晶閘管及其應用課件

1、第9章 晶閘管及其應用9.1 晶閘管9.2 單相可控整流電路9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路9.4 晶閘管應用舉例9.5 實訓：晶閘管應用電路測試9.1.1晶閘管的結(jié)構(gòu)和工作原理1普通晶閘管結(jié)構(gòu)晶閘管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖、符號和外形如圖9-1所示。從晶閘管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，它由PNPN四層半導體交替疊合而成，中間形成三個PN結(jié)。陽極A從上端P區(qū)引出，陰極K從下端N區(qū)引出，又在中間P區(qū)上引出控制極（或稱門極）G。晶閘管中通過陽極的電流比控制極中的電流大得多，所以一般晶閘管控制極的導線比陽極和陰極的導線要細。在通過大電流時，都要帶上散熱片。9.1 晶閘管下一頁返回2晶閘管導通和關(guān)斷原理在圖9-2晶閘管的

2、導通試驗中，可以反映出晶閘管的導通條件及關(guān)斷方法。圖9-2（a）中，晶閘管陽極經(jīng)燈泡接電源正極，陰極接電源負極。當控制極不加電壓時，燈泡不亮，說明晶閘管沒有導通。如果在控制極上加正電壓，即圖9-2（b）中合上開關(guān)S，則燈亮，說明晶閘管導通。然后將開關(guān)S斷開，如圖9-2（c）所示，去掉控制極上的電壓，燈繼續(xù)亮。若要熄滅燈，可以減小陽極電流，或陽極加負電壓，如圖9-2（d）所示。通過這些試驗可得出以下結(jié)論：1）晶閘管導通的條件是在陽極和陰極之間加正向電壓，同時控制極和陰極之間加適當?shù)恼螂妷海▽嶋H工作中，控制極加正觸發(fā)脈沖信號）。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁2）導通以后的晶閘管，控制極就失去作用

3、。要使其關(guān)斷必須在陽極上加反向電壓或?qū)㈥枠O電流減小到足夠小的程度（維持電流IH以下）。晶閘管的這種特性可以用圖9-3來解釋。因為晶閘管具有三個PN結(jié)，所以可以把晶閘管看成由一只NPN三極管與一只PNP三極管組成，在陽極A和陰極K之間加上正向電壓以后，T1、T2兩只三極管因為沒有基極電流，所以三極管中均無電流通過，此時若在T1管的基極G（即晶閘管的控制極）加上正向電壓，使基極產(chǎn)生電流IG，此電流經(jīng)晶體管T2放大以后，在T1的集電極上就產(chǎn)生1IG電流，又因為T1的集電極就是T2的基極，所以經(jīng)過T2再次放大，9.1 晶閘管下一頁返回上一頁在T2集電極上的電流達到21IG。而此電流重新反饋到T1基極，

4、又一次被T1放大，如此反復下去，T1與T2之間因為強烈的正反饋，使兩只三極管迅速飽和導通。此時，它的壓降約1V左右。以后由于T1基極上已經(jīng)有正反饋電流，所以即使取掉T1基極G上的正向電壓，T1與T2仍能繼續(xù)保持飽和導通狀態(tài)。9.1.2晶閘管的伏安特性和主要參數(shù)1晶閘管的伏安特性晶閘管的伏安特性即陽極和陰極之間電壓UAK與陽極電流IA的關(guān)系曲線，如圖9-4所示。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁控制極上的電壓稱為晶閘管的觸發(fā)電壓，觸發(fā)電壓可以是直流、交流或脈沖信號。在無觸發(fā)信號時，如果在陽極和陰極之間加上額定的正向電壓UAK，則在晶閘管內(nèi)只有很小的正向漏電流通過，它對應特性曲線的oa段，以后逐漸增大

5、陽極電壓到b點，此時晶閘管會從阻斷狀態(tài)突然轉(zhuǎn)向?qū)顟B(tài)。b點所對應的陽極電壓稱為無觸發(fā)信號時的正向轉(zhuǎn)折電壓（或稱“硬開通”電壓），用UBO表示。晶閘管導通后，陽極電流IA的大小就由電路中的陽極電壓和負載電阻來決定。如果晶閘管上實際承受的陽極電壓大于“硬開通”電壓，就會使晶閘管的性能變壞，甚至損壞晶閘管。在工作時，這種導通是不允許的。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁晶閘管導通后，減小陽極電流IA，并使IA IH，晶閘管會突然從導通狀態(tài)轉(zhuǎn)向阻斷狀態(tài)。在正常導通時，陽極電流必須大于維持電流IH。當晶閘管的控制極上加上適當大小的觸發(fā)電壓UG（觸發(fā)電流IG）時，晶閘管的正向轉(zhuǎn)折電壓會大大降低，如圖9-4中

6、IG1、IG2所示。觸發(fā)信號電流越大，晶閘管導通的正向轉(zhuǎn)折電壓就降的越低。晶閘管的反向特性與二極管十分相似。當晶閘管的陽極和陰極兩端加上不太大的反向電壓時，管中只有很小的反向漏電流通過，如圖中oc段所示，這說明管子處在反向阻斷狀態(tài)。如果把反向電壓增加到d點時，反向漏電流將會突然急劇增加，這個反向電壓稱為反向擊穿電壓UBR（或稱為反向轉(zhuǎn)折電壓）。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁2.晶閘管的主要參數(shù)1）額定正向平均電流IF 在環(huán)境溫度小于40OC和標準散熱條件下，允許連續(xù)通過晶閘管的工頻正弦半波電流的平均值，簡稱正向電流。通常所說多少安的晶閘管，就是指這一電流。當散熱條件較差、環(huán)境溫度較高和元件導通

7、角較小時，所允許通過的電流要降低。由于晶閘管的過載能力比一般電磁元件差，因而在選擇晶閘管時，其通態(tài)平均電流IF應為安裝處實際通過的最大平均電流的1.52倍，使其有一定的安全余量。2）維持電流IH 在控制極開路和規(guī)定環(huán)境溫度下，維持晶閘管導通的最小陽極電流。當晶閘管正向電流小于維持IH時，會自行關(guān)斷。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁3）觸發(fā)電壓UG和觸發(fā)電流IG 在室溫時，晶閘管上加6V直流電壓的條件下，使晶閘管從關(guān)斷到完全導通所需的最小控制極直流電壓和電流。一般UG為15V，IG為幾十到幾百mA。4）正向轉(zhuǎn)折電壓UBO 在額定結(jié)溫和控制極開路條件下，晶閘管從關(guān)斷轉(zhuǎn)為導通的正弦波半波正向電壓峰值。

8、5）正向重復峰值電壓UFRM 在控制極斷路和晶閘管正向阻斷的條件下，可以重復加在晶閘管兩端的正向峰值電壓，稱為正向重復峰值電壓。一般取UFRM為正向轉(zhuǎn)折電壓UBO之間的80。6）反向電壓峰峰值URRM 在額定結(jié)溫和控制極斷開時，可以重復加在晶閘管兩端的反向峰值電壓，用URRM表示。按規(guī)定此電壓為反向轉(zhuǎn)折電壓UBR的80%。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁3型號命名國產(chǎn)晶閘管有兩種表示方法，即3CT系列和KP系列。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁9.1.3雙向晶閘管簡介普通晶閘管是單向?qū)ㄆ骷?，在作交流電路控制時，需兩個元件反并聯(lián)，才能實現(xiàn)兩個方向控制導通，這使裝置變得復雜。雙向晶閘管相當于兩個普通

9、晶閘管反并聯(lián)，且具有觸發(fā)電路簡單、工作性能可靠的優(yōu)點。1雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與特性雙向晶閘管的外形以及圖形符號，分別見圖9-5（a） 、9-5（b）所示，它的文字符號常采用TCL、SCR、CT及KG、KS等表示。雙向晶閘管是由制作在同一單晶片上，有一個控制極的兩只反向并聯(lián)的單向晶閘管所構(gòu)成。9.1 晶閘管下一頁返回上一頁它是N-P-N-P-N五層三端半導體器件，見圖9-5（c）所示。雙向晶閘管也有三個電極，但它沒有陰、陽極之分，而統(tǒng)稱為主電極T1和T2，另一個電極G也稱為控制極。2雙向晶閘管的伏安特性雙向晶閘管的一個重要特性是：它的主電極T1和T2無論是加正向電壓還是反向電壓，其控制極G的觸發(fā)信號

10、無論是正向還是反向，它都能被“觸發(fā)”導通。由于雙向晶閘管具有正、反兩個方向都能控制導通的特性，所以它的輸出電壓不像單向晶閘管那樣是直流，而是交流形式。因此雙向晶閘管具有正反向?qū)ΨQ的伏安特性曲線。正向部分位于第1象限，反向部分位于第2象限，如圖9-6所示。9.1 晶閘管返回上一頁可控整流電路是利用晶閘管的單向?qū)щ娍煽靥匦裕呀涣麟娮兂纱笮∧芸刂频闹绷麟姷碾娐?，通常稱為主電路。在單相可控整流電路中，最簡單的是單相半波可控整流電路，應用最廣泛的是單相橋式半控整流電路。9.2.1單相半波可控整流電路1電路組成單相半波可控整流電路如圖9-7（a）所示。它與單相半波整流電路相比較，所不同的只是用晶閘管代替

11、了整流二極管。9.2 單相可控整流電路下一頁返回2工作原理接上電源，在電壓u2正半周開始時，如果電路中a點為正，b點為負，對應在圖9-7(b)的角范圍內(nèi)。此時晶閘管T兩端具有正向電壓，但是由于晶閘管的控制極上沒有觸發(fā)電壓uG，因此晶閘管不能導通。經(jīng)過角度后，在晶閘管的控制極上，加上觸發(fā)電壓uG,如圖9-7(b)所示。晶閘管T被觸發(fā)導通，負載電阻中開始有電流通過，在負載兩端出現(xiàn)電壓uo，見圖9-7(b)。在T導通期間，晶閘管壓降近似為零。9.2 單相可控整流電路下一頁返回上一頁這角稱為控制角（由稱移相角），是晶閘管陽極從開始承受正向電壓到出現(xiàn)觸發(fā)電壓uG之間的角度。改變角度，就能調(diào)節(jié)輸出平均電壓

12、的大小。角的變化范圍稱為移相范圍，通常要求移相范圍越大越好。經(jīng)過以后，u2進入負半周，此時電路a端為負，b端為正，晶閘管T兩端承受反向電壓而截止，所以io = 0，uo = 0。在第二個周期出現(xiàn)時，重復以上過程。晶閘管導通的角度稱為導通角，用表示。由9-7(b)可知=。9.2 單相可控整流電路下一頁返回上一頁3輸出平均電壓當變壓器次級電壓為 時，負載電阻RL上的直流平均電壓可以用控制角表示，即 看出，當= 0時（=）晶閘管在正半周全導通，Uo = 0.45U2,輸出電壓最高，相當于二極管單相半波整流電壓。若=, Uo = 0， 這時= 0，晶閘管全關(guān)斷。9.2 單相可控整流電路下一頁返回上一頁

13、根據(jù)歐姆定律，負載電阻RL中的直流平均電流為 此電流即為通過晶閘管的平均電流。2電感性負載與續(xù)流二極管電感性負載可用電感元件L和電阻元件R串聯(lián)表示,如圖9-8所示。晶閘管觸發(fā)導通時, 電感元件中存貯了磁場能量, 當u2過零變負時,電感中產(chǎn)生感應電勢，晶閘管不能及時關(guān)斷,造成晶閘管的失控，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須采取相應措施。通常是在負載兩端并聯(lián)二極管D（圖9-8虛線）來解決。當交流電壓u2過零值變負時，9.2 單相可控整流電路下一頁返回上一頁感應電動勢eL產(chǎn)生的電流可以通過這個二極管形成回路。因此這個二極管稱為續(xù)流二極管。這時D的兩端電壓近似為零，晶閘管因承受反向電壓而關(guān)斷。有了續(xù)流二極管

14、以后，輸出電壓D的波形就和電阻性負載時一樣。9.2.2單相橋式半控整流電路1. 電路組成單相橋式半控整流電路如圖9-9(a)所示。其主電路與單相橋式整流電路相比，只是其中兩個橋臂中的二極管被晶閘管T1、T2所取代。9.2 單相可控整流電路下一頁返回上一頁2. 工作原理接上交流電源后，在變壓器副邊電壓u2正半周時(a端為正，b端為負)，T1、D1、處于正向電壓作用下，當t=時，控制極引入的觸發(fā)脈沖uG使T1導通，電流的通路為：aT1RLD1b，這時T2和D2均承受反向電壓而阻斷。在電源電壓u2過零時，T1阻斷，電流為零。同理在u2的負半周(a端為負，b端為正)，T2、D2處于正向電壓作用下，當t

15、=+時，控制極引入的觸發(fā)脈沖uG使T2導通，電流的通路為：bT2RLD2a，這時T1、D1承受反向電壓而阻斷。當u2由負值過零時，T2阻斷?？梢姡瑹o論u2在正或負半周內(nèi)，流過負載RL的電流方向是相同的，其負載兩端的電壓波形如圖9-9(b)所示。9.2 單相可控整流電路下一頁返回上一頁由圖9-9(b)可知，輸出電壓平均值比單相半波可控整流大一倍。即看出，當= 0時（=）晶閘管在半周內(nèi)全導通，Uo = 0.9U2,輸出電壓最高,相當于不可控二極管單相橋式整流電壓。若=, Uo = 0， 這時= 0，晶閘管全關(guān)斷。根據(jù)歐姆定律，負載電阻RL中的直流平均電流為 流經(jīng)晶閘管和二極管的平均電流為 9.2

16、單相可控整流電路下一頁返回上一頁晶閘管和二極管承受的最高反向電壓均為 。綜上所述，可控整流電路是通過改變控制角的大小實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓大小的目的，因此，也稱為相控整流電路。9.2 單相可控整流電路返回上一頁晶閘管由阻斷轉(zhuǎn)入導通，除了在陽極與陰極之間加上正向電壓外，還必須在控制極與陰極之間加上適當?shù)恼蛴|發(fā)電壓；改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時間，就可以改變控制角（或?qū)ń牵┑拇笮?，達到改變輸出電壓大小的目的。提供正向觸發(fā)電壓的電路稱為觸發(fā)電路。為了保證晶閘管可靠地工作，對觸發(fā)電路有以下幾點要求：（1）觸發(fā)脈沖的電壓和電流值應大于晶閘管UG和IG參數(shù)的要求，一般觸發(fā)電壓為410V。（2）為了使觸發(fā)時間準確，觸

17、發(fā)脈沖要有足夠陡的上升沿，一般要求上升前沿要小于10s。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回（3）觸發(fā)脈沖要有足夠的寬度。因為晶閘管的開通時間為6 s左右，故觸發(fā)脈沖的寬度不能小于6s，對于電感性負載，其脈沖寬度要大于2050s。（4）不觸發(fā)時，觸發(fā)電路的輸出電壓應小于0.150.2V，以避免誤觸發(fā)。（5）由觸發(fā)脈沖所產(chǎn)生的控制角要能平穩(wěn)移動并有足夠?qū)挼囊苿臃秶?。對于單相可控整流電路，控制角的范圍要求接近或大?500。（6）觸發(fā)電路必須與主電路同步，否則輸出電壓的波形具有非周期性，造成輸出電壓平均值不穩(wěn)定。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁觸發(fā)電路的種類很多，其中單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)

18、電路送出的是尖脈沖，它具有前沿陡、抗干擾強和溫度補償性能好的優(yōu)點，并且電路較為簡單，因此在單相可控整流電路中得到廣泛應用。9.3.1單結(jié)晶體管1. 結(jié)構(gòu)與符號單結(jié)晶體管又稱雙基極管，其結(jié)構(gòu)如圖9-10(a)所示。它有三個電極，但在結(jié)構(gòu)上只有PN結(jié)。有發(fā)射極E，第一基極B1和第二基極B2，其符號見圖9-10(b)。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁2.伏安特性單結(jié)晶體管的等效電路如圖9-10(c)所示，兩基極間的電阻為RBB = RB1 + RB2，用D表示PN結(jié)。RBB的阻值范圍為215K之間。如果在Bl、B2兩個基極間加上電壓UBB，則A與Bl之間既RB1兩端得到的電壓為 式中稱為分

19、壓比，它與管子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般在0.50.9之間，是單結(jié)晶體管的主要參數(shù)之一。單結(jié)晶體管的伏安特性是指它的發(fā)射極特性UE = f（IE）。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁圖9-11(a)是測量伏安特性的實驗電路，在B2、Bl間加上固定電源EB，獲得正向電壓UBB,并將可調(diào)直流電源EE通過限流電阻RE接在E和Bl之間。當外加電壓UEUBB+UD時(UD為PN結(jié)正向壓降)，PN結(jié)承受反向電壓而截止，故發(fā)射極回路只有微安級的反向電流，單結(jié)晶體管處于截止區(qū)，如圖9-11 (b)的ap段所示。在UE =VBB+VD時，對應于圖9-11 (b)中的P點，該點的電壓和電流分別稱為峰點電壓UP和峰點

20、電流IP。由于PN結(jié)承受了正向電壓而導通，此后RB1 急劇減小，UE隨之下降，IE迅速增大，單結(jié)晶體管呈現(xiàn)負阻特性，負阻區(qū)如圖9-11 (b)中的PV段所示。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁V點的電壓和電流分別稱為谷點電壓UV和谷點電流UV。過了谷點以后，IE繼續(xù)增大，UE略有上升，但變化不大，此時單結(jié)晶體管進入飽狀態(tài)，圖中對應于谷點V以右的特性，稱為飽和區(qū)。當發(fā)射極電壓減小到UEUV時，單結(jié)晶體管由導通恢復到截止狀態(tài)。綜上所述，峰點電壓UP是單結(jié)晶體管由截止轉(zhuǎn)向?qū)ǖ呐R界點。 所以，UP由分壓比和電源電壓決定UBB。谷點電壓UV是單結(jié)晶體管由導通轉(zhuǎn)向截止的臨界點。一般UV = 25

21、V（UBB = 20V）。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁9.3.2 單結(jié)晶體管振蕩電路利用單結(jié)晶體管的負阻特性和RC電路的充放電特性，可組成單結(jié)晶體管振蕩電路，其基本電路如圖9-12所示。當合上開關(guān)S接通電源后，將通過電阻R向電容C充電(設C上的起始電壓為零)，電容兩端電壓uC按= RC的指數(shù)曲線逐漸增加。當uC 升高至單結(jié)晶體管的峰點電壓VP時，單結(jié)晶體管由截止變?yōu)閷?，電容向電阻R1放電，由于單結(jié)晶體管的負阻特性和R1又是一個50100的小電阻，電容C的放電時間常數(shù)很小，放電速度很快，于是在R1上輸出一個尖脈沖電壓uG。在電容的放電過程中，uE急劇下降，當uEUV(谷點電壓)時

22、，9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁單結(jié)晶體管便跳變到截止區(qū)，輸出電壓uG降到零，即完成一次振蕩。放電一結(jié)束，電容又開始重新充電并重復上述過程，結(jié)果在C上形成鋸齒波電壓，而在R1上得到一個周期性的尖脈沖輸出電壓uG，如圖9-12 (b)所示。調(diào)節(jié)R（或變換C）以改變充電的速度，從而調(diào)節(jié)圖9-12 (b)中的時刻，如果把uG接到晶閘管的控制極上，就可以改變控制角的大小。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁9.3.3 單結(jié)晶體管的同步觸發(fā)電路圖9-14是由單結(jié)晶體管觸發(fā)的橋式半控整流電路。上部為主電路，下部為觸發(fā)電路。晶閘管T1、T2只有在承受正向電壓的半周內(nèi)才能觸發(fā)導通。為了使T1

23、和T2每次開始導通的控制角都相同，觸發(fā)脈沖與主回路電源電壓的相位配合需要同步；圖9-14中是利用同步變壓器來實現(xiàn)的，觸發(fā)電路的電壓uZ，是電源電壓ul經(jīng)同步變壓器變壓、橋式整流、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓而得到的梯形波電壓（削去頂上一塊，所謂削波），如圖9-15(a)所示。當ul過零時，u2也過零，使單結(jié)晶體管的VBB電壓過零，此時管子的E與B1等效成一個PN結(jié)，9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁電容C就通過它很快放電完畢，而在下一半波又重新開始充電（圖9-15(b)）。這樣就使每個半周第一個觸發(fā)脈沖uBl出現(xiàn)的時間都相同，從而達到同步的目的（圖9-15(c)）。要注意每次發(fā)出的第一個脈沖同時觸發(fā)兩個

24、晶閘管，但只是其中承受正向電壓的那個晶閘管導通。電位器RP的作用是“移相”，調(diào)節(jié)RP可以改變電容器C的充電的快慢，從而改變發(fā)出第一個脈沖的時間，以實現(xiàn)改變控制角，達到控制輸出電壓uo的目的。但RP的值不能太小，否則在單結(jié)晶體管導通后，電流不能降到谷點電流之下，管子不能截止，造成單結(jié)晶體管“直通”。當然，RP的值也不能太大，太大會減小移相范圍。一般RP取幾千歐到幾十千歐。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路下一頁返回上一頁為了確保輸出脈沖電壓的寬度及使晶閘管不會出現(xiàn)不能觸發(fā)和誤觸發(fā)的現(xiàn)象，在單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中，電容一般在0.11F范圍內(nèi)，電阻R1一般在50100之間。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的特點是線路簡單、

25、調(diào)節(jié)方便、輸出功率小，輸出脈沖窄，適用于觸發(fā)50A以下的晶閘管。9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路返回上一頁晶閘管除了用于可控整流電路外，還廣泛的應用于交流調(diào)壓、無觸點交流開關(guān)、溫度控制、燈光調(diào)節(jié)及交流電動機調(diào)速等領域中應用廣泛。9.4.1電子調(diào)速器家用電縫紉機根據(jù)不同的縫紉內(nèi)容，要求電動機有不同的轉(zhuǎn)速。例如刺繡時要求每分鐘200針左右，而在直縫長料時，要求每分鐘8001000針左右。圖9-16電路中用晶閘管控制電動機無級調(diào)速后，能在每分鐘90900針范圍內(nèi)無級變化。圖9-16中電位器RP、電阻R1、R2，電容C和單結(jié)晶體管BT33組成了張弛振蕩電路。電阻R3和穩(wěn)壓管DZ組成了穩(wěn)壓限幅環(huán)節(jié)。9.4 晶

26、閘管應用舉例下一頁返回交流電動機M與直流側(cè)的晶閘管T1串接，所以控制晶閘管中的電流就能達到電動機的調(diào)速的目的。9.4.2交流調(diào)壓電路圖9-17是用雙向觸發(fā)二極管D觸發(fā)雙向晶閘管T的交流調(diào)壓電路。雙向觸發(fā)二極管的特性是兩端電壓不論極性如何，只要達到一定數(shù)值時就迅速導通，并且導通后的壓降變小，其伏安特性如圖9-18所示。在圖9-17中，當電源電壓處于正半周時，電源通過RP、R3向C2充電，電容C2上的電壓為上正下負，當電壓達到雙向觸發(fā)二極管D的導通電壓時，D突然導通，使T的控制極G得到一個正向觸發(fā)信號，晶閘管導通；當電源電壓處于負半周時，9.4 晶閘管應用舉例下一頁返回上一頁電源對電容C2反向充電

27、，C2上的電壓為下正上負，當此電壓值達到雙向觸發(fā)二極管D的導通電壓時，D突然導通，亦使T得到觸發(fā)信號而導通。調(diào)節(jié)RP可改變T的導通角，接入R1、R2和C1作為導通角的輔助調(diào)節(jié)支路以擴大調(diào)節(jié)范圍。圖9-17中D可選用2CTS型雙向觸發(fā)二極管；雙向晶閘管可選用KS型，其耐壓在400V以，且額定電流要大于最大負載電流，使用時還應外裝散熱片；C1、C2的耐壓應不少于160V，各電阻的功率為0.5W。9.4 晶閘管應用舉例下一頁返回上一頁9.4.3光控電子開關(guān) 圖9-19為一光控電子開關(guān)的原理圖。光控電子開關(guān)的“開”和“關(guān)”是靠晶閘管的導通和阻斷來實現(xiàn)的，而晶閘管的導通和阻斷又是受自然光的亮度（或人為亮

28、度）的大小所控制的。該裝置適合作為街道、宿舍走廊或其它公共場所照明燈，起到日熄夜亮的控制作用，以節(jié)約用電。其工作原理如下：220V交流電通過燈泡H及整流橋后，變成直流脈動電壓，作為正向偏壓，加在晶閘管T及其支路上。白天，亮度大于一定程度時，光敏二極管D呈現(xiàn)底阻狀態(tài)1K，使三極管V截止，其發(fā)射極無電流輸出，晶閘管T因無觸發(fā)電流而阻斷。9.4 晶閘管應用舉例下一頁返回上一頁此時流過燈泡H的電流2.2mA，燈泡H不能發(fā)光。電阻R1和穩(wěn)壓二極管DW使三極管V偏壓不超過6.8V，對三極管起保護作用。夜晚，亮度小于一定程度時，光敏二極管D呈現(xiàn)高阻狀態(tài)100K，使三極管V正向?qū)?，發(fā)射極約有0.8V的電壓，

29、使晶閘管T觸發(fā)導通，燈泡H發(fā)光。RP是清晨或傍晚實現(xiàn)開關(guān)轉(zhuǎn)換的亮度選擇元件。9.4 晶閘管應用舉例返回上一頁9.5實訓：晶閘管應用電路測試9.5.1晶閘管識別與測試1極性測試：普通晶閘管的三個電極可以用萬用表歐姆擋R100擋位來測。大家知道，晶閘管G、K之間是一個PN結(jié)，相當于一個二極管，G為正極、K為負極，所以，按照測試二極管的方法，找出三個極中的兩個極，測它的正、反向電阻，電阻小時，萬用表黑表筆接的是控制極G，紅表筆接的是陰極K，剩下的一個就是陽極A了。下一頁返回9.5實訓：晶閘管應用電路測試2好壞測試：1）用萬用表R10檔，黑表筆接陽極，紅表筆接陰極，指針應接近。2）保持上面的測試狀態(tài)并

30、用控制極去接觸黑表筆，指針應指示很小阻值，約為60200，表明晶閘管能觸發(fā)導通。3）控制極離開黑表筆，指針不回到零仍然保持在60200不動，表明晶閘管是好的，能持續(xù)導通。（有些晶閘管因維持電流較大，萬用表的電流不足以維持它導通，當控制極離開黑表筆后，指針會回到零，也是正常的），如果在控制極沒有接觸黑表筆時，阻值就很小，說明晶閘管已擊穿；或者當控制極接觸黑表筆時，指針也不動說明此時晶閘管已斷路。下一頁上一頁返回9.5實訓：晶閘管應用電路測試3雙向晶閘管的檢測1）用萬用表R1K檔，黑表筆接T1紅表筆接T2表針應不動或微動，調(diào)換兩表筆，表針仍不動或微動為正常。2）將萬用表量程換到R1檔，黑表筆接T1

31、，紅表筆接T2，將觸發(fā)極與T2短接一下后離開，萬用表應保持到幾到幾十歐姆的讀數(shù)；調(diào)換兩表筆，再次將觸發(fā)極與T2短接一下后離開，萬用表指針情況同上。經(jīng)過、兩項測量，情況與所述相符，表示元器件是好的，若情況與第2次結(jié)果不符，可采用所示方法測量。3）對功率較大或功率較小但質(zhì)量較差的雙向晶閘管，應將萬用表接12節(jié)干電池，黑表筆接電源負極。然后再按2）所述方法測量判斷。下一頁上一頁返回9.5實訓：晶閘管應用電路測試4晶閘管在電路中的主要用途普通晶閘管最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二極管整流電路屬于不可控整流電路。如果把二極管換成晶閘管，就可以構(gòu)成可控整流電路。9.5.2晶閘管應用電路Multisim仿真測試1晶閘管的觸發(fā)導通性能測試1)創(chuàng)建電路在EWB的電路工作區(qū)按圖9-20連接電路并存盤下一頁上一頁返回9.5實訓：晶閘管應用電路測試2）晶閘管的觸發(fā)導通性能測試接通S2，觀察燈泡是否發(fā)光。接通S1，加上觸發(fā)電流，