第9章 晶閘管及其應(yīng)用電路

9.1晶閘管簡介9.2晶閘管的觸發(fā)電路9.3晶閘管的應(yīng)用第9章晶閘管及其應(yīng)用電路仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院本章要點(diǎn)：主要介紹晶閘管的結(jié)構(gòu)及工作原理，以及晶閘管的觸發(fā)電路。對(duì)晶閘管工作原理中的伏安特性等進(jìn)行重點(diǎn)的分析。同時(shí)也對(duì)晶閘管的觸發(fā)電路中單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)與工作原理、單結(jié)晶體幾種常用電路進(jìn)行了剖析。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.1晶閘管簡介晶閘管是最基本的電力電子器件，它的全稱是晶體閘流管，又稱可控硅，簡稱SCR，是一種“以小控大”的功率（電流）型器件，它象閘門一樣，能夠大電流的流通。其特點(diǎn)是體積小、重量輕、耐壓高、容量大、效率高、控制靈敏、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。主要用于可控整流、逆變、調(diào)壓、無觸點(diǎn)開關(guān)等方面。其主要缺點(diǎn)是過載能力和抗干擾能力較差，控制電路比較復(fù)雜等。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．１晶閘管的外形與符號(hào)

（a）小電流塑封式（b）小電流螺旋式（c）大電流螺旋式（d）大電流平板式（e）圖形符號(hào)仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院

圖９．２晶閘管的散熱器

（a）螺旋式散熱器（b）平板式風(fēng)冷散熱器（c）平板式水冷散熱器仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.1.1晶閘管的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.晶閘管的結(jié)構(gòu)2.晶閘管的工作原理仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院晶閘管的結(jié)構(gòu)(1)晶閘管是一種四層功率半導(dǎo)體器件，有三個(gè)引出極，陽極A、陰極K和門極G。常用的有螺旋式和平板式，外形與符號(hào)如圖９．１所示。而圖９．２（a）適用于螺旋式，圖９．２（b）、（c）則適用于平板式。因平板式兩面散熱效果好，電流在200A以上的管子都采用平板式結(jié)構(gòu)。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院晶閘管的結(jié)構(gòu)(2)晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖９．３（a）所示，它由四層半導(dǎo)體材料組成，四層材料由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體交替組成，分別為P1、N1、P2和N2，它們的接觸面形成三個(gè)PN結(jié)，分別為J1、J2和J3，引出的三個(gè)電極分別為陽極A，陰極K和控制極G。為了說明晶閘管的工作原理，可將其看成是PNP和NPN兩個(gè)三極管相連，如圖９．３（b）所示；用晶體管的符號(hào)表示等效電路，如圖９．３（c）所示；晶閘管的符號(hào)如圖９．３（d）所示。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．３晶閘管的結(jié)構(gòu)、等效電路和符號(hào)仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院晶閘管的工作原理(1)當(dāng)晶閘管的陽極A和陰極K之間加正向電壓而控制極不加電壓時(shí)，J2處于反向偏置，管子不導(dǎo)通，稱為關(guān)斷狀態(tài)。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院晶閘管的工作原理(2)當(dāng)晶閘管的陽極A和陰極K之間加正向電壓且控制極和陰極之間也加正向電壓時(shí)，如圖9。4所示，J3處于導(dǎo)通狀態(tài)。若T2管的基極電流為IB2，則其集電極電流為;T1管的基極電流IB1

等于T2管的集電極電流，因而T1管的集電極電流IC1為；該電流又作為T2管的基極電流，再一次進(jìn)行上述放大過程，形成正反饋。在很短的時(shí)間內(nèi)（一般不超過幾微秒），兩只管子均進(jìn)入飽和狀態(tài)，使晶閘管完全導(dǎo)通，這個(gè)過程稱為觸發(fā)導(dǎo)通過程。當(dāng)它導(dǎo)通后，控制極就失去控制臺(tái)作用，管子依靠內(nèi)部的正反饋始終維持導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)陽極和陰極之間的電壓一般為0.6~1.2V，電源電壓幾乎全部加在負(fù)載電阻R上；陽極電流IA可達(dá)幾十~幾千安。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．４晶閘管的工作原理

仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院晶閘管的工作原理(3)那么，怎樣才能使晶閘管從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)？如果能夠使陽極電流IA減小到小于一定數(shù)值IH，導(dǎo)致晶閘管不能維持正反饋過程而變?yōu)殛P(guān)斷，這種關(guān)斷稱為正向關(guān)斷，IH稱為維持電流；如果在陽極和陰極之間加反向電壓，晶閘管也將關(guān)斷，這種關(guān)斷稱為反向關(guān)斷。因此，晶閘管的導(dǎo)通條件為：在陽極和陰極間加電壓，同時(shí)在控制極和陰極間加正向觸發(fā)電壓。其關(guān)斷方法為：減小陽極電流或改變陽極與陰極的極性。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.1.2晶閘管的伏安特性(1)

晶閘管的陽極、陰極間的電壓u和陽極電流i以及控制極電流I之間的關(guān)系稱為晶閘管的伏安特性，即i=f(u)/IG仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．５

晶閘管的伏安特性曲線若用曲線表示這種關(guān)系，則稱為伏安特性曲線，如圖9.5所示，曲線分為正向特性和反向特性兩部分。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1.正向特性當(dāng)u>0時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線是正向特性。由圖９．５可看出，晶閘管的正向特性可分為關(guān)斷狀態(tài)OA段和導(dǎo)通狀態(tài)BC段兩個(gè)部分。當(dāng)控制極電流IG=0時(shí)，逐漸增加正向電壓，觀察陽極電流的變化情況。開始時(shí)，三個(gè)PN結(jié)中有一個(gè)為反向偏置，晶閘管處于關(guān)斷狀態(tài)，只有很小的正向漏電流。當(dāng)電壓加大到正向轉(zhuǎn)折電壓（即）時(shí)，晶閘管突然導(dǎo)通，進(jìn)入伏PV安特性的BC段。此時(shí)晶閘管可通過較大電流，而管壓降很小，這種導(dǎo)通方法極易造成晶閘管擊穿而損壞，應(yīng)盡量避免。若在控制極與陰極間加上觸發(fā)電壓，則會(huì)降低轉(zhuǎn)折電壓?？刂茦OIG越大，轉(zhuǎn)折電壓就越低(IG2>IG1>0)。導(dǎo)通后，若電流降低到小于維持電流IH時(shí)，晶閘管將由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院晶閘管的伏安特性(3)2.反向特性當(dāng)u<0時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲線稱為反向特性。當(dāng)晶閘管加反向電壓時(shí)，三個(gè)PN結(jié)中有兩個(gè)是反向偏置，只有很小的反向漏電流IR。反向電壓增加到一定數(shù)值后，反向電流急劇增加，使晶閘管反向擊穿，將這一電壓值稱為反向轉(zhuǎn)折電壓UBR。晶閘管的反向特性與二極管相似，此時(shí)，晶閘管狀態(tài)與控制極上是否加觸目驚心發(fā)電壓無關(guān)。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.1.3晶閘管的主要參數(shù)(1)1.額定正向平均電流IF：在環(huán)境溫度小于40℃和標(biāo)準(zhǔn)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。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(dǎo)通的最小陽極電流。當(dāng)晶閘管正向電流小于維持電流IH時(shí)，會(huì)自行關(guān)斷。3.觸發(fā)電壓UG和觸發(fā)電流IG：在室溫時(shí)，晶閘管上加直流電壓的條件下，使晶閘管從關(guān)斷到完全導(dǎo)通所需的最小控制極直流電壓和電流。一般UG為（1~5）V，IG為幾十至幾百mA。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院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(dǎo)通的正弦波半波正向電壓峰值。5.正向重復(fù)峰值電壓UDRM：控制極開路的條件下，允許重復(fù)作用在晶閘管上的最大正向電壓。一般UDRM與正向轉(zhuǎn)折電壓UBO之間的關(guān)系為UDRM=80％UBO。6.反向重復(fù)峰值電壓URRM：控制極開路的條件下，允許重復(fù)作用在晶閘管上的最大反向電壓。一般URRM與反向轉(zhuǎn)折電壓UBR之間的關(guān)系為URRM=80％UBR。除以上幾個(gè)主要參數(shù)外，昌閘管還有一些其他參數(shù)，如：正向平均電壓UF，控制極反向電壓UGRM和浪涌電流IFSM等。

仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.1.4國產(chǎn)晶閘管的型號(hào)按國家有關(guān)部門規(guī)定，晶閘管的型號(hào)及其含義如下：晶閘管的種類較多，其他代號(hào)還有：K—快速型、S—雙向型、N—逆導(dǎo)型、G—可關(guān)斷型。如KS100—12G表示額定電流為100A，額定電壓為1200V，管壓降為1V的雙向型晶閘管。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.1.5晶閘管的簡易判別和使用注意事項(xiàng)(1)1.

晶閘管的簡易判別一般可用萬用表歐姆檔檢查晶閘管陽極與陰極之間以及陽極與門極（控制極）之間有無短路。將萬用表置于R的歐姆擋，測量陽極與陰極之間、陽極與門極之間的正反向電阻，正常時(shí)應(yīng)很大（幾百千歐以上）。再檢查門極與陰極間有無短路或斷路?？蓪⑷f用表置于R或R歐姆擋，測出門極對(duì)陰極正向電阻，一般應(yīng)為幾歐至幾百歐，反向電阻比正向電阻要大一些。其反向電阻不太大不能說明昌閘管不好，但其正向電阻不能為零或大于幾千歐，正向電阻為零時(shí)，說明門極與陰極間短路；大于幾千歐時(shí)，說明書門極與陰極間斷開。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院晶閘管的簡易判別和使用注意事項(xiàng)(2)2.晶閘管的使用注意事項(xiàng)

選用晶閘管的額定電壓時(shí)，應(yīng)參考實(shí)際工作條件下的峰值電壓的大小，并留出一定的余量。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院選用晶閘管的額定電流時(shí)，除了考慮通過元件的平均電流外，還應(yīng)注意正常工作時(shí)導(dǎo)通角的大小、散熱通風(fēng)條件等因素。在工作中還應(yīng)注意管殼溫度不超過相應(yīng)電流下的允許值。使用晶閘管之前，應(yīng)該用萬用表檢查晶閘管是否良好。發(fā)現(xiàn)有短路或斷路現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即更換。嚴(yán)禁用兆歐表即搖表檢查元件的絕緣情況。電流為5A以上的晶閘管要裝散熱器，并且保證所規(guī)定的冷卻條件。為保證散熱器與晶閘管管心接觸良好，它們之間應(yīng)涂上一薄層有機(jī)硅油或硅脂。按規(guī)定對(duì)主電路中的晶閘管采用過壓及過流保護(hù)裝置。要防止晶閘管門極的正向過載和反向擊穿。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.2晶閘管的觸發(fā)電路

要使晶閘管導(dǎo)通，除了加正向陽極電壓外還必須在控制極和陰極之間加觸發(fā)信號(hào)。提供觸發(fā)信號(hào)的電路稱為觸發(fā)電路。觸發(fā)電路應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院(1)

觸發(fā)脈沖信號(hào)發(fā)出的時(shí)刻，必須與主回路電源電壓的相位具有一定對(duì)應(yīng)的控制角關(guān)系。并有足夠的移相范圍。(2)觸發(fā)脈沖有足夠大的電壓和電流，一般觸發(fā)電壓為4~10V。(3)觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的脈寬，以保證晶閘管觸發(fā)可靠性。脈寬最好在20~50us之間，一般不小于10us。(4)觸發(fā)脈沖應(yīng)具有陡峭的上升沿，以保證觸發(fā)時(shí)間的準(zhǔn)確性，最好在10us以下。(5)沒有-觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)電壓應(yīng)盡量小，以避免誤觸發(fā)。一般應(yīng)小于0.15V。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.2.1單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)與工作原理1.單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和等效電路（1）單結(jié)晶體管又稱為雙基極晶體管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖９．６（a）所示。在一塊N型半導(dǎo)體基片上制成一個(gè)PN結(jié)，從P區(qū)引出發(fā)射極E，在N型基片兩端各引出一個(gè)接觸電極，分別稱為第一基極B1和第二基極B2

。圖９．６（b）為單結(jié)晶體管的圖形符號(hào)。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．６單結(jié)晶體管仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和等效電路（2）圖９．６（c）為單結(jié)晶體管的等效電路，PN結(jié)等效為二極管D，RBB

為B1

和B2

之間硅片本身的體電阻，RBB=RB1+RB2

。RB2

為上部基區(qū)體電阻，其值為一常數(shù)，約為（2—15）ΚΩ；RB1為可變的下部基區(qū)體電阻，E、B1間的電阻RB1受E、B1間電壓的控制，等效為可變電阻。PN結(jié)未導(dǎo)通時(shí)，RB1為數(shù)千歐姆，一旦PN結(jié)導(dǎo)通，RB1則下降到幾十歐姆。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2.單結(jié)晶體管的工作原理和特性曲線（1）單結(jié)晶體管的發(fā)射極電流與E、Ｂ１間電壓的關(guān)系曲線稱為單結(jié)晶體管伏安特性曲線，特性曲線的測試電路如圖９．７所示，方框內(nèi)為單結(jié)晶體管的等效電路。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．７單結(jié)晶體管特性曲線的測試仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院單結(jié)晶體管的工作原理和特性曲線（2）當(dāng)Ｂ２、Ｂ１間加電源，且發(fā)射極開路時(shí)，A點(diǎn)電位為

……（９．２）式中稱為單結(jié)晶體管的分壓比，其大小由管子的結(jié)構(gòu)決定，一般在0.3~0.9之章單結(jié)晶體管的主要參數(shù)之一。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院單結(jié)晶體管的工作原理和特性曲線（3）單結(jié)晶體管的伏安特性曲線，如圖9．7所示，可分成3個(gè)區(qū)域：(1)截止區(qū)：當(dāng)電壓UEB1<UA+UD(on)時(shí)，二極管D處于反向偏置，電流iE

很小，故稱這段區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院單結(jié)晶體管的工作原理和特性曲線（4）（2）負(fù)阻區(qū)：當(dāng)增加到PN結(jié)開始導(dǎo)通的峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，即,二極管D導(dǎo)通。此時(shí)，空穴濃度很高的P區(qū)向電子濃度很低的N型基區(qū)注入大量空穴載流子，使RB1減小，由式（９．２）可知，UA下降，iE增大。而UA的降低，又使PN結(jié)正偏增加，iE的增大使RB1進(jìn)一步減小直至Ｖ點(diǎn)，形成正反饋，即出現(xiàn)了如PV段所示特性。由于動(dòng)態(tài)電阻為負(fù)值，故PV段稱為負(fù)阻區(qū)。V點(diǎn)電壓UV稱谷點(diǎn)電壓，電流IV稱為谷點(diǎn)電流。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院單結(jié)晶體管的工作原理和特性曲線（5）（3）飽和區(qū)：達(dá)到V點(diǎn)以后，當(dāng)iE增加時(shí)，UEB1也有所增加。這是由于P區(qū)擴(kuò)散到N區(qū)的空穴濃度已達(dá)到飽和程度，RB1不會(huì)繼續(xù)減小，恢復(fù)正阻特性。所以把V點(diǎn)以后的區(qū)域稱為飽和區(qū)。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.2.2單結(jié)晶體振蕩電路（1）

單結(jié)晶體管觸發(fā)電路如圖9.8（a）所示。電源UBB和RW、C構(gòu)成充電回路：RW、C和單結(jié)晶體管E、B1結(jié)形成放電回路。設(shè)電容C的初始電壓為零，加上電源UBB后，電源通過RW對(duì)電容C充電，uC按時(shí)間常數(shù)的指數(shù)曲線上升。當(dāng)電容兩端電壓時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，電容通過內(nèi)阻RB1和R1放電，電容電壓下降，并在R1上產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓脈沖，由于R1很小，放電過程很快完成，所以輸出脈沖很窄。當(dāng)時(shí)單結(jié)晶體管截止，電源再次對(duì)C充電。這樣周而復(fù)始形成振蕩，輸出周期性的尖脈沖，如圖9．8（b）所示。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．８單結(jié)晶體管振蕩電路

仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院單結(jié)晶體振蕩電路（1）調(diào)節(jié)可變電阻RW，可改變充電時(shí)間，即改變脈沖周期。脈沖周期可近似表示為

…(9．3)脈沖寬度為

…(9．4)

仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院

9.3晶閘管的應(yīng)用

9.3.1單相橋式可控整流電路可控整流電路的作用是把交流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)節(jié)的直流電。負(fù)載不同時(shí)，其工作特點(diǎn)不同。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1、電阻性負(fù)載（1）

圖９．９電阻性負(fù)載的單相橋式半控整流電路仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院電阻性負(fù)載（2）由兩個(gè)晶閘管組成單相半控橋式整流電路，工作情況如下：在電源變壓器次級(jí)電壓u2為正半周時(shí)，R2處于正向電壓作用下，當(dāng)ωt=α?xí)r，加觸發(fā)脈沖ug，T2導(dǎo)通，D2導(dǎo)通。T2、D1承受反壓而關(guān)斷。在u2過零碎時(shí)，T1關(guān)斷，電流為零。在u2為負(fù)半周時(shí)，T2處于正偏，當(dāng)ωt=π+α?xí)r，加觸發(fā)電壓ug，T2導(dǎo)通，D1導(dǎo)通。T1、D2承受反壓而關(guān)斷。在u2過零時(shí)，T2關(guān)斷，電流為零。在正、負(fù)半周內(nèi)，流過負(fù)載RL上的電流是相同的，實(shí)現(xiàn)全波整流，其波形如圖9．９所示。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院電阻性負(fù)載（3）從u2過零開始到加入控制電壓ug的角度稱為控制角，晶閘管導(dǎo)通時(shí)間對(duì)應(yīng)的角度α稱為導(dǎo)通角，用表示，即。改變觸發(fā)脈沖的時(shí)刻，可改變控制角α，稱為＂觸發(fā)脈沖的移相＂?？刂平铅恋淖兓秶鸀椋啊?。當(dāng)α＝０時(shí)，導(dǎo)通角θmax=π，稱為全導(dǎo)通。由上述分析可知，改變晶閘管的控制角α，負(fù)載上的電壓平均值隨之改變，從而達(dá)到可控整的目的。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院電阻性負(fù)載（4）設(shè)變壓器次級(jí)電壓為輸出電壓平均值為

（９．５）

上式表明，越α大，則輸出電壓UL就越小。輸出電流平（９．６）

通過每個(gè)二極管和晶閘管的平均電流為（９．７）晶閘管承受的最大反壓為

仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院２．電感性負(fù)載（1）電路如圖９．１０所示。在電阻性負(fù)載RL中串聯(lián)了大電感Ｌ，還并聯(lián)了二極管Ｄ。當(dāng)u2為正半周時(shí)，在ωt=α?xí)r刻加入觸發(fā)脈沖，則T1、D2導(dǎo)通，在負(fù)載上有電流iL流過。由于電感Ｌ較大，若不計(jì)T1和D2上的管壓降，則uL波形與u2波形相同，而通過T1和D2的電流近于直線不變。當(dāng)時(shí)ωt=π時(shí)刻，T1和D2截止。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院電感性負(fù)載（2）當(dāng)u2為負(fù)半周時(shí)，在ωt=π～（π+α）期間，由于沒有觸發(fā)信號(hào)，T1、D1、T2、D2均截止，這時(shí)電感產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢為上負(fù)下正。電感通過二極管Ｄ向負(fù)載釋放儲(chǔ)能，使負(fù)載繼續(xù)有電流iL流過．流過二極管Ｄ的電流iD=iL，如圖９.１０（b）所示。當(dāng)ωt=π+α?xí)r，在觸發(fā)信號(hào)作用下，使T2、D1導(dǎo)通，在負(fù)載上形成iL的方向不變。當(dāng)ωt=2π時(shí)，T2、D1截止，電感再次通過Ｄ使電流繼續(xù)流通。所以，稱Ｄ為續(xù)流二極管。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院圖９．１０感性負(fù)載橋式半控整流電路仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院電感性負(fù)載（3）在大電感負(fù)載（ωL）〉RL）時(shí)，電路的負(fù)載電流是連續(xù)的，波形近似于直線。在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角為θ，續(xù)流二極管的導(dǎo)通角為2（π-θ）。則流過晶閘管和二極管的電流平均值為

（９．８）流過續(xù)流二極管的電流平均值為

（９．９）晶閘管、二極管和續(xù)流二極管承受的最大反向電壓均為

仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院３．單結(jié)管觸發(fā)電路（1）圖９．８所示的單結(jié)管脈沖發(fā)生電路雖然能夠產(chǎn)生周期可調(diào)的脈沖，但還不能直接作為可控整流器的觸發(fā)電路。它的主要問題在于觸發(fā)脈沖與主電路的電源電壓不同步。在可控整流電路中，觸發(fā)電路必須與主電路同步。仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院單結(jié)管觸發(fā)電路（2）為了實(shí)現(xiàn)同步，可以采取措施使主電路電源每次過零時(shí)，觸發(fā)電路中的電容將原有的電荷全部放掉，然后，從零開始充電，這樣就能保證每個(gè)半周中第一個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)間保持一致．仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院在圖９．１１所示的觸發(fā)電路中，采用了一個(gè)同步變壓器T，變壓器的原邊與主電路接至同一個(gè)交流電源，副邊電壓經(jīng)橋式整流后再由電阻R3和穩(wěn)壓管D2削波，在穩(wěn)壓管兩端得到一個(gè)高度為uZ的梯形波，然后用這個(gè)梯形波作為單管觸發(fā)電路的電源電壓。電路中各處波形如圖9．11(b)所示。

圖9.11單結(jié)管觸發(fā)電路仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院由圖９．１2可見，當(dāng)主電路電源過零時(shí)，梯形波uZ也過零點(diǎn)，也就是說單結(jié)管觸發(fā)電路的電源電壓VBB=0，此時(shí)峰點(diǎn)電壓UP也接近于零，因此單結(jié)管的E、Ｂ１結(jié)導(dǎo)通，電容Ｃ迅速將電荷放掉，然后在下一個(gè)半周開始重新從零碎開始充電，從而保證了觸發(fā)電路和主電路的同步。在主電路交流電源的半個(gè)周期內(nèi)，觸發(fā)電路可能產(chǎn)生若干個(gè)脈沖，但是其中只有第一個(gè)脈沖將晶閘管觸發(fā)，使之由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，隨后的一系列脈沖對(duì)晶閘管不起作用。為了改變控制α，可以調(diào)節(jié)充電回路中的電阻Ｒ，以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出直流電壓的目的．圖9.12單結(jié)觸發(fā)電路波形圖

仙桃職業(yè)學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院9.3.2實(shí)際應(yīng)用電路

１．觸摸式延時(shí)開關(guān)

如圖９．13所示，當(dāng)無觸摸時(shí)，T1基極低電平T1、T2截止，電容Ｃ充