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晶闸管

要实现可控整流的目的,就需在晶闸管的控制极加入一个相位可调的触发信 号,使之能对输出电压进行调节。提供触发信号的电路称为触发电路。
1.对晶闸管触发电路的基本要求
晶闸管被触发导通后,触发信号随后就不起作用,因此常用瞬间突变、作用
时间很短的脉冲电压作为触发信号。
为保证晶闸管可靠导通,触发信号应有一定的幅度(4~10V)和一定的持续时
应用实例
右图是为晶闸管控制的照明不间 断电源。交流电源停电时,自动地 转换为直流电源供电。
照明不间断电源 《电子线路》陈振源主编第九章
第4章 直流稳压电源 晶闸管及其应用电路
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(a)检测步骤一 用万用表检测晶闸管质量
(b)检测步骤二
②用黑表笔在不断开阳极的同时接触控制极g,万用表指针向右偏转到低阻值 ,表明晶闸管能触发导通,如图 (b)所示。 ③在不断开阳极a的情况下,断开黑表笔与控制极g的接触,万用表指针应保持 在原来的低阻值上,表明晶闸管撤去控制信号后仍将保持导通状态。
(a) 电路原理图 单相半控桥式整流电路 《电子线路》陈振源主编第九章
(b)实物接线图
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2.工作原理
当v2 为正半周时,晶闸管V1 和二极管V3 承 受正向电压,如果晶闸管的控制极未加触发电压, 晶闸管就一直不能导通,输出电压vL=0 。 在正半周内只要触发电压vg到来,晶闸管V1 就导通,电流通过V1 、RL 、V3 形成回路,在负载 上得到极性为上正下负的电压。 当v2经过零值时,晶闸管自行关断。 当v2为负半周时,晶闸管V2和二极管V4承受 正向电压,在负半周内只要触发电压vg到来,晶闸 管V2 就导通,电流流过V2 、RL 、V4 形成回路,在 负载RL得到的也是上正下负的电压。
晶闸管外形
单向晶闸管结构与图形符号
选学:晶闸管工作特性分析
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2.工作特性
在图(a)所示的电路中,晶闸管的 a、k极、指示灯HL、和电源VAA构成的 回路称为主回路。晶闸管的g、k极、开 关S和电源VGG构成的回路称为触发电路 或控制电路。
1.电路构成
图所示为单相半波可控整流电路,它主要由整流主电路和触发电路两大部分 组成,可控整流电路与普通整流电路相似,只是将整流二极管换成晶闸管。
(a)电路原理图 单相半波可控整流电路
(b)实物接线图
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《电子技术基础》教学演示文稿陈振源主编来自第九章 晶闸管及其应用电路
单向晶闸管及其应用 双向晶闸管及其应用 特殊晶闸管及其应用 本章小结 晶闸管又称为可控硅(SCR),它不仅具 有硅整流器的特性,更重要的是它的工作过 程可以控制,能以小功率信号去控制大功率 系统,可作为强电与弱电的接口,属于用途 十分广泛的功率电子器件。在电子设备里, 晶闸管主要应用于:可控整流、交流调压、 电子开关、逆变等。本章重点介绍单向和双 向晶闸管的特性及应用电路。
(c)触发导通
主回路加反向电压
(d)反向阻断
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晶闸管导通必须具备两个条件: 晶闸管阳极与阴极间接正向电压; 控制极与阴极之间也接正向电压。 关断晶闸管的方法有: 将阳极电压降低到足够小或加瞬间反向阳极电压; 将阳极瞬间开路。
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第一节 单向晶闸管及其应用
一、单向晶闸管 1.结构与符号
晶闸管的外形有小型塑封型(小功率)、平面型(中功率)和螺栓型(中、大功率)几 种,如图(a)所示。平面型和螺栓型使用时固定在散热器上。晶闸管是由四层半 导体P—N—P—N叠合而成,形成三个PN结(J1、J2、J3),有三个电极:阳极a、阴 极k和控制极g。
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2.单结晶体管
(1)结构与电路图形符号 管相似,如图(a)所示。 单结晶体管简称单结管,其外形与普通小功率三极
单结晶体管内部结构如图(b)所示,它只有一个PN结,从P型半导体上引出的 电极是发射极e,从N型半导体上引出两个基极,称为第一基极b1和第二基极b2。 单结管的电路图形符号如图(c)所示。
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额定正向平均电流IT(AV) 在规定的环境温度和散热条件下,允许通过阳极
和阴极之间的电流平均值。 又称为通态平均电压,指晶闸管导通时管压降 的平均值,一般在0.4~1.2 V,这个电压愈小,管子的功耗就愈小。
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开关闭合
(2)触发导通 在图(c)所示电路中, 晶闸管加正向电压,在控制极上加正向触 发电压,此时指示灯亮,表明晶闸管导通, 这种状态称为晶闸管的触发导通。
(3)反向阻断 在图(d)所示电路 中,晶闸管加反向电压,即a极接电源负极, k极接电源正极,此时不论开关s闭合与否, 指示灯始终不亮。这说明当单向晶闸管加 反向电压时,不管控制极加怎样的电压, 它都不会导通,而处于截止状态,这种状 态称为晶闸管的反向阻断。
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半波可控整流波形
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三、单相桥式可控整流电路 1.电路组成
单相半控桥式整流电路主要由整流主电路和触发电路两大分组成,整流主电路 与二极管桥式整流电路很相似,只是将其中两个二极管换成晶闸管V1、V2。
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2.工作原理
v2为正半周时,晶闸管V承受正向电压,如
果这时没加触发电压,则晶闸管处于正向阻断状 态,负载电压vL=0。 ωt1时刻给控制极加触发电压vg,晶闸管V导 通。 在ωt1~π期间,尽管vg在晶闸管导通后即消 失,但晶闸管仍然保持导通,此期间负载电压vL 与输人电压v2 相等,直至v2 过零值(π时刻)时,晶 闸管才自行关断。 在π~2π期间,v2 进入负半周,晶闸管承受 反向电压,即使控制极加人vg 也不会导通,这时 负载电压vL =0。 晶闸管承受正向电压而不导通的范围称为控 制角α,导通的范围称为导通角θ,通过改变控制 角α的大小,便可调整输出电压VL的大小。
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二、半波可控整流电路
单向晶闸管在正向电压作用下,改变控制极触发信号的触发时间,即可控制 晶闸管导通的时间,利用这种特性可以把交流电变成大小可调的直流电,这样的 电路称为可控整流电路。
VL 0.9V2
选用晶闸管时应重点考虑反向峰值电压VRRM和额定正向平均电流IT(AV)。
一般情况下,晶闸管的断态反向峰值电压应大于实际承受的最大峰值电压的 1.5~2倍,即
VRRM (1.5 ~ 2) 2V2
晶闸管的额定正向平均电流应大于实际通过晶闸管的最大平均电流,对于 半波可控整流电路要求 I I
半控桥式整流波形
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0~0.9V2范围内变化,即


1 cos 2

桥式可控整流电路可通过改变控制角的大小,使输出电压的平均值VL在
(a)实验电路 开关断开
(1)正向阻断 在图(b)所示电路 中,指示灯不亮,这说明晶闸管加正向 电压,但控制极未加正向电压时,管子 不会导通,这种状态称为晶闸管的正向 阻断状态。
(b)正向阻断
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