• 逆变（直流 交流）
• 斩波（直流 直流）
此外还可作无触点开关等。
17.1 工作原理
1. 结构
PNPN四层半导体结构
A（阳极）
P1 N1 P2 三 个 PN 结 G（控制极）
四 层 半 导 体
N2
K（阴极）
2. 工作原理 符号
阳极
A P1
N1
A P G
N P N P N K
A
控制极
G
K 阴极
R
U E
C uC
振荡波形
(2)振荡过程分析
(a) uE = uC <UP 时，单结管不导通，uo 0。
此时R1上的电流很小，其值为：
U I R1 = R1 RB1 RB 2 R2
R1、R2是外加的，不同于内 部的RB1、RB2。前者一般取 几十欧~几百欧； RB1+RB2 一般为2~15千欧。 U
拨盘式密码锁控制电路
拨盘
2 3 4 5 6
1
12 11 10 9
J T3 D1
UCC
T2 T1
D2
开锁 继电器
7
8
R S
按钮
工作原理
1. 开锁时晶闸管工作情况 根据晶闸管的特性分析可知， T3 开锁时三个晶闸管的工作顺 T2 序应该是：T1–T2–T3。否则 T3或T2将因阳极和阴极间加 T1 不上电压而不导通，继电器 线圈不通电，锁打不开。 T1导通时的路径如图中 虚线，此时发光管D2导 通，给出指示信号。 J D1
电路及工作原理 A uT G K – D + R uL
u1
u2
L
u2正半周时晶闸管导通，u2过零后，电感产生 反电动势。 由于电感反电动势的存在，晶闸管在一定时间内 仍维持导通，失去单向导电作用。
解决办法：加续流二极管D,加入D的目的就是消 除反电动势的影响，使晶闸管在u2过零时关断
2. 单相全波可控整流电路
ucb UZ udb
削
波
d
e
uc C R1
UP UV ueb
电容充、放电
UP-UD
触发脉冲

可控硅桥式整流电路部分 u3 ueb b e ueb 触发脉冲 uL uL 输出电压
u3
T1
D1
T2
RL
D2

问题讨论
1. 单结管触发的可控整流电路中，主电路和触 发电路为什么接在同一个变压器上？ a u2 u1 u3 T1 T2 D2 RL uL
R
E
C uC R1
R2 B2 B1 IR1 uO
(b) 随电容的 充电，uC逐渐升高。当 uC UP 时，单结 管导通。然后电容放电，R1上便得到一个脉冲电压。 uC
UP UV
t U t uC C
R
R2 E
uo
R1
uO
UP、UV-- 峰点、谷点电压 (c) 电容放电至 uc uv时， 单结管重新关断，使 uo0。 R2起温度补偿作用
R
c
R2 d e
RP u2 DZ b

ude t

uc C R1
360 1 = RP C 1 1 f
f—电源电压的频率
4. 输出电压如何调节，其大小如何计算？ 电压的调节 RP 电容充电速度变慢 uL 电压的计算

1 cos UL = 0.9U 2 2
17.6 晶闸管的其他应用
反向击穿电压 额定 正向 平均 电流
I I
F
URSM
IH
UDRM
U U
正向转折 DSM 电压
(2) URRM：反向峰值电压 控制极断路时，可以重复作用在晶闸管上的反 向重复电压。一般取URRM = 80% URSM（反向击 穿电压）。普通晶闸管URRM为100V--3000V）
反向击穿电压
URSM
1. 该电路只用一只晶闸管，且其 上无反向电压。
2. 晶闸管和负载上的电流相同。
电路二：
T1 D1 R
L T2 D2
u2
uL
电路 特点
1. 该电路接入电感性负载时，D1、D2 便 起续流二极管作用。 2. 由于T1的阳极和T2的阴极相连，两管控 制极必须加独立的触发信号。
17.4 触发电路
1. 单结晶体管工作原理

p
u
L
d (w t )
uL
p 2p
wt
2 U2 sin w td (w t )
IL
UL = RL
A 例：桥式可控整流电路中， uL + U2=220V，RL=3,可控硅控制 T2 T1 RL 角=15~180，求输出电压平 u2 均值Uo的调节范围，以及可 D1 D2 B 控硅（包括二极管）的电流平 均值的最大值和承受的最大反 向电压。 =191V， =15 1 cos UL = 0.9U 2 2 =0V， =180
U U
正向转折 DSM 电压
URRM
17.3 可控整流电路
1. 单相半波可控整流电路
(1) 电路及工作原理 uG
A u1 uT
G K
RL uL
u2
uG
(2) 工作波形(设u1为正弦波)
A u1 u2
G
u2
uT
K RL uL
t
uG uL uT
u2 > 0 时，加上触 发电压 uG ，晶闸 t 管导通 。且 uL 的大小随 uG 加入 的早晚而变化； t u2 < 0 时，晶闸 管不通，uL = 0 。 故称可控整流。
u2
uab ucb
UZ udb ueb
整 削
流 波
u3 uL


2. 触发电路中，整流后为什么加稳压管？ 稳压管的作用是：将整流 后的电压变成梯形 （即削波），使单结 c
R2
UZ RP DZ d e
管两端电压稳定在稳
压管的稳压值上，从
而保证单结管产生的
脉冲幅度和每半个周 期产生第一脉冲的时 间，不受交流电源电 压变化的影响。
uG
uL
RL
u2 (A) D1
u2 + B
T1
T2 RL
D1
D2
T2 、D1导通， T1 、D2截止
T1、T2 --晶闸管
D1、D2 --晶体管
(2) 工作波形
u2
A + u2 B -
uL
T1
D1
T2
RL
t
D2
uG
uL
uT1


t
t
t
(3) 输出电压及电流的平均值
U
L
= =
1
p
p
1
p
1 cos = 0.9U 2 2
一、电阻性负载桥式可控整流电路
(1) 电路及工作原理
• u2 > 0的导通路径： A + u2 (A) T1 RL u2 B T1 T2 RL D2 uG
uL
u2 (B)
D2
D1
T1 、D2导通， T2 、D1截止
T1、T2 --晶闸管
D1、D2 --二极管
• u2 < 0的导通路径：
u2 (B) T2 A -
G
P2 N2 K
A P G N P N P N
ß ß ig
等效为由二个三极 管组成
A
RL
T2
UAK
G
UGK
T1
ig
ig ß
K
K
T1、T2都导通后，即使去掉UGK， T1、T2仍然导通
A
ß ß ig
RL
T
2
可控硅导通的条件： （1）阳极A加正电压 （2）控制极G加正的触发电压 UAK 可控硅截止的条件：
RB1 U A = U BB RB1 RB 2 = U BB

-- 分压比 (0.35 ~ 0.75)
UP -- 峰点电压 UF -- PN结正向 导通压降
2. 单结晶体管的特性和参数
iE uE E iE
B2
IV
B1
RB2 UBB A RB1
UV
UV、IV --谷点电压、电流
UP
uE
R b
DZ
c RP uc
R2
d e C R1
D1
2. 触发电路中，整流后为什么加稳压管？
a
R b T1 D1 DZ
c RP
uc T2
R2 d e C R1
u2 u1
u3
RL
uL
D2
3. 一系列触发脉冲中，为什么只有第一个起 作用？其移相范围（即控制角 的变化范 围）有多大？
ueb
触发脉冲

额定 正向 平均 电流
I I
F
IH
UDRM
U U
正向转折 DSM 电压
URRM
(3) IF：额定正向平均电流： 通用系列为：
1、5、10、 20、30、50、100、200、300、400 500、600、800、1000A 等14种规格。
额定 正向 平均 电流
反向击穿电压
Hale Waihona Puke I IFURSM
IH
UDRM
t


：控制角 ：导通角
(3) 输出电压及电流的平均值
uL

UL
1 = 2p
u
p
p
p
2p
wt
L
dw t
1 cos = 0.45U 2 2
1 = 2p

2 U2 sin w td w t
IL