第八章晶闸管及应用电路

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,8.1,晶闸管,8.2,晶闸管触发电路,8.3,晶闸管应用电路,本章小结,*第八章晶闸管及应用电路,8.1.1,单向晶闸管,8.1,晶闸管,1,单向晶闸管的结构和符号,（,1,）外形：,平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。,P,2,引出线为控制极；,P,1,引出线为阳极；,N,2,引出线为阴极,（,2,）符号及内部结构：,三个电极,：阳极,A,、阴极,K,、控制极,G,3,个,PN,结,（,J,1,J,2,J,3,）,4,层半导体,：,P,1,N,1,P,2,N,2,文字符号：一般用,SCR,、,KG,、,CT,、,VT,表示。,8.1,晶闸管,正向阻断：,A,K,加正向电压，,G,无电压不导通。,2,单向晶闸管的工作原理：,（,1,）实验演示：,（,2,）工作特点：,导通后控制极失去控制作用：晶闸管一旦导通，降低或去掉控制极电压仍导通。,反向阻断：,A,K,加反向电压，,G,无论是否加控制电压不导通。,触发导通：,A,K,加正向电压，,G,，,K,加正向电压,导通。,单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压；二是控制极与阴极之间也要接正向电压。,晶闸管一旦接通后，去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通。,8.1,晶闸管,晶闸管具有控制强电的作用，即利用弱电信号对控制极的作用，就可使晶闸管导通去控制强电系统。,3,单向晶闸管主要参数,（,1,）额定正向平均电流,8.1,晶闸管,导通后的晶闸管若要关断时，必须将阳极电压降低到一定程度。,在规定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。,（,2,）维持电流,在规定环境温度、控制极断开的条件下，保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。,（,3,）控制极触发电压和电流,在规定环境温度及一定正向电压条件下，使晶闸管从关断到导通，控制极所需的最小电压和电流。,（,5,）反向阻断峰值电压,在控制极断开时，可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。,（,4,）正向阻断峰值电压,在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。,8.1,晶闸管,（,1,）型号,4,晶闸管的型号及含义,表示额定正向平均电流为,5 A,表示晶闸管元件,表示,N,型硅材料,表示三个电极,表示额定电压为,500 V,3 C T,-,5 /500,8.1,晶闸管,（,2,）简易检测,a,用万用表“,R,10,”,挡，黑笔接阳极，红笔接阴极，指,针应接近,。,b,合上,S,，表针应指很小阻值，约为,60,200,，,表明晶闸管能触发导通。,c,断开,S,，表针不回到零，表明晶闸管是正常的。,8.1,晶闸管,8.1.2,双向晶闸管,1,双向晶闸管的结构与符号,（,1,）外形,（,2,）符号,8.1,晶闸管,文字符号：,TLC,、,SCR,、,CT,及,KG,、,KS,等表示。,有三个电极，主电极,T,1,和,T,2,，另一个电极,G,为控制极。,2,双向晶闸管的工作特点,特性,：主电极,T,1,、,T,2,无论加正向电压还是反向电压，,其控制极,G,的触发信号无论是正向还是反向，它都能被,“,触,发,”,导通。主电极间电压是交流形式。,（,3,）结构,8.1,晶闸管,3,双向晶闸管的检测,8.1,晶闸管,（,3,）对功率放大或功率较小但质量较差的双向晶闸管，,应将万用表黑表笔接电池负极。,然后按,（,2,）,所述方法测量判断。,（,1,）,用万用表,“,R,1 k,”,挡，黑笔,接,T,1,，红笔接,T,2,，,表针应不动或微动，调换两表笔，表针仍不动或微动为正常。,（,2,）用万用表“,R,1”,挡，黑笔接,T,1,，红笔接,T,2,，将触发极与,T,2,短接一下后离开，万用表应保持几欧到几十欧的读数；调换两表笔，再次将触发极与,T,2,短接一下后离开，万用表指示情况同上。,8.2.1,结单向晶闸管,8.2,晶闸管触发电路,1,单结晶体管的结构和型号,（,1,）结构,三个电极：发射极,E,、第一基极、第,二基极。一个,PN,结。,（,2,）电路符号,发射极箭头指向 极，表示经,PN,结,的电流只流向。,（,3,）外形,8.2,晶闸管触发电路,2,单结晶体管的基本特性,（,1,）等效电路,：,E,与,间电阻，随发射极电流而变，,即,上升，下降。,：,E,与,间的电阻，数值与无关。,：两基极间电阻。,=,+,。,（,2,）导通条件,：称为分压比，,与,的比值，,一般在,0.3 0.8,之,间。,（为,PN,结的正向压降）,8.2,晶闸管触发电路,3,单结晶体管触发电路,（,2,）工作原理,电源接通后，,V,BB,通过微调电阻,R,P,和电阻,R,1,向电容,C,充电，当单结晶体管满足导通条件，单结晶体管导通，,C,迅速放电，在电阻,R,3,上形成一个很窄的正脉冲,v,b1,。经过一个周期后，单结晶体管截止，由,V,BB,通过微调电阻,R,P,和电阻,R,1,向电容,C,充电，重复上述过程。,（,1,）单结晶体管触发脉冲形成电路,8.2.2,双向晶闸管触发电路,8.2,晶闸管触发电路,1,双向二极管触发电路,（,1,）触发电路,：双向二极管。,：双向晶闸管。,：负载。,（,2,）工作原理,交流电源处于正半周，对电容,C,充电，电压极性为,上正下负。,8.2,晶闸管触发电路,电压增大到使双向二极管导通，可使双向晶闸管导,通。,当交流电源过零的瞬间，双向晶闸管自行阻断。,调节值，即可改变电容的充电常数，从而改变脉冲,出现时刻，可改变晶闸管的导通角。,交流电源处于负半周，对电容,C,充电，电压极性为,下正上负。,电压增大到的转折电压，使双向二极管反相导通，,可使双向晶闸管导通。,8.2,晶闸管触发电路,2,其他类型的触发电路,（,1,）,RC,触发电路,特点：简单、成本低。,8.2,晶闸管触发电路,V,1,、,V,2,：为,NPN,型，只用,C,、,E,两极。,（,2,）晶体管组合触发电路,8.2,晶闸管触发电路,成本低，氖管可作指示器。,（,3,）氖管触发电路,8.3,晶闸管应用电路,8.3.1,晶闸管整流电路,1,单相半波可控整流电路,（,1,）电路组成,（,2,）工作原理,v,2,为,正半周时，晶闸管,VT,承受正向电压，若此时没有触发,电压，则负载,=0,。,当,t,=,a,时，控制极加有触发电压,V,G,，,晶闸管具备导通条件而导通，,正向压降很小，。,当,t,2,时，,v,2,进入负半周后，晶闸管呈反向阻断状态，负载电压,v,L,=0,。,当,t,=,时，,v,2,=0,，晶闸管自行关断。,当,a,t,时，晶闸管保持导通，负载电压,基,本上与次级电压 保持相等。,8.3,晶闸管应用电路,控制角越大，导通角越小，它们的和为定值,+,=,。,（,3,）波形图,：控制角。,指触发脉冲的加入时间。,：导通角,。每半个周期晶闸管导通角度。,8.3,晶闸管应用电路,（,1,）电路组成,2,单相桥式可控整流电路,8.3,晶闸管应用电路,（,2,）工作原理,桥式整流输出电压对晶闸管,VT,而言是正向电压，只要触发电压到来，,VT,即可导通。则负载电压,v,L,将与 对应部分基本相等。,当 经过零值时，晶闸管自行关断，在的,v,2,第二个半周中，电路将重复第一半周的情况。,8.3,晶闸管应用电路,（,3,）波形图,8.3,晶闸管应用电路,1,音乐彩灯控制器,（,1,）电路组成,8.3.2,其他应用电路,8.3,晶闸管应用电路,（,2,）工作原理,从收录机等音响设备的扬声器两端，引出音频信号，经升压变压器,T,升压后，为单向晶闸管的触发信号。当幅度大时，晶闸管导通，而幅度小时，晶闸管仍处于阻断状态。,由于音频信号的构成比较复杂，因此，某些信号也会改变晶闸管的导通角。这样，晶闸管就工作在导通、阻断或非全导通状态，使负载黄、红、绿、蓝四组彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。,8.3,晶闸管应用电路,2,安全感应开关电路,（,1,）电路组成,按组成原理划分电路可分为：感应控制信号产生电路、双向晶闸管触发电路及双向二极管保护电路三部分。,8.3,晶闸管应用电路,（,2,）工作原理,人或物靠近感应板产生电容，这个电容,C,1,与本机电路中的电容对电源形成串联分压，使与之连接的氖管导通后，又作为基极偏压直接加在射极输出器的放大管,V,1,上，射极输出器输出一个信号使双向二极管,2CTS,导通，触发双向晶闸管,3CTS,导通，带动负载工作。,8.3,晶闸管应用电路,本章小结,1,单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压；二是控制极与阴极之间也要接正向电压。晶闸管一旦接通，降低或去掉控制极电压仍导通。,关断条件：导通后的晶闸管若要关断，必须将阳极电压降低到一定程度。,2,可控整流原理：控制在半波内第一个触发脉冲出现的时间，就可以控制晶闸管在电源正半周内导通的角度。电源在正半周中，第一个触发脉冲出现的电角称为控制角。,