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1、 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。 P2引出线为控制极；P1引出线为阳极；N2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（J1J2J3） 4 层半导体：P1N1P2N2 文字符号：一般用 SCR、KG、CT、VT 表示。 8.1 晶闸管 正向阻断：AK 加正向电压电压 ， G 无电压电压 不导导通。 2单向晶闸管的工作原理： （1）实验演示： （2）工作特点：
2、 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：AK 加反向电压电压 ， G 无论论是否加控制电压电压 不导导通。 触发导通：AK 加正向电压电压 ，G，K 加正向电压电压 导导通。 单单向晶闸闸管导导通必须须具备备两个条件：一是晶闸闸管阳极与阴 极间间接正向电压电压 ；二是控制极与阴极之间间也要接正向电压电压 。 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 晶闸闸管具有控制强电电的作用，即利用弱电电信号对对控 制极的作用，就可使晶闸闸管导导通去控制强电电系统统。 3单向晶闸管主要参数 （1）额额定正向平均电电流 8.1 晶闸管
3、导导通后的晶闸闸管若要关断时时，必须须将阳极电压电压 降 低到一定程度。 在规规定环环境温度和散热热条件下，允许许通过过阳极和阴极 之间间的电电流平均值值。 （2）维维持电电流 在规规定环环境温度、控制极断开的条件下，保持晶闸闸管 处处于导导通状态态所需要的最小正向电电流。 （3）控制极触发电压发电压 和电电流 在规规定环环境温度及一定正向电压电压 条件下，使晶闸闸管从 关断到导导通，控制极所需的最小电压电压 和电电流。 （5）反向阻断峰值电压值电压 在控制极断开时时，可以重复加在晶闸闸管上的反向峰值值 电压电压 。 （4）正向阻断峰值电压值电压 在控制极开路和晶闸闸管正向阻断的条件下，可以重
4、复 加在晶闸闸管两端的正向峰值电压值电压 。 8.1 晶闸管 （1）型号 4晶闸闸管的型号及含义义 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
5、、CT 及 KG、KS 等表示。 有三个电极，主电极 T1 和 T2，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 T1、T2 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）所述方法测测量判 断。 （1）用万用表“R 1 k”挡挡，黑笔接 T1，红红笔接 T2 ， 表针应针应 不动动或微动动，调换调换 两表笔，表针针仍不动动或微动为动为 正常
6、 。 （2）用万用表“R 1”挡挡，黑笔接 T1，红红笔接 T2 ，将触 发发极与 T2 短接一下后离开，万用表应应保持几欧到几十欧的读读 数；调换调换 两表笔，再次将触发发极与 T2 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
7、，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 电电源接通后，VBB 通过过微调电调电 阻 RP和电电阻 R1 向电电容 C 充电电，当单结单结 晶体管满满足导导通条件，单结单结 晶体管导导 通，C 迅速放电电，在电电阻 R3 上形成一 个很窄的正脉冲 vb1。经过经过 一个周期后 ，单结单结 晶体管截止，由 VBB 通过过微调调 电电阻 RP和电电阻 R1 向电电容 C 充电电，重 复上述过过程。 （1）单结晶体管触发脉冲形
8、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 （
9、1）RC 触发电路 特点：简单、成本低。 8.2 晶闸管触发电路 V1、V2：为为 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 v2 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VG，晶闸闸管具备导备导 通条 件而导导通，正向压降很小， 。 当 t 2 时，v2 进入负半周后，晶闸管呈反向 阻断状态，负载电压 vL= 0。 当t=
10、 时，v2=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，导导通角越小，它们们的和为为定值值+ = 。 （3）波形图 ：控制角 。指触发脉冲的加 入时间。 ：导导通角 。每半个周期晶闸闸 管导导通角度。 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 vL 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 v2 第二个 半周中，电路将重复第
11、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 其他应应用电电路 8.3 晶闸管应用电路 （2）工作原理 从收录录机等音响设备设备 的扬扬声器两端，引出音频频信号，经经 升压变压压变压 器 T 升压压后，为单为单 向晶闸闸管的触发发信号。当幅度大 时时，晶闸闸管导导通，而幅度小时时，晶闸闸管仍处处于阻断状态态。 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
12、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 C1 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 V1 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：导导通后的晶闸闸管若要关断，必须须将阳极电压电压 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发脉冲出现现 的时间时间 ，就可以控制晶闸闸管在电电源正半周内导导通的角度。电电 源在正半周中，第一个触发发脉冲出现现的电电角称为为控制角。
