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1、 晶闸管晶闸管 晶闸管触发电路晶闸管触发电路晶闸管应用电路晶闸管应用电路本章小结本章小结*第八章晶闸管及应用电路 单向晶闸管单向晶闸管晶闸管晶闸管 1单向晶闸管的结构和符号单向晶闸管的结构和符号（1）外形：）外形：平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。 P2引引出出线线为为控控制制极极；P1引引出出线线为为阳阳极极；N2引引出出线线为为阴极阴极（2）符号及内部结构：）符号及内部结构：三个电极三个电极：阳极：阳极 A、阴极、阴极 K、控制极、控制极 G3 个个 PN 结结（J1J2J3） 4 层半导体层半导体：P1N1P2N2文字符号：一般用文字符号：一般用 SCR
2、、KG、CT、VT 表示。表示。晶闸管晶闸管 正向阻断：正向阻断：AK 加正向加正向电压，G 无无电压不不导通。通。2单向晶闸管的工作原理：单向晶闸管的工作原理：（1）实验演示：）实验演示：（2）工作特点：）工作特点： 导导通通后后控控制制极极失失去去控控制制作作用用：晶晶闸闸管管一一旦旦导导通通，降降低低或或去去掉控制极电压仍导通。掉控制极电压仍导通。 反反向向阻阻断断：AK 加加反反向向电压，G 无无论是否加控制是否加控制电压不不导通。通。 触发导通：触发导通：AK 加正向加正向电压，G，K 加正向加正向电压导通。通。 单向向晶晶闸管管导通通必必须具具备两两个个条条件件：一一是是晶晶闸管管
3、阳阳极极与与阴阴极极间接正向接正向电压；二是控制极与阴极之；二是控制极与阴极之间也要接正向也要接正向电压。 晶闸管一旦接通后，去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通。晶闸管一旦接通后，去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通。晶闸管晶闸管 晶晶闸管管具具有有控控制制强强电的的作作用用，即即利利用用弱弱电信信号号对控控制极的作用，就可使晶制极的作用，就可使晶闸管管导通去控制通去控制强强电系系统。3单向晶闸管主要参数单向晶闸管主要参数（1）额定正向平均定正向平均电流流晶闸管晶闸管 导通通后后的的晶晶闸管管若若要要关关断断时，必必须将将阳阳极极电压降降低低到一定程度。到一定程度。在在规定定环境境温温度度和和散散热
4、条条件件下下，允允许通通过阳阳极极和和阴阴极极之之间的的电流平均流平均值。（2）维持持电流流在在规定定环境境温温度度、控控制制极极断断开开的的条条件件下下，保保持持晶晶闸管管处于于导通状通状态所需要的最小正向所需要的最小正向电流。流。 （3）控制极触）控制极触发电压和和电流流在在规定定环境温度及一定正向境温度及一定正向电压条件下，使晶条件下，使晶闸管从关管从关断到断到导通，控制极所需的最小通，控制极所需的最小电压和和电流。流。（5）反向阻断峰）反向阻断峰值电压在控制极断开在控制极断开时，可以重复加在晶，可以重复加在晶闸管上的反向峰管上的反向峰值电压。（4）正向阻断峰）正向阻断峰值电压在控制极开
5、路和晶在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加管正向阻断的条件下，可以重复加在晶在晶闸管两端的正向峰管两端的正向峰值电压。晶闸管晶闸管 （1）型号）型号4晶晶闸管的型号及含管的型号及含义表示额定正向平均电流为表示额定正向平均电流为 5 A表示晶闸管元件表示晶闸管元件表示表示 N 型硅材料型硅材料表示三个电极表示三个电极表示额定电压为表示额定电压为 500 V3 C T - -5 / 500晶闸管晶闸管 （2）简易检测）简易检测a用万用表用万用表“R 10”挡，挡，黑笔接阳极，红笔接阴极，黑笔接阳极，红笔接阴极，指指针应接近针应接近 。 b合上合上 S ，表针应指很小阻值，约为，表针应指
6、很小阻值，约为 60 200 ，表明晶闸管能触发导通。表明晶闸管能触发导通。 c断开断开 S，表针不回到零，表明晶闸管是正常的。，表针不回到零，表明晶闸管是正常的。 晶闸管晶闸管 双向晶闸管双向晶闸管1 1双向晶闸管的结构与符号双向晶闸管的结构与符号（1）外形）外形（2）符号）符号 晶闸管晶闸管文字符号：文字符号：TLC、SCR、CT 及及 KG、KS 等表示。等表示。有三个电极，主电极有三个电极，主电极 T1 和和 T2，另一个电极，另一个电极 G 为控制极。为控制极。 2双向晶闸管的工作特点双向晶闸管的工作特点 特性特性：主电极：主电极 T1、T2 无论加正向电压还是反向电压，无论加正向电
7、压还是反向电压，其控制极其控制极 G 的触发信号无论是正向还是反向，它都能被的触发信号无论是正向还是反向，它都能被“触触发发”导通。主电极间电压是交流形式。导通。主电极间电压是交流形式。 （3）结构构晶闸管晶闸管 3双向晶闸管的检测双向晶闸管的检测 晶闸管晶闸管（3）对对功功率率放放大大或或功功率率较较小小但但质质量量较较差差的的双双向向晶晶闸闸管管，应应将将万万用用表表黑黑表表笔笔接接电电池池负负极极。然然后后按按（2）所所述述方方法法测量量判判断。断。 （1）用用万万用用表表“R 1 k”挡，黑黑笔笔接接 T1，红笔笔接接 T2 ，表表针应不不动或微或微动，调换两表笔，表两表笔，表针仍不仍
8、不动或微或微动为正常。正常。（2）用用万万用用表表“R 1”挡，黑黑笔笔接接 T1，红笔笔接接 T2 ，将将触触发极极与与 T2 短短接接一一下下后后离离开开，万万用用表表应保保持持几几欧欧到到几几十十欧欧的的读数数；调换两两表表笔笔，再再次次将将触触发极极与与 T2 短短接接一一下下后后离离开开，万万用用表指示情况同上。表指示情况同上。 结单向晶闸管结单向晶闸管晶闸管触发电路晶闸管触发电路1单结晶体管的结构和型号单结晶体管的结构和型号 （1）结构）结构 三个电极：发射极三个电极：发射极 E、第一基极、第、第一基极、第二基极。一个二基极。一个 PN 结。结。（2）电路符号）电路符号 发射极箭头
9、指向发射极箭头指向 极，表示经极，表示经 PN 结结的电流只流向的电流只流向 。 （3）外形）外形 晶闸管触发电路晶闸管触发电路2单结晶体管的基本特性单结晶体管的基本特性 （1）等效电路）等效电路 ：E 与与 间电阻，随发射极电流而变，间电阻，随发射极电流而变， 即即 上升，下降。上升，下降。 ：E 与与 间的电阻，数值与无关。间的电阻，数值与无关。 ：两基极间电阻。：两基极间电阻。 =+ 。（2）导通条件）导通条件 ：称为分压比，：称为分压比，与与 的比值，的比值， 一般在一般在 0.3 0.8 之之间。间。 （为（为 PN 结的正向压降）结的正向压降） 晶闸管触发电路晶闸管触发电路3单结晶
10、体管触发电路单结晶体管触发电路 （2）工作原理）工作原理 电源源接接通通后后，VBB 通通过微微调电阻阻 RP和和电阻阻 R1 向向电容容 C 充充电，当当单结晶晶体体管管满足足导通通条条件件，单结晶晶体体管管导通通，C 迅迅速速放放电，在在电阻阻 R3 上上形形成成一一个个很很窄窄的的正正脉脉冲冲 vb1。经过一一个个周周期期后后，单结晶晶体体管管截截止止，由由 VBB 通通过微微调电阻阻 RP和和电阻阻 R1 向向电容容 C 充充电，重重复复上上述述过程。程。（1）单结晶体管触发脉冲形成电路）单结晶体管触发脉冲形成电路 双向晶闸管触发电路双向晶闸管触发电路晶闸管触发电路晶闸管触发电路1双向
11、二极管触发电路双向二极管触发电路（1）触发电路）触发电路：双向二极管。：双向二极管。 ：双向晶闸管。：双向晶闸管。 ：负载。：负载。 （2）工作原理）工作原理 交流电源处于正半周，对电容交流电源处于正半周，对电容 C 充电，电压极性为充电，电压极性为上正下负。上正下负。 晶闸管触发电路晶闸管触发电路 电压增大到使双向二极管导通，可使双向晶闸管导电压增大到使双向二极管导通，可使双向晶闸管导通。通。 当交流电源过零的瞬间，双向晶闸管自行阻断。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
12、通角。出现时刻，可改变晶闸管的导通角。 交流电源处于负半周，对电容交流电源处于负半周，对电容 C 充电，电压极性为充电，电压极性为下正上负。下正上负。 电压增大到的转折电压，使双向二极管反相导通，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。可使双向晶闸管导通。 晶闸管触发电路晶闸管触发电路2其他类型的触发电路其他类型的触发电路 （1）RC 触发电路触发电路 特点：简单、成本低。特点：简单、成本低。 晶闸管触发电路晶闸管触发电路V1、V2：为 NPN 型，只用型，只用 C、E 两极。两极。（2）晶体管组合触发电路）晶体管组合触发电路 晶闸管触发电路晶闸管触发电路成本低，成本低
13、，氖管可作指示器。管可作指示器。 （3）氖管触发电路）氖管触发电路 晶闸管应用电路晶闸管应用电路晶闸管整流电路晶闸管整流电路1单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 （1）电路组成）电路组成（2）工作原理）工作原理 v2 为为正半周时，晶闸管正半周时，晶闸管 VT 承受正向电压，若此时没有触发承受正向电压，若此时没有触发电压，则负载电压，则负载= 0。 当当t = a 时时，控控制制极极加加有有触触发发电电压压VG，晶晶闸管管具具备导通通条条件而件而导通，通，正向压降很小，正向压降很小， 。 当当 t 2 时时，v2 进进入入负负半半周周后后，晶晶闸闸管管呈呈反反向阻断状态，负载电压向阻断状
14、态，负载电压 vL= 0。 当当t = = 时，时，v2=0，晶闸管自行关断。，晶闸管自行关断。 当当 a t 时，晶闸管保持导通，负载电压时，晶闸管保持导通，负载电压基基本上与次级电压本上与次级电压 保持相等。保持相等。 晶闸管应用电路晶闸管应用电路 控制角越大，控制角越大，导通角越小，它通角越小，它们的和的和为定定值+ = 。 （3）波形图）波形图 ：控控制制角角。指指触触发发脉脉冲冲的的加加入入时间。时间。 ：导通通角角。每每半半个个周周期期晶晶闸管管导通角度。通角度。 晶闸管应用电路晶闸管应用电路 （1）电路组成）电路组成2单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路晶闸管应用电路晶闸管应
15、用电路 （2）工作原理）工作原理 桥桥式式整整流流输输出出电电压压对对晶晶闸闸管管 VT 而而言言是是正正向向电电压压，只只要要触触发发电电压压到到来来，VT 即即可可导导通通。则则负负载载电电压压vL 将与将与 对应部分基本相等。对应部分基本相等。 当当 经经过过零零值值时时，晶晶闸闸管管自自行行关关断断，在在的的 v2 第第二二个个半周中，电路将重复第一半周的情况。半周中，电路将重复第一半周的情况。晶闸管应用电路晶闸管应用电路 （3）波形图）波形图晶闸管应用电路晶闸管应用电路 1音乐彩灯控制器音乐彩灯控制器（1）电路组成）电路组成其他其他应用用电路路晶闸管应用电路晶闸管应用电路 （2）工作
16、原理）工作原理从从收收录机机等等音音响响设备的的扬声声器器两两端端，引引出出音音频信信号号，经升升压变压器器 T 升升压后后，为单向向晶晶闸管管的的触触发信信号号。当当幅幅度度大大时，晶晶闸管管导通，而幅度小通，而幅度小时，晶，晶闸管仍管仍处于阻断状于阻断状态。 由由于于音音频频信信号号的的构构成成比比较较复复杂杂，因因此此，某某些些信信号号也也会会改改变变晶晶闸闸管管的的导导通通角角。这这样样，晶晶闸闸管管就就工工作作在在导导通通、阻阻断断或或非非全全导导通通状状态态，使使负负载载黄黄、红红、绿绿、蓝四组彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。蓝四组彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。晶闸管应用电路晶闸管应用电
17、路 2安全感应开关电路安全感应开关电路（1）电路组成）电路组成按按组组成成原原理理划划分分电电路路可可分分为为：感感应应控控制制信信号号产产生生电电路路、双双向晶闸管触发电路及双向二极管保护电路三部分。向晶闸管触发电路及双向二极管保护电路三部分。晶闸管应用电路晶闸管应用电路 （2）工作原理）工作原理人人或或物物靠靠近近感感应应板板产产生生电电容容，这这个个电电容容 C1 与与本本机机电电路路中中的的电电容容对对电电源源形形成成串串联联分分压压，使使与与之之连连接接的的氖氖管管导导通通后后，又又作作为为基基极极偏偏压压直直接接加加在在射射极极输输出出器器的的放放大大管管 V1 上上，射射极极输输
18、出出器器输输出出一一个个信信号号使使双双向向二二极极管管 2CTS 导导通通，触触发发双双向向晶晶闸闸管管 3CTS 导导通通，带动负载工作。带动负载工作。晶闸管应用电路晶闸管应用电路 本章小结本章小结1单单向向晶晶闸闸管管导导通通必必须须具具备备两两个个条条件件：一一是是晶晶闸闸管管阳阳极极与与阴阴极极间间接接正正向向电电压压；二二是是控控制制极极与与阴阴极极之之间间也也要要接接正正向向电电压压。晶晶闸闸管管一一旦旦接接通通，降降低低或或去去掉掉控控制制极极电电压压仍仍导导通通。关关断断条条件件：导通通后后的的晶晶闸管管若若要要关关断断，必必须将将阳阳极极电压降降低低到到一一定程度。定程度。 2可可控控整整流流原原理理：控控制制在在半半波波内内第第一一个个触触发脉脉冲冲出出现的的时间，就就可可以以控控制制晶晶闸管管在在电源源正正半半周周内内导通通的的角角度度。电源源在正半周中，第一个触在正半周中，第一个触发脉冲出脉冲出现的的电角称角称为控制角。控制角。
