调光台灯电路

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C迅速放电,在R2上形成一个很窄的正脉 冲。此 图7-21 单结晶体管触发电路时电
容C两端的电压几乎为零。第一个周期过
后,由于UCC继续通过RP和R3给电容C充
电, 这样连续不断重复上述过程,从而
获得晶闸管所需要的触发脉冲电压。
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三、单结晶体管的简易测试
• 1.判断发射极E的方法 :把万用表置于R×100”挡或 “R×1K”挡,黑表笔接假设的发射极,红表笔接另外两 极,当出现两次低电阻时(调换表笔时,两次阻值均很大 ),黑表笔接的就是单结晶体管的发射极。
波可控整流电路增加一倍,即UL=0.9U2 ,其它, IL=IT,晶闸管承受的最大反压URM = U2 不变。
• 3.与二极管整流电路的区别是:晶闸管整流电路
输出的直流电压是可控的,触发延迟角 越大,输
出电压越小。 的变化范围称为移相范围,单相半
波可控整流电路和单相桥式可控整流电路的移相
范围都是0°~180°。
• 2)区分G与T1极:确定T2后,剩下两脚中一脚为T1极,另 一脚为G极。用黑表笔接T1极,红表笔接T2极,把T2与G极 瞬时短接一下(给G加上负触发信号),电阻值如为10Ω 左右,证明管子已导通,导通方向为T1~T2,上述假设正 确。如万用表没有指示,电阻值仍为无穷大,说明管子没 有导通,假设错误,可改变两极连接表笔再测;如果把红 表笔接T1极,黑表笔接T2极,然后将T2与G极瞬时短接一 下(给G加上正触发信号),电阻值如为10Ω左右,管子 为导通,导通方向为T2~T1。
• 2. B1与 B2的判断方法是 :把万用表置于R×100挡或 R×1K挡,用黑表笔接发射极,红表笔分别接另外两极, 两次测量中,电阻大的一次,红表笔接的就是B1极。
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学习要点:
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• 1.单结晶体管有三个电极:分别是发射极E、第 一基极B1和第二基极B2,所以又叫双基极二极管 。
• 2.单结晶体管导通条件是UE﹥η UBB + UD(UD为PN
结的正向压降)。
• 3.利用单结晶体管和RC电路组成的振荡电路可以 为晶闸管提供触发信号。
• 4.单结晶体管的常用型号有BT31、BT33、BT35等 ,引脚排列如图7-19所示。
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操作指导
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• 1. 认识调光灯电路结构及工作过程
单结晶体管等
单结晶体管的导通条件是:
效电路
UE﹥η UBB + UD (UD为PN结的正向压降) 结论:只要改变UE的大小,就可以控制单结晶体管的导通与
截至。从而获得从RB1输出的脉冲电压。
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• 2、单结晶体管触发电路
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工作原理:
电源接通后,通过可调电阻RP和电阻
R3给电容C充电,当电容充电电压UE上升 到大于ηUBB + UD时,单结晶体管导通,
件下,结温为额定值,允许通过的工频正弦半波电流的平 均值。
• (4)通态平均电压UT(AV) :结温稳定,通过正弦半波额
定的平均电流,晶闸管导通时,阳极A和阴极K间的电压平 均值,习惯上称为导通时的管压降,一般为1V左右。
• (5)维持电流IH :在规定环境温度下,门极断开时,
维持晶闸管继续导通所必需的最小电流。
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学习要点:
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• 1.晶闸管是一种电力半导体器件,是一种可控的 电子开关。主要应用在可控整流、交流调压、大 功率变频控制、逆变控制和无触点开关等方面。
• 2.单向晶闸管只有在阳极和阴极间加正向电压, 同时在门极和阴极间加正向触发电压时,它才会 导通。晶闸管一旦导通后,门极便失去控制作用 ,要使导通的晶闸管关断,必须将阳极电压降低 ,使通过阳极的电流减小到低于维持电流IH,或 者改变阳极电压的极性。
• (1)u2为正半周时,二极管VD1、VD4承受正向电压,VD2
、VD3承受正向电压,如果未加触发电压,则晶闸管处于
正向阻断状态,uL=0。 • (2)当ωt= 时,加有触发电压ug,晶闸管VT导通,电路
中的电流方向如图实线所示。uL和u2基本相等。 • (3)在 <ωt<л期间,尽管ug在晶闸管导通后已消失
,但是晶闸管仍然保持导通,因此,在这期间,负载电压
uL依然和次级电压u2保持基本相等。 • 4)当ωt=л时,u2=0,晶闸管自行关断,uL=0。 • 5)当л<ωt<2л时,u2进入负半周后,晶闸管承受反
压,呈反向阻断状态,负载电压uL=0。 在u2的第二个周期里,电路将重复第一周期的变化。如此不
断重复,负载RL上就得到单向脉动电压。如图7-14所示。
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图7-15 =0°时的输出电压波形
图7-16 =30°时的输出电压波形
• 单相桥式可控整流电路参数计算公式
电路参数 输出电压平均值 负载电流平均值 通过晶闸管的平均电流
计算公式
UL 0.9U21c2os
IL
UL RL
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• 工作过程:
• 接通电源后,交流电经桥式整流后给单向晶闸管阳极提供 正向电压,并经过R2、R3加在单结晶体管的基极上,同时 经过电阻R1、RP和R4给电容器C充电,当C两端的电压大于 单结晶体管的导通电压时,单结晶体管导通,给晶闸管提 供一个触发脉冲信号,调节电位器RP,就可以改变单向晶 闸管的触发延迟角α的大小,改变单结晶体管触发电路输 出的触发脉冲的周期,从而即改变输出电压的大小,这样 就可以改变灯泡的亮暗。
测得反向电阻很大,那么以阻值较小的一次为准,黑表笔
所接的就是门极G,而红表笔所接的就是阴极K,剩下的电
极便是阳极。
• 2)质量的判断 将万用表置于“R×10”挡,黑表笔接阳 极,红表笔接阴极,指针应接近∞,如图7-7所示。当合
上S时,表针应指很小的阻值,约为60~200Ω,表明单向
晶闸管能触发导通;断开S,表针回不到∞,表明晶闸管
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5、晶闸管的型号及简易检测
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• (1) 型号
3CT系列和KP系列型号组成部分的含义:
举例:3CT-5/500表示额定电流为5A、额定电压为500V的普通型单向晶 闸管。
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• (2)单向晶闸管简易检测
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• 1)极性的判断 将万用表置于“R×1k”或“R×100”挡 ,如果测得其中两个电极的正向电阻较小,而交换表笔后
θ表示
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分析单相半波可控整流电路工作原理
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• 1)u2为正半周时,晶闸管VT承受正向电压,如果此时没
有加触发电压,则晶闸管处于正向阻断状态,负载电压
uL=0。 • 2)当 ωt= 时,门极加有触发电压ug,晶闸管具备了导
通条件,由于晶闸管正向压降很小,电源电压几乎全部加
到负载上,uL≈ u2。 • 3)在 <ωt<л期间,尽管ug在晶闸管导通后即已消失
,但是晶闸管仍然保持导通。因此,在这期间,uL依然和 u2保持基本相等。极性为上正下负,iVD1=iVD4=iL。 • 4)当л<ωt<2л时,u2进入负半周后,二极管VD2~VD3 承受正向电压,VD1、VD4承受反向电压,只要触发脉冲ug
到来,晶闸管VT 就导通,电流方向如图中虚线所示。
uL≈u2,方向仍为上正下负, iVD2=iVD3=iL。 在u2的第二个周期里,电路将重复第一周期的变化。如此不
IT IL
晶闸管承受的最大电压
URM 2U2
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学习要点:
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• 1.在单相半波可控整流电路中,负载RL上得到的
脉动直流电压的平均值为UL=0.45U2 ,
• 流过负载和晶闸管的直流电流相等,即IL=IT,晶
闸管承受的最大反压URM = U2 。
• 2.在单相桥式可控整流电路中,输出电压比半
为主电极T1和T2,另一个电极 G也称为门极。 2、工作特点
它的主电极T1和T2无论加正向电压还是反向电压,其门 极G的触发信号无论是正向还是反向,它都能被“触发” 导通。 3、双向晶闸管的电极识别及质量判别
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• 1)首先确定T2:门极G与T1之间的距离较近,其正、反向 电阻都很小,用万用表“R×1”挡测量G~T1间的电阻仅 几十欧,而G~T2、T1~T2之间的反向电阻均为无穷大 。那么,当测出某脚和其他两脚都不通,就能确定该脚为 T2极。有散热板的双向晶闸管T2极往往与散热板相通。
单向晶闸管的工作 特点:
1)单向晶闸管的导通条件 是阳极与阴极间加正向电 压,同时在门极与阴极间 也加上正向电压。 2)晶闸管一旦导通后,门 极即失去控制作用。要使 导通后的晶闸管关断,可 将阳极电压降低到一定程 度或改变阳极电压的极性。 3)晶闸管具有以弱电控制 强电的作用,即利用弱电 信号(即触发信号)对门 极的控制作用,就可使晶 闸管导通去控制强电系统。
流电。 • 触发电路——给晶闸管提供可控的触发脉冲
信号。 • 晶闸管——根据触发信号出现的时刻(即触
发延迟角α的大小),实现可控导通,改变触发 信号到来的时刻,就可改变灯泡两端交流电压的 大小,从而控制灯泡的亮度。
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元器件选择
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• 表7-1 调光台灯电路元件明细表
序号 1 2 3
4 5 6 7 8
分类 VD1~VD4
VU VT R1、R3 R2 R4 HL C RP 其他
名称
型号规格
整流二极管
IN4007
单结晶体管
BT33
晶闸管
3CT151
电阻器
100Ω
电阻器
470Ω
电阻器
1kΩ
灯泡
220V、25W
电容器 带开器关电位
0.1μF 100kΩ
实验板(万能板)、导线
数量 4 1 1 2 1 1 1 1 1
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4. 单向晶闸管的主要参数
• (1)断态重复峰值电压UDRM :结温为额定值时,门极断
开,允许重复加在晶闸管A、K间的正向峰值电压。
• (2)反向重复峰值电压URRM 结温为额定值时,门极断
开,允许重复加在晶闸管A、K间的反向峰值电压。
• (3)通态平均电流IT(AV) :在规定的环境温度和散热条
URM 2U2 UL0.4U 521c2os
IT =IL
晶闸管承受的最大电压
IL
UL RL
二、单相桥式可控整流电路
• 1、认识单相桥式可控整流电路
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a)变压器二次 侧电压
b)触发 脉冲
c)输出 波形
图7-13 单相桥式可控整流电路 工作波形图
图7-14
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• 2.工作原理
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• 任务1检测晶闸管 • • 任务2学习晶闸管可控整流电路 • • 任务3认识单结晶体管 • • 操作指导
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看一看:调光灯电路
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内部 电路 实物 示意 图
电路 组成 框图
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各组成部分作用如下: • 整流电路——将交流电变成单方向的脉动直
任务1 检测晶闸管
一 、认识晶闸管
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常用的晶闸管有单向和双向两大类
1、单向晶闸管基本结构与图形符号: 文字符号“VT”,
属于四层三端半导体器件: 阳极A、阴极K、门极G,
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2、连电路,观察单向晶闸管的工作特性
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3、单向晶闸管的导通和关断的规律
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• 3. 晶闸管的电极识别和质量好坏可以通过万用表 的电阻挡进行简易的检测。
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任务2 学习晶闸管可控整流电路
一、单相半波可控整流电路
a)变压器二 次侧电压
b)触 发脉冲
c)输 出波形
晶闸管从开始承受正向阳极电压到触发导通
期间的电角度称为触发延迟角,用 表示
晶闸管在一个周期内导通 的电角度称为导通角,用
是正常的(有些晶闸管因为维持电流较大,万用表的电流
不足以维持它导通,当S断开后,表
图7-7
针会回到∞,也是正常的)。如果在
S未合上时,阻值很小,或者在S合上
时表针也不动,表明晶闸管质量太差
或已击穿、断极。
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二、双向晶闸管
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1、结构和符号
它是N-P-N-P-N五层三端半 导体器件,也有三个电极,但 它没有阴、阳极之分,而统称
断重复,负载RL上就得到单向脉动电压。如图7-10C所示
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图7-11 =0°时的输出电压波形图7-12 =30°时 Nhomakorabea输出电压波形
,改变触发延迟角 的大小,
即改变触发脉冲在每周期内触发的时刻,负载电压的波形
不同。
单相半波可控电路整参流数电路参数计算公式见表计7-算3 公式
输出电压平均值 负载电流平均值 通过晶闸管的平均电流
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任务3 认识单结晶体管
一、认识单结晶体管
单结晶体管的实物图 单结晶体管的外形
单结晶体管的结构
图 形 符 号
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二、单结晶体管触发电路
• 1、单结晶体管的基本特性
A、B1间的电压为:
UARB1R B1RB2UBBUBB
式中,η称为分压比,其值一般
在0.3~0.9之间。
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