可控硅调光电路的焊接、组装与调试
可控硅调光工作原理
可控硅调光工作原理
可控硅调光技术是一种常用于控制家用电器照明亮度的方法。
其工作原理基于可控硅器件，通过调控电器中的可控硅元件导通角度和时间，从而实现对灯光亮度的调节。
可控硅是一种四层半导体器件，工作时通过控制其引线电压来改变其导通状态。
由于可控硅的特性，只有在其激发电压高于其阈值电压时，才会导通。
控制可控硅的导通时间和角度可以调节输入电源到负载之间的电流大小，从而达到调光的目的。
可控硅调光器件通常由一个触发器、一个控制晶体管、一个可控硅元件和一个电源电路组成。
当控制电路的触发器输出一个触发脉冲信号时，控制晶体管将信号放大并传递给可控硅元件。
可控硅元件受到触发信号后，根据控制晶体管的信号，自身导通一段时间。
这段时间内，负载电路中的电流被控制，从而实现照明亮度的调节。
在调光过程中，提供给可控硅的触发信号的宽度和相位被调节，从而控制通过负载的电流大小。
通过控制可控硅的导通角度和时间，可以调节照明设备所消耗的能量和亮度。
这种方法不仅可以用于家庭照明，还可以广泛应用于公共场所和办公室等地方的照明系统中。
总之，可控硅调光技术通过控制可控硅器件的导通角度和时间，实现对照明亮度的调节。
其工作原理是通过改变负载电路中的电流大小来控制照明设备的亮度。
这种技术在照明控制领域具有广泛的应用前景。
双向可控硅调光电路原理
双向可控硅调光电路原理1. 双向可控硅(Triac)简介双向可控硅是一种常用于交流电路中的半导体开关，它可以实现对交流电的调光控制。
Triac具有两个控制极，一个是主极，另一个是副极。
通过对两个控制极施加正弦波信号，Triac可以实现在每个交流周期内将电流进行截断。
（1）基本原理双向可控硅调光电路的基本原理是通过控制Triac的导通角来控制交流电的通断。
当Triac导通时，交流电可以通过，灯光亮度较高；当Triac截断时，交流电无法通过，灯光亮度较低。
通过改变控制Triac的导通角，可以实现对灯光的调光控制。
（2）控制电路控制电路主要由电阻、电容、双向可控硅、触发电压主机以及触发电压控制主机等组成。
控制电路的作用是接收外部控制信号，并将其转化为适合Triac控制的触发电压。
具体来说，当外部调光信号为低电平时，控制电路将触发电压控制主机输出低电平信号，使Triac截断；当外部调光信号为高电平时，控制电路将触发电压控制主机输出高电平信号，使Triac导通。
（3）调光原理当外部调光信号改变时，调光控制信号将通过控制电路传达给Triac，从而改变Triac的导通角，进而改变灯光的亮度。
也就是说，通过改变外部调光信号，即可实现对灯光亮度的调节。
3.优缺点- 控制灵敏度高：通过控制Triac导通角来控制灯光亮度，具有较高的调光精度和控制灵敏度。
-调光范围广：可根据不同的需求实现大范围的调光，满足不同场景的照明需求。
-结构简单：电路结构简单，成本低，易于实现。
然而，双向可控硅调光电路也存在一些限制：-电磁干扰：由于双向可控硅是通过接通交流电进行控制的，因此在一些灯光调光场景中可能会产生较大的电磁干扰。
-无功功率损耗：在调光过程中，双向可控硅会引入无功功率损耗，降低照明效率。
总结：双向可控硅调光电路通过控制Triac的导通角来实现照明灯光的调光控制。
它由双向可控硅和控制电路组成，通过控制电路接收外部调光信号，并将其转化为触发电压，进而改变Triac的导通角，从而实现对灯光亮度的调节。
可控硅晶闸管调光电路的制作与设计
操作1 印制电路板图设计的方法和基本要求
（2）印制电路板图的设计基本要求 印制电路板图设计的具体要求，如表3-7所示。
操作2 印制电路板布局的设计原则
在确定印制电路板所需的尺寸后，根据原理图，将特殊元件 的位置初步确定下来，再确定其他各个元器件位置。最后，根据 电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。 具体的印制电路板布局的设计原则，如表3-8所示。
任务七
印制电路板图的设计
操作1 印制电路板图设计的方法和基本要求
（1）印制电路板图设计的方法 印制电路板图的设计有手工设计与计算机辅助设计（CAD）方 法两种。 最原始的是手工印制电路板图。这比较费事，往往要反复几 次，才能最后完成。在没有其他绘图设备时也可以采用，这种手 工印制电路板图方法对刚学习印制电路板图设计者来说也是很有 帮助的。 计算机辅助设计完成印制电路板图，也就是平常所说“电子 线路CAD”这门课程。目前应用比较流行，并且有多种软件，功能 各异。
操作4 印制电路板
用Protel DXP软件绘制图3-8的电路原理图，依据这 张原理图生成印制电路板图和3D效果图，如图3-9所示。
项目评估
1.评估检查
(1)调光电路制作评估 结合制作、调试和维修过程，测量元器件各极电压，填写到表3-10 中（满分10分）。
1.评估检查
(2)印制电路板设计评估
晶闸管调光电路的制作与设计
晶闸管被广泛用于工业、交通、家用电器等领域，实现 交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、 温度控制、台灯调光、舞台调光和可控整流等功能。本项 目通过对晶闸管调光电路的制作，来完成晶闸管调光电路 的识读、检测与调试的任务。
技
能
目
标
技能目标
常用可控硅调速调光电路
常用可控硅调速调光电路(图)
典型的120V可控硅调光器电路图另一种120V可控硅调光器电路图
用于230V白炽灯的大功率双向晶闸管调光器电路图
可控硅应用电路举例
1. 可控硅应用电路_直流可控硅触发电路：如图G2是一个电视机常用的过压保护电路，当E+电压过高时A点电压也变高，当它高于稳压管DZ的稳压值时DZ道通，可控硅D受触发而道通将E+短路，使保险丝RJ熔断，从而起到过压保护的作用。
2. 可控硅应用电路_相位可控硅触发电路：相位触发电路实际上是交流触发电路的一种，如图G3，这个电路的方法是利用RC回路控制触发信号的相位。
当R值较少时，RC时间常数较少，触发信号的相移A1较少，因此负载获得较大的电功率；当R值较大时，RC时间常数较大，触发信号的相移A2较大，因此负载获得较少的电功率。
这个典型的电功率无级调整电路在日常生活中有很多电气产品中都应用它。
用氖灯触发的大功率双向可控硅调光器电路图
简易单向晶闸管调光器电路图
D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流后对C1或C2充电，RW1用来调节触发时间，由于调节后的移相量不同，就可以达到改变输出电压的目的。
本电路利用了电容器在正弦波交流电路中的电压与电流相位差最大为90°这一原理，实际使用中比常规的RC串联电路更稳定。
可控硅调光原理
可控硅调光原理
可控硅调光原理是一种常见的电力调光技术，通过调节可控硅的导通角度来控制电源对灯具的供电，从而实现灯光的调光效果。
可控硅是一种半导体元件，其特点是具有双向导电性。
当可控硅的触发器获得电压信号时，可控硅会从一个高电阻的非导电状态转变为一个低电阻的导电状态。
利用这个特性，我们可以通过控制触发器接收到的电压信号的大小和时机，从而控制可控硅的导通。
在可控硅调光中，调光装置会通过调整可控硅的导通角度（也可以称之为相位控制角度），来控制电源对灯具的供电。
当调光装置接收到用户输入的亮度调节信号时，会调整输出给可控硅的触发器的触发时机和触发脉冲宽度，从而控制可控硅的导通角度。
导通角度越大，可控硅通电时间越长，灯具亮度越高；反之，导通角度越小，可控硅通电时间越短，灯具亮度越低。
需要注意的是，可控硅调光是基于交流电的调光原理，因为可控硅只能通过控制它的触发时机来实现导通和不导通的切换，而无法直接控制电流的大小。
因此，可控硅调光适用于交流电灯具或设备，而对于直流电灯具或设备则需要转换成交流电后再进行调光。
可控硅调光原理简单、成本低廉，因此被广泛应用于家庭和商业照明系统中。
不过，由于可控硅调光会产生电流谐波，可能
会对电力网络带来一定的干扰，所以在使用过程中需要注意相应的电磁兼容性问题。
电力电子实习报告——可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
电力电子实习报告题目：可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试学院：电气信息工程学院班级：姓名：学号：指导教师：日期：2012.12.3至2012.12.7目录实习题目 (2)实习目的 (2)实习设备 (2)实习内容 (3)单结晶体管 (3)单结晶体管的伏安特性 (3)单结晶体管的自振荡电路 (4)相关数据计算 (5)可控单结晶体管触发电路原理图 (5)焊接电路板 (6)测电压观测波形 (6)实习心得 (8)参考文献 (9)实习题目可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试实习目的1、掌握单结晶体管触发电路的工作原理。
2、能够正确识别、区分可控硅和单结晶体管的各个管脚。
3、识读电路图，检查元器件好坏，核对元器件数量和规格。
4、掌握焊接技能，能够排除简单故障。
5、掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
6、能够正确使用工具和仪表。
实习设备实习内容单结晶体管单结晶体管（简称UJT）又称基极二极管，它是一种只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。
在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。
单结晶体管的伏安特性（1）当V e＜η V bb时，发射结处于反向偏置，管子截止，发射极只有很小的漏电流I ceo。
（2）当V e≥η V bb+V D，V D为二极管正向压降（约为0.7伏），PN结正向导通，I e显著增加，R b1阻值迅速减小，V e相应下降，这种电压随电流增加反而下降的特性，称为负阻特性。
管子由截止区进入负阻区的临界P称为峰点，与其对就的发射极电压和电流，分别称为峰点电压V p和峰点电流I p。
I p是正向漏电流，它是使单结晶体管导通所需的最小电流，显然V p=ηV bb。
（3）随着发射极电流i e不断上升，V e不断下降，降到V点后，V e不在降了，这点V称为谷点，与其对应的发射极电压和电流，称为谷点电压，V v和谷点电流I v。
实验四可控硅调光电路
实验四 可控硅调光电路一．实验目的1. 了解由晶闸管构成的调光电路的结构和工作原理。
2. 观察各部分的电压波形，加深理解晶闸管可控整流电路的工作原理二．电路原理简述可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电，图4-1所示为单相半控桥式整流实验电路，主电路由负载R d （白炽灯泡）和晶闸管T 1组成，触发电路为单结晶体管T 2及阻容元件构成的阻容移相触发电路。
改变晶闸管T 1的导通角，使可调节主电路的可控整流电压（或电流）的数值，这点可由电灯负载的亮度变化看出，晶闸管导通角的大小决定于触发脉冲的频率f ，由公式⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=η1111n RC f可知，当单结晶体管的分压比η（一般在0.5～0.8之间）及电容C 值固定时，则频率f 大小由RW 决定，因此，通过调节电位器R W ，就可以改变触发脉冲频率，主电路的输出电压也随之改变，从而达到可控调压的目的。
关于单结晶体管为何能产生触发脉冲以及它的负阻效应，请参考教材和有关的文献，因篇幅有限，不便详细阐述。
图4-1用万用表的电阻档可对单结晶体管和晶闸管进行简易测试。
图4-2为单结晶体管BT33管脚排列，结构图及电路符号，好的单结晶体管PN 结正向电阻R EB1、R EB2均较小，且R EB1稍大于R EB2，PN 结的反向电阻R B1E 、R B2E 应很大，根据所测阻值，即可判断出各管脚及管的质量优势。
（a）（b）（c）图4-2图4-3为晶闸管BT151管脚排列、结构图及电路符号。
晶闸管阳极（A）-阴极（K）及阳极（A）-门极（G）之间的正反向电阻R AK、R KA、R AG、R GA均应很大，而G-K之间为一个PN结，PN结正向电阻应较小，反向电阻应很大。
（a）（b）（c）图4-3三．实验设备名称数量型号1．交直流稳压电源 1台 MC1095E 2．通用示波器 1台3．万用表 1只 500型/MF47型4．直流电流表 1只5．二极管 5只 1N4007*56．稳压二极管 1只 9.1V*17．电容 1只 0.047μF*18．电阻 4只 100Ω/2W*1 300Ω/1W*1510Ω/2W*1 2kΩ/1W*1 9．电位器 1只 470kΩ*110. 可控硅 1只 BT15111. 单结晶体管 1只 BT3312. 灯座（配白炽灯泡） 1只 24V/2W13. 短接桥和连接导线若干 P8-1和5014814. 实验用9孔插件方板 297mm×300mm四. 实验内容与步骤1. 单结晶体管的简易测试用万用表R×10Ω档分别测量E B1、E B2间正反向电阻，记入表4-12.晶闸管的简易测试用万用表R×1kΩ档分别测量A-K、A-G间正反向电阻，用R×10Ω档测量G-K间正反向电阻，记入表4-2。
可控硅调光电路工作的原理
分析下可控硅调光电路工作的原理
上面是一个双向可控硅的调光电路
昨天有一个朋友不是太明白，所以我就写一个工作原理说明。
一接通电源，220V经过灯泡VR4 R19对C23充电，由于电容二端电压是不能突变的，充电需要一定时间的，充电时间由VR4和R19大小决定，越小充电越快，越大充电越慢。
当Ｃ２３上电压充到约为33V左右的时候，DB1导通，可控硅也导通，可控硅导通后，灯泡中有电流流过，灯泡就亮了，随着DB1导通，C23上电压被完全放掉，DB1又截止。
可控硅也随之截止，灯泡熄灭，C23上又进行刚开始一样的循环，因为时间短人眼有暂留的现象，所以灯泡看起来是一直亮的。
充放电时间越短，灯泡就越亮，HE HE，反之，R20 C24能保护可控硅，如果用在阻性负载上可以省掉.如果是用在感性负载，比如说电动机上就要加上去，这个电路也可以用于电动机调速上，当然是要求不高的情况下。
这个电路的优点是元件少，成本低,性价比高，缺点是，对电源干扰比较大,噪声大，驱动电动机时候在较小的时候可能会发热比较大。
任务四 调光灯电路的安装与调试
单结晶体管触发电路及波形
项目一 晶闸管调光灯电路
二、路原理分析
单结晶体管触发电路比较简单，温度特性比较好，有一 定的抗干扰能力，脉冲前沿比较陡，输出功率比较小，脉冲 宽度比较窄，只能手动调节 RP，无法加入其他信号，移相 范围180°，一般为 150°。此电路可以用在单相可控整流 要求不高的场合，能触发 50A 以下的晶闸管。
可控整流装置原理框图
项目一 晶闸管调光灯电路
任务 ４ 调光灯电路的安装与调试 学习目标
１. 掌握调光灯电路的结构原理。 ２. 能安装并调试调光灯电路。
项目一 晶闸管调光灯电路
任务描述
本任务的主要内容是在前面任务内容的基础上， 综合运用所学知识，分析调光灯电路的工作原理，并 完成电路的安装和调试。
项目一 晶闸管调光灯电路
交流电压经桥式整流和稳压管削波而得到梯形电压。 当梯形电压过零时，电容 C 两端电压也为零，因此电容 每一次连续充放电的起点，就是电源电压过零点，这样就保 证输出脉冲电压的频率和电源频率同步。 移相是通过改变 RP 的大小实现的。
项目一 晶闸管调光灯电路
知识拓展
把交流电变成大小可调的单一方向直流电的过程 称为可控整流。
项目1-调光灯电路的安装与调试
2.1 整流器的性能指标
定义：
利用电力电子器件的可控开关特性把交流电能 变为直流电能的整流电路构成的系统称为整流器。
整流器电路性能和控制方式必须满足的要求： （1）输出的直流电压大小可以控制； （2）输出直流侧电压和交流侧电流中的纹波都必 须限制在允许范围内； （3）整流器的效率要高。
额定电流有效值为：
IT
1
20(Ims
int)2dt Im
2
（1.3.4）
现定义某电流波形的有效值与平均值之比为这个电流波形的波
形系数，用Kf表示：
K 电流有效值 f 电流平均值
（1.3.5）
根据上式可求出正弦半波电流的波形系数：
Kf
IT 1.57
IT(AV) 2
（1.3.6）
这说明额定电流IT(AV)=100A的晶闸管，其额定有效值为 IT = Kf IT(AV) = 157A。
器
晶闸管
触发电路
主电路
任务一 认识晶闸管
晶闸管按外形封装形式可分为小电流塑封式（小容量，一般额定电流10A 以下）、小电流螺旋式、大电流螺旋式（螺旋式额定电流一般介于10A至 200A之间）和大电流平板式（额定电流在200A以上）
任务一 认识晶闸管
任务一 认识晶闸管
任务一 认识晶闸管
任务一 认识晶闸管
电力电子技术的应用
电力电子技术广泛地用于工业自动控制、牵引运输、电能 变换、家用电器、变频系统等领域。 一、可控整流
将交流电变为直流电
（1）公交电车：市电输送时用交流成本比较低，故用于电车时要把高压交流 变成合适电压值的直流，交变直就是一个“整流”过程。 （2）直流电机的调速、同步电机的励磁、电焊等
简单电子线路装接与维修 晶闸管调光电路的安装与调试教材
任务五晶闸管调光电路的安装与调试能根据“调光台灯安装”的工作任务，明确工作内容、工艺要求、安排完成工作任务的进度。
2.能正确识别、筛选、检测元器件。
3. 能根据电路原理图，正确分析调光台灯的调光原理。
4. 能根据任务要求、安装工艺进行电路板的焊接、调试、安装及自检。
5.能正确填写任务单的验收项目（承诺保修一年），并交付验收。
6.正确进行工作总结与评价。
学习情景1 晶闸管调光电路分析2. 能识别单结晶体管的结构、单结晶体管的型号和参数等内容。
3. 能正确分析晶闸管的工作原理、单结晶体管的工作原理(一) 晶闸管1、晶闸管的结构晶闸管又称为可控硅，是一种由硅单晶材料制成的大功率半导体元器件。
有三个管脚，分别为：阳极（A）、阴极（K）、门极（G）。
其管芯又四层半导体材料组成，具有三个PN结，内部结构及实物图见图5-1-1、图5-1-2图5-1-1 晶闸管内部结构图图5-1-2 晶闸管实物图2、晶闸管的型号和参数国产普通型晶闸管的型号有3CT系列和KP系列。
各部分含义如下：3CT系列KP系列例如， 3CT－5/500表示额定电流为5A，额定电压为500V的普通型晶闸管；KP100－12G 的晶闸管表示额定电流为100A，额定电压1200V，正向通态平均电压组别为G的普通反向阻断型晶闸管。
晶闸管的主要参数如下：1）正向断态重复峰值电压U DRM在额定结温下，门极断路和晶闸管正向阻断的情况下，允许重复加在晶闸管上的最大正向峰值电压。
一般比U BO低100V。
2）反向断态重复峰值电压U RRM在额定结温下和门极断路的情况下，允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压，一般取值比U BO低100V，它反映了阻断状态下晶闸管能承受的反向电压。
通常U RRM和U DRM大致相等，习惯上统称为峰值电压。
3）通态平均电流I T（AV）在环境温度超过40゜C和规定的散热条件下，允许通过的工频正弦半波电流在一个周期内的最大平均值称为通态平均电流，简称正向电流。
调光电路安装与调试(5)
编号:任课教师:教研室主任签字：课题名称：课题调光电路安装与调试教学目的：1. 掌握调光电路的工作原理；2。
正确进行电路的安装与调试。
德育目标：熟练使用电烙铁，发挥学生的创造力,树立学生的自信心。
教学重点：调光电路的工作原理.教学难点：正确进行电路的安装与调试。
教学方法：讲解法、演示法、现场实习法课的类型：实习课教学过程：课前准备：1。
准备实习设备、材料及教学用具；2。
检查学生出勤情况,工具及劳动保护穿戴情况；3.集中学生注意力，准备讲授教学内容。
安全教育：1。
集体背诵安全操作规程;2。
正确使用电工工具及仪表；3。
按操作规程要求正确操作电器设备的运行.讲授新课:课题调光电路安装与调试一、单结晶体管单结晶体管又叫双基极二极管,是具有一个PN结的三端负阻器件。
单结晶体管的外形图如图5-1所示。
在一个低掺杂的N型硅棒上利用扩散工艺形成一个高掺杂P区，在P 区与N区接触面形成PN结,就构成单结晶体管(UJT).其结构如图5—2(a)，P型半导体引出的电极为发射极E;N型半导体的两端引出两个电极，分别为基极B1和基极B2，B1和B2之间的N型区域可以等效为一个纯电阻，即基区电阻RBB。
该电阻的阻值随着发射极电流的变化而改变。
单结晶体管因有两个基极，故也称为双基极晶体管。
其符号如图5-2（b）所示.单结晶体管的等效电路如图2（c）所示，发射极所接P区与N型硅棒形成的PN结等效为二极管D;N型硅棒因掺杂浓度很低而呈现高电阻，二极管阴极与基极B2之间的等效电阻为rB2,二极管阴极与基极B1之间的等效电阻为rB1；rB1的阻值受E-B1间电压的控制，所以等效为可变电阻.单结晶体管的伏安特性（1）当Ve＜ηVbb时，发射结处于反向偏置，管子截止，发射极只有很小的漏电流Iceo。
（2）当Ve≥ηVbb+VD VD为二极管正向压降(约为0。
7伏），PN结正向导通,Ie显著增加，rb1阻值迅速减小，Ve相应下降，这种电压随电流增加反而下降的特性，称为负阻特性。
可控硅调光电路实验
可控硅调光电路【概述】可控硅英文名为Silicon Controlled Rectifier,缩写为SCR，意为硅的可控整流器。
SCR是一种半导体的可控整流器件，可以作为一种控制电路通断的无触点开关。
如果用它组成一定的电路，用来调节灯泡两端的电压，便可以调节灯的亮度，制成可控硅调光灯。
电路如图所示。
图中双向可控硅，它有三个电极，T1,T2和控制极G.。
双向可控硅无阴、阳极之分，且正、负触发电压Ug只要达到一定的数值都可以使它导通。
2CS为双向触发二极管，是一种配合双向可控硅工作的专用二极管。
当二极管两端电压未达到转折电压时，它呈现高阻状态，一旦达到转折电压时突然呈现低阻状态，电流迅速增大。
R2为电位器，作可变电阻用。
R1为保护电阻，以免R2减小到零时，将电容器C、双向二极管、可控硅等元件损坏。
当R2处于阻值最大时。
电容器C上充电到触发二极管转折电压所需要的时间最长，因而可控硅导通时间最短，灯泡发光最暗。
当R2逐渐减小时，相应可控硅的导通时间变长，灯逐渐变亮。
为达到开、关灯的目的，所以采用带有开关的电位器，开关K接在图中虚线的部位。
可控硅调光灯实际使用时是直接采用交流220V市电。
但是，为避免初学者在测试是发生触电的危险，所以实验是采用的是36V安全电压的交流电源。
【实验目的】1．了解可控硅调光的基本原理。
2．使用双踪示波器测量电路有关点的电压波形，以进一步理解可控硅调光灯的工作原理【知识准备】1．关键词：可控硅，双向可控硅，双向触发二极管，调光灯。
2．可控硅的符号，三个电极的名称。
在什么条件下可以使可控硅导通或截止。
可控硅的主要技术参数。
3．双向可控硅的符号及其特性。
采用双向可控硅电路调光的原理。
4．双踪示波器的使用知识。
【仪器】万用电表，双踪示波器，电路元件（包括双向可控硅，双向触发二极管，电阻，电容，电位器和变压器等），电路板等。
【实验内容】1．熟悉各电路元件的性能，记录主要参数，并考虑元件的选择。
可控硅调光电路的焊接、组装与调试
U FM U RM 2U 2
（4）晶闸管的平均电流：
1 IF 2 IL
精品资料
8.3 晶闸管触发(chùfā)电路
知 识 布 网 络 分
(zhī shi)
晶闸管触发电路
单结晶体管
单结晶体管 触发电路
结构、符号 电压电流特性 自激振荡电路 同步振荡触发电路
精品资料
8.3 晶闸管触发电路
对触发信号(xìnhào)的要求是：
duàn)。
（4）按图（b）联接电路，观察实验现象无论S1 S2
闭合还是断开，灯均不亮，晶闸管均阻断(zǔ duàn)。 精品资料
8.1.2 晶闸管的工作(gōngzuò)原理
一 性、——晶闸管工作(gōngzuò)特由实验总结
1.导通特性
（1）晶闸管具有反向阻断特性：阳极、阴极间加反向电压， 晶闸管为阻断状态。
（1）符号 （3）工作(gōngzuò)特点
由光信号(xìnhào)代替电信号(xìnhào)触发管子
（4）主要用途
用于电子开关，直流电源，自动化生产监控等
精品资料
8.2 晶闸管相控整流(zhěngliú)电路
知 识 网 络 分 布
(zhī shi)
晶闸管单相 整流电路
单相半波可 控整流电路
单相半控桥 式整流电路
（2）晶闸管具有正向阻断特性：阳极、阴极间加正向电压， 控制极不加电压或加反向电压，晶闸管阻断。
（3）晶闸管具有正向导通特性：阳极加正向电压，且控制
极加正向电压，晶闸管导通。
注意：晶闸管一旦导通后控制极电压失去作用
精品资料
8.1.2 晶闸管的工作(gōngzuò)原理
2. 阻断特性
要想关断晶闸管需要下面条件：
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（3）当UE降低到某一值UV时，PN由导通重新阻断， UV称为谷点电压
总结
单结晶体管相当于一个开关，当发射极电压UE 达到峰点电压Up，单结晶体管由截止变为导通； 当UE下降到谷点电压UV，单结晶体管由导通变为 截止。 不同单结晶体管Up、UV值不同；同一单结晶体
管当UBB不同Up、UV值也不同。
4. 双向晶闸管 （1）型号： KS
（2）符号
（3）工作特点
双向均可由门极控制导通（相当于两只普通晶闸管 反向并联） （4）主要用途 用于电子开关，调光器，调温器等
知识拓展—各种特殊晶闸管比较
5. 光控晶闸管
（1）符号 （3）工作特点
由光信号代替电信号触发管子 （4）主要用途
用于电子开关，直流电源，自动化生产监控等
知识拓展—各种特殊晶闸管比较
1. 快速晶闸管 （1）型号： KK
（2）符号
（3）工作特点
反向阻断，由门极信号控制导通，关断时间短，导 通速度快 （4）主要用途
用于中频电源、超声波电源等
知识拓展—各种特殊晶闸管比较
2.可关断晶闸管 （1）型号： KG
（2）符号
（3）工作特点
由门极正信号控制导通，负信号控制关断
8.2.1单相半波可控整流电路
2、工作原理
0～t1 ： u2 为正，uV 为正，但 因无uG，故V不会导通，此时，
uL 0
uV u2
V
t1 ～π ：uV为正，且有uG，满 足V导通的两个条件，V导通，则
uL u2 u 0
π ～ 2π ： 至 π 时 u2 过 零 ， Uv=0，V关断,有
8.1.3晶闸管的参数
二、电流定额
1. 通态平均电流IT（AV）
在规定的环境温度和散热条件下，结温为额定值， 允许通过的工频正弦半波电流的平均值。 2. 维持电流IH 在规定环境温度和门极断开情况下，维持晶闸管导通所
需最小阳极电流，一般为几十到几百毫安，是晶闸管由 通到断的临界电流，当电流小于维持电流时，晶闸管关 断。
结构 等效电路
符号
8.3.1单结晶体管
2、单结晶体管的电压电流特性 （实验电路）
R A点的电位： U U U R R
B1 A BB B1 B2
η 为单结晶体管的
BB
分压比，它是一个与 管子内部结构有关的 参数，通常在0.3～ 0.9之间。
8.3.1单结晶体管
（1） 当UE<ηUBB+UVD时，PN结不导通（等效二极 管VD截止），只有很小的漏电流流过。 （2） 当UE=ηUBB+UVD时，PN结导通，此时的UE称 为峰点电压记作Up UP=ηUBB+UVD IE迅速增大，RB1减小 η减小 UA减小 即动态电阻为负值，称为负阻特性。 UE降低，
8.2 晶闸管相控整流电路
电路组成
工作原理 知 识 分 布 网 络
单相半波可 控整流电路
晶闸管单相 整流电路 单相半控桥 式整流电路
输出电压电流波形 参数的计算 电路组成
工作原理
输出电压电流波形
参数的计算
8.2.1单相半波可控整流电路
1、电路组成
变压器T主要用来变换电压, 其次它 还有隔离一、二次侧的作用。
8.1 晶闸管
8.2 晶闸管相控整流电路
8.3 晶闸管触发电路
8.1 晶闸管
普通晶闸管 知 识 分 布 网 络 结构、工作原理 参数及型号命名 快速晶闸管 特殊晶闸管 可关断晶闸管
晶闸管
逆导晶闸管
光控晶闸管 双向晶闸管
关于晶闸管
晶闸管全称硅晶体闸流管，旧称为可控硅，常 用SCR（Silicon Controlled Rectifier）表示，国际 通用名称为Thyristor，常简写成T。普通晶闸管是一 种具有开关作用的大功率半导体器件，它能以较小的 电流控制上千安的电流和数千伏的电压，目前，晶闸
2 当UC= Up时，管子导通，电容C通 过PN结向R1迅速放电，输出尖脉冲。 3 当UC降低到UV时，管子重新阻断
提示
改变Re的大小，就 能改变电容器的充 电速度，从而改变 第一个输出脉冲出 现的时刻。
8.3.3单结晶体管的同步振荡触发电路
电路介绍
右下方为主电路。上面为触发电路。
主电路
8.3.3单结晶体管的同步振荡触发电路
8.1.2 晶闸管的工作原理
一、晶闸管工作特性—— 由实验总结
1.导通特性
（1）晶闸管具有反向阻断特性：阳极、阴极间加反向 电压，晶闸管为阻断状态。 （2）晶闸管具有正向阻断特性：阳极、阴极间加正向
电压，控制极不加电压或加反向电压，晶闸管阻断。
（3）晶闸管具有正向导通特性：阳极加正向电压，且 控制极加正向电压，晶闸管导通。 注意：晶闸管一旦导通后控制极电压失去作用
8.1.2 晶闸管的工作原理
2. 阻断特性 要想关断晶闸管需要下面条件： （1）减小晶闸管正向电流。当正向电流减小至某一
很小值时，晶闸管会突然关断，该电流称为晶闸管的维
持电流IH。 （2）减小阳极与阴极间正向电压至0或加反向电压。
8.1.3晶闸管的参数
一、电压定额 1. 正向断态重复峰值电压UDRM 在额定结温下，门极断路和晶闸管正常阻断的情况 下，允许重复加在晶闸管上的最大正向峰值电压。 2. 反向重复峰值电压URRM 在额定结温下，门极断路，允许重复加在晶闸管 上的反向峰值电压。 3. 通态平均电压UT（AV） 晶闸管正向通过正弦半波额定平均电流、结温稳定 时的阳极和阴极间电压的平均值，也叫导通时的管 压降，一般为1V左右，此值越小越好。
L
u2 负半周, V2 和V3 承受正向偏置电 压，触发脉冲加入时，V2 和V3导通。
u u
L
L
2
在正负半周四只管子都不导通的区间
u 0
8.2.2 单相半控桥式整流电路
3、 主要参数的计算
（1）输出电压平均值：
（2）输出电流平均值：
U L 0.9U 2 1 cos 2
UL 1 COS IL 0.9U L RL 2R L
4、 主要参数的计算
（1）输出电压平均值：
U L 0.45U 2 1 cos 2
（2）输出电流平均值：
IL UL 1 COS 0.45U L RL 2R L
（3）晶闸管承受最高正、反向电压：
U FM U RM 2U 2
（4）晶闸管的平均电流： IT I L
8.2.2 单相半控桥式整流电路
8.3.2 单结晶体管自激振荡电路
电路介绍
该电路由单结晶体管和RC充放电电路组成的，它能产 生频率可变的一系列脉冲电压，用来触发晶闸管，所 以又叫单结晶体管脉冲发生器。
8.3.2 单结晶体管自激振荡电路
电源电压经R2、R1，加在单结晶体管两个基极上，同
时通过电位器Re向电容器C充电，随着充电的进行，电容C 两端的电压uc按指数规律渐渐上升 1 当UC< Up时，管子阻断，输出电压 近似为0 。
导通关断实验
RG S1 UG
1
V UA S1 UG1 S2
RG
V UA
S2 UG
2
UG2 (b)
(a)
（1）S1 S2均断开时，灯不亮。晶闸管阻断。 （2）S1闭合，S2断开，灯亮，晶闸管导通，且导通 后，S1断开，灯继续亮，晶闸管继续保持导通状态。 （3）S1断开，S2闭合，灯不亮，晶闸管阻断。 （4）按图（b）联接电路，观察实验现象无论S1 S2 闭合还是断开，灯均不亮，晶闸管均阻断。
必须掌握的技能
1. 晶闸管检测 2. 电子电路组装及调试基本技能
主要内容
项目任务 实物图 器械与元件 背景知识 任务操作与指导 考核要求
———调光台灯组装
调光台灯可以根据需要调 整灯光亮度。电路主要由 晶闸管整流部分和单结晶
体管触发电路构成。通过
调节触发信号的控制时间 控制晶闸管整流输出电压
变压器二次侧电压经桥式整流、
稳压管削波后变成梯形波电压 uZ，该梯形波电压就是单结晶 体管自激震荡电路的电源电压。
每个半周，电容反复充放电 的结果，是在R1上形成数个 尖脉冲。 提示 第一个脉冲触发晶闸管导通 后，后面的脉冲不再起作用
8.3.3单结晶体管的同步振荡触发电路
同步问题 由于梯形波电压与电源电压同步，使梯形波电压内的第一 个脉冲总与电源电压同步，触发电路和主电路接在同一个 电源上，保证了触发电压和主电路电源电压同步。 移相问题 改变RP阻值可以改变电容充电的快慢，改变第一个脉冲 到来的时刻，即改变控制角α大小，从而改变主电路输 出电压UL大小。
管的容量水平已达8kV／6kA。
8.1.1晶闸管结构、符号及外形
一、晶闸管的结构符号
晶闸管管芯都是由四层（PNPN）半导体和三端引出线 （A．G．K）构成。它有两个PN结、三个电极：阳极、 阴极和控制极（门极）。
V
8.1.1晶闸管结构、符号及外形
二、晶闸管的外形
螺栓型
平板 型
塑封型
8.1.2 晶闸管的工作原理
（4）主要用途
用于步进电机电源，彩色电视扫描电路，汽车点 火系统，直流开关等
知识拓展—各种特殊晶闸管比较
3. 逆导晶闸管 （1）型号： KN
（2）符号
（3）工作特点
反向导通，由门极信号控制导通（相当于普通晶闸 管与整流二极管反向并联） （4）主要用途 用于逆变器、斩波器
知识拓展—各种特殊晶闸管比较
（1）触发脉冲必须和晶闸管主电路的阳极电压同步； （2）有一定的移相范围； （3）有一定的幅度、宽度和功率。 触发电路有单结晶体管触发电路、专用集成触发电 路和微机控制触发电。在这里我们主要介绍简单的
单结晶体管触发电路。
8.3.1单结晶体管
1. 单结晶体管的结构、符号 单结晶体管是在N型硅基片一侧引出两个电极，称为 第一基极B1、第二基极B2，在N型硅基片另一侧靠近 B2处掺入P型杂质，形成一个PN结。从P型杂质处引 出电极为发射极。