双向晶闸管交流调压电路分析
双向晶闸管原理及在交流调压电路中的应用
Ａ
另外在 阳极和 阴极 加反 向电压 ， 晶闸管 也会 关断 。 双 向晶闸管相当于两个单 向晶闸管的反向并联 （ ２ ， 图 ） 但 只有一个控制极 。这样 ， 向晶闸管在 正、 双 反两个方 向上 都能 够控制导 电， 而单 向晶闸管却是一种可控 的单方 向导 电器件 。
ｆ向 性 反特
特 性 曲线
ｃ 作腮 ）工
管 的控制 极， 使管子在正 、 负半周 内对称地 导通 一次 。改变 Ｒ Ｐ的阻值 ， 就改变 了Ｃ ５的充电速度 ， 也就改变 了双 向晶 闸管 的 导通 角， 相应地 改变 了负载 Ｒ Ｌ上 的交流 电压 ， 实现了交流调 压 。从结构上来说 ， Ｔ双 向触发二极管是 一种 没有控制极 的 Ｓ
证 在 低 输 出 电 压 下 双 向 晶 闸管 仍 能 导 通 。适 当 调 节 Ｒ 就 可 ４， 以得 到较 低 的 起 调 电压 。
ｔ
．
ｃ ＾●、
电感 Ｌ串联在主 电路上 ， 对突变 电流呈现很 大的阻抗， 起 到了平滑 滤波 作用 ； 、 支路并联在 电源线上 ， 高频干扰 Ｒ１Ｃ１ 将
ｌ
符 号
Ａ
ｂ ）结构
调 压 器 电 路 主 要 由阻 容 移 相 电路 和 双 向 晶 闸 管 图 ） Ｒ ５构成阻容移相 电路 。合上 电源开关
Ｓ， 流 电源 电压 通 过 Ｒ５ Ｒ 交 、 Ｐ向 电容 器 Ｃ 充 电 ， 电容 器 Ｃ ５ 当 ５
两端 的电压上 升到略高于双 向触发二极管 Ｓ Ｔ的转折 电压 时， Ｓ Ｔ和双 向晶闸管 ＶＳ相继导通 ， 负载 Ｒ Ｌ得 电工作 。当交流 电
【腿 ，
双向晶闸管的作用
双向晶闸管的作用双向晶闸管（Bilateral Triode Thyristor，简称BTT）是一种特殊类型的晶闸管，它具有双向导通的特性，能够同时在正向和反向导通电流。
双向晶闸管在电子器件中起着重要的作用，它在电力控制、电流保护、电压变换等领域都有广泛的应用。
本文将对双向晶闸管的作用进行讨论。
双向晶闸管的主要作用之一是电力控制。
它能够实现对交流电的控制，通过控制晶闸管的触发角，可以改变电流的导通时间，从而调整负载电流的大小。
这使得双向晶闸管成为交流电调光、电子变压器、温度控制器等电力控制装置的关键元件。
例如，在交流调光系统中，双向晶闸管可以根据调光信号的强弱来控制灯光的明暗程度，实现灯光的调节。
双向晶闸管的电力控制作用使得我们可以方便地控制交流电的大小和形状，提高了电力系统的灵活性和效率。
双向晶闸管还有一个重要的作用是电流保护。
在电力系统中，电流的过大或过小都可能对设备和电路造成损害，甚至引发事故。
双向晶闸管可以通过监测电流的大小来实现过电流保护。
当电流超过设定值时，双向晶闸管会自动断开电路，以保护设备的安全运行。
例如，在电力系统中，如果电流突然增大，双向晶闸管可以快速反应并切断电路，避免过电流对设备和线路造成损坏。
双向晶闸管的电流保护作用可以有效地保护电力设备和电路的安全运行。
双向晶闸管还可以实现电压变换的作用。
在电力系统中，有时需要将交流电的电压从一个值变换到另一个值。
双向晶闸管可以通过控制导通的时间来实现电压的变换。
当双向晶闸管导通时，电压通过电源和负载，实现电压的变换。
例如，在交流变压器中，通过控制双向晶闸管的导通时间，可以实现输入电压和输出电压的变换。
双向晶闸管的电压变换作用使得我们可以方便地实现交流电压的变换，满足不同电器设备的需求。
除了以上的作用，双向晶闸管还可以用于电压调节、电流补偿、电压逆变等领域。
它的双向导通特性使得其在交流电路中具有独特的应用优势。
双向晶闸管广泛应用于家用电器、电力设备、电子仪器等领域，为我们的生活和工作提供了便利。
关于双向晶闸管常见问题
同学：老师，双向晶闸管看起来与单向晶闸管的外形差不多，也有三个电极（图 2 ），它的主要工作特性是什么呢？教师：双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联（图3 ），但只有一个控制极。
这样，双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电，而单向晶闸管却是一种可控的单方向导电器件。
给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲，都能使管子触发导通。
这样，触发电路的设计就具有很大的灵活性，可以采用多种不同的触发方式。
此外，双向晶闸管的两个主电极不再分为阳极和阴极，而是称为第一电极T1 和第二电极T2 。
双向晶闸管在电路中不能用作可控整流元件，主要用来进行交流调压、交流开关、可逆直流调速等等。
同学：双向晶闸管触发电路（图1 ）中，使用了双向触发二极管，我们过去没有听说过这种管子，这是一种什么样的器件呢？老师：双向触发二极管（图4 ）从结构上来说，是一种没有控制极的晶闸管，我们可以把它看成是两个二极管的反向并联。
这样，无论在双向触发二极管的两极之间外加什么极性的电压，只要电压的数值达到管子的转折电压值，就能使它导通。
值得注意的是，双向触发二极管的转折电压较高，一般在20 ～40V 范围。
同学：老师，您给我们讲讲双向触发二极管组成的双向晶闸管触发电路的工作原理吧。
老师：调压器电路主要由阻容移相电路和双向晶闸管两部分组成。
我们单独画出这两部分电路（图5 ），R5 、RP 和C5 构成阻容移相电路。
合上电源开关S ，交流电源电压通过R5 、RP 向电容器C5 充电，当电容器C5 两端的电压上升到略高于双向触发二极管ST 的转折电压时，ST 和双向晶闸管VS 相继导通，负载RL 得电工作。
当交流电源电压过零瞬间，双向晶闸管自行关断，接着C5 又被电源反向充电，重复上述过程。
分析电路时，大家应该意识到，触发电路是工作在交流电路中的，交流电压的正、负半周分别会发出正、负触发脉冲送到双向晶闸管的控制极，使管子在正、负半周内对称地导通一次。
双向晶闸管原理及检测
双向晶闸管∙双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的，对外也引出三个电极，其结构如图所示。
双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极。
目录∙如何检查双向晶闸管的好坏∙浅谈双向晶闸管的结构及工作原理∙双向晶闸管的发展现状∙双向晶闸管组成的交流调压电路图如何检查双向晶闸管的好坏∙如何检查双向晶闸管的好坏：双向晶闸管作电子开关使用，能控制交流负载(例如白炽灯)的通断，根据白炽灯的亮灭情况，可判断双向晶闸管的好坏。
将220V交流电源的任意一端接T2，另一端经过220V、100W白炽灯接T1。
触发电路由开关S和门极限流电阻R组成。
S选用耐压220VAC的小型钮子开关或拉线开关。
R的阻值取100~330Ω，R值取得过大，会减小导通角。
下面个绍检查步骤：第一步，先将S断开，此时双向晶闸管关断，灯泡应熄灭。
若灯泡正常发光，则说明双向晶闸管T1-T2极间短路，管子报废；如果灯泡轻微发光，表明T1-T2漏电流太大，管子的性能很差。
出现上述两种情况，应停止试验。
第二步：闭合S，因为门极上有触发信号，所以只需经过几微秒的时间，双向晶闸管即导通通，白炽灯上有交流电流通过而正常发光。
具体工作过程分析如下：在交流电的正半周，设Ua>Ub，则T2为正，T1为负，G相对于T2也为负，双向晶闸管按照T2-T1的方向导通。
在交流电的负半周，设Ua<Ub，则T2为负，T1为正，G相对于T2也为正，双向晶闸管沿着T1→T2的方向导通。
综上所述，仅当S闭合时灯泡才能正常发光，说明双向晶闸管质量良好。
如果闭合时灯泡仍不发光，证明门极已损坏。
注意事项：(1)本方法只能检查耐压在400V以下的双向晶闸管。
对于耐压值为100V、200V的双向晶闸管，需借助自耦调压器把220V交流电压降到器件耐压值以下。
(2)T1和T2的位置不得接反，否则不能触发双向晶闸管。
(3)具体到Ua、Ub中的哪一端接火线(相线)，哪端接零线，可任选。
双向晶闸管的结构及工作原理
双向晶闸管的结构及工作原理
当双向晶闸管处于导通状态时，施加在A2与A1之间的电压是正向的，内部的P-N结是反向偏置的。
此时，由于双向晶闸管的导通特性，电流从
K1向K2方向流动，即A1/A2极对换。
当施加在K1与K2之间的电压是正向的时候，致使结P-N-P-N极化为
正向偏置，使双向晶闸管导通，并且电流沿着原来的方向从A1到A2流动。
当双向晶闸管处于导通状态时，施加在K2与K1之间的电压是正向的，内部的P-N结是反向偏置的。
此时，由于双向晶闸管的导通特性，电流从
A2向A1方向流动，即K1/K2极对换。
需要注意的是，双向晶闸管导通的条件是施加在A1与A2之间的电压
是正向的，施加在K1与K2之间的电压是正向的。
否则，双向晶闸管处于
封锁状态。
1.双向导通性：双向晶闸管能够同时在正向和反向导通，适用于交流
电路的开关控制和电能控制。
它可以在两个方向上导通，而传统的晶闸管
只能在一个方向上导通。
2.较高的导通能力：双向晶闸管的导通能力较高，能够承受较大的电
流和电压。
3.快速响应速度：由于双向晶闸管具有晶闸管的导通特性，具有较快
的响应速度和较低的开关损耗。
4.适用范围广：双向晶闸管在电力调节、交流电机控制、逆变器、照
明控制等领域有广泛应用。
总结来说，双向晶闸管采用了开关管和晶闸管的结合，具有双向导通的特性。
它的结构由四个层组成，通过正向或者反向的电压施加，能够在两个方向上导通电流。
它适用于交流电路的开关控制和电能控制。
晶闸管交流调功器的基本原理及其与交流调压器的区别1
一
ＵＳ
＝
０
一
Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ ｋ ／ Ｖ
个
八 八— ／ ＼ 八 ／ ＼八 ／ ＾ ＼ｔ ～ ｎ — Ｎ
Ｖ —
Ｖ
Ｕ０１ ｌ
０
厂 ＼ 八 八 八
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பைடு நூலகம்
Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ
Ｖ
１ １ ０ ２ ｌ
图 １交流调功器的ｔ电路
交流 调功器与相控式交 流调压器 的区别在于 两者的控制 疗 式不 同。 调功器采用通断式控制方式 ， 调压器则采用移相触发控制 方式 。调功器各支路的晶闸管连续导通几个周期后又持续截止一 段时间。在 晶闸管导通期 间， 负载电压与电源 电压相同 ， 晶闸管截 止时各相负载电压为 ０ 。通过晶闸管周期性地通断可 以调节负载 的功率。设交流电源电压 的周期为 Ｔ ， 晶闸管的通断周期 为 Ｔ ， 其
态平均电流 Ｉ ， 应满足按以下公式得出的计算值：
＿ （１ 孓 ２
时值较大时， 晶体管导通， 集电极输出电压 Ｉ １ 。 为０ ， 没有脉冲输 。
只有在梯形波电压很小 ， 也就是在电源电压 的过零点附近时 ， 由于 基极 电位过低 ， 晶体管才处 于截止状态 ， 此时其集 电极 电压 ｕ ， 为 高电平 ， 向晶闸管输出触发脉 冲。主电路 电源电压每一个半周 ， 在
工作模式使电源电压断断续续地加在 负载上 ， 只适合在 时间常数 很大 的负载中应用 ， 如温度控制系统。 对于照明 、 电力传 动等负载 是不能采用的 。 这种 电子式调功器 的电压和 电流的测量也不能使
用普通的 电压表和电流表。另外 ， 交流调功器输 出电压 的调节是 通过改变每周期 中输 出正弦波 的个数 即改 变 ｎ来实 现的 ， ｎ只能 是整数 ， 所 以输 出电压 的调节 实际 上是有梯度 （ 即便这 个梯度较 小） 而不 是 完 全 平 滑 连 续 的 。 交流调功 器中晶闸管 电流的计算要 以晶闸管导通 期间 的电 流为依据 ， 而不 能按一个 工作周期 （ Ｔ ｃ ） 中的平均 电流 ， 如果 晶闸 管导通时负载的相 电流有效值为 Ｉ ， 则此时流过每一个 晶闸管的 电流有效 值为 ｘ ／ ２ Ｉ 根 据晶闸管 电流计算 的原则 ， 晶 闸管 的通
双向晶闸管交流调压电路分析
双向晶闸管交流调压电路分析双向晶闸管交流调压电路分析同学：老师，双向晶闸管看起来与单向晶闸管的外形差不多，也有三个电极（图2 ），它的主要工作特性是什么呢？教师：双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联（图3 ）,但只有一个控制极。
这样，双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电，而单向晶闸管却是一种可控的单方向导电器件。
给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲，都能使管子触发导通。
这样，触发电路的设计就具有很大的灵活性，可以采用多种不同的触发方式。
此外，双向晶闸管的两个主电极不再分为阳极和阴极，而是称为第一电极T1和第二电极T2。
双向晶闸管在电路中不能用作可控整流元件，主要用来进行交流调压、交流开关、可逆直流调速等等。
同学：双向晶闸管触发电路（图1 ）中，使用了双向触发二极管，我们过去没有听说过这种管子，这是一种什么样的器件呢？老师：双向触发二极管（图4 ）从结构上来说，是一种没有控制极的晶闸管，我们可以把它看成是两个二极管的反向并联。
这样，无论在双向触发二极管的两极之间外加什么极性的电压，只要电压的数值达到管子的转折电压值，就能使它导通。
值得注意的是，双向触发二极管的转折电压较高，一般在20〜40V范围。
同学：老师，您给我们讲讲双向触发二极管组成的双向晶闸管触发电路的工作原理吧。
老师：调压器电路主要由阻容移相电路和双向晶闸管两部分组成。
我们单独画出这两部分电路（图5 ）, R5、RP 和C5构成阻容移相电路。
合上电源开关S ,交流电源电压通过R5、RP向电容器C5充电，当电容器C5两端的电压上升到略高于双向触发二极管ST的转折电压时，ST和双向晶闸管VS相继导通，负载RL得电工作。
当交流电源电压过零瞬间，双向晶闸管自行关断，接着C5又被电源反向充电，重复上述过程。
分析电路时，大家应该意识到，触发电路是工作在交流电路中的，交流电压的正、负半周分别会发岀正、负触发脉冲送到双向晶闸管的控制极，使管子在正、负半周内对称地导通一次。
触发双向可控硅调压电路
过零触发双向可控硅调压电路图新一代晶闸管触发模块KTM2011A的原理及应用摘要：KTM2011A是青岛珠峰科技有限公司推出的新一代晶闸管触发模块，具有体积小、重量轻、触发动率大及波形对称性对等优点。
文中详细介绍了KTM2011A的内部结构、工作原理、设计特点及具体的应用电路。
关键词：触发电路隔离脉冲KTM2011A1 概述KTM2011A是青岛珠峰科技有限公司经过优化设计和精心研制的新一代晶闸管触发模块，具有体积小、重量轻、触发功率大及波形对称性好等优点。
其输出可触发单相电路中两个相位互差180°的晶闸管，可广泛用于单相交流调压、单相桥式半控整流电路中作为晶闸管的触发电路，由于模块内部集成有隔离单元，故使用中不需要外接脉冲变压器。
KTM2011具有如下特点：2.2 极限参数KTM2011A的极限工作参数如下：●输入交流同步电压：15～17V；●输出直流电压V+：22V；●输入移相电压VK：0～+10V；●输出触发电流：≤750mA；●输出脉冲幅度：18～21V；●移相范围：0～180°；●脉冲宽度：≮2ms ；●需配变压器容量：5～10VA ；●输入、输出间隔离电压：2500VDC ； ●工作温度范围：-10～+70℃。
●工作电源电压VCC ：+16V ；3 结构及原理 KTM2011A 的内部结构及工作原理框图如图2所示。
它由同步环节、锯齿波形成、整流电路、脉冲形成、脉冲放大及隔离整形环节共五个单元电路组成。
工作时，KTM2011A 首先将来自同步电流变压器副边的电压信号经整流电路整流，并通过引脚4的内部送给脉冲放大与隔离整形电路，同时将滤波稳压后的电压经引脚3输入给锯齿波形成和脉冲形成部分作为供电电源。
另一方面，来自同步电源变压器副边的电压信号经同步环节检测出过零点，并在锯齿波形成环节根据用户在引脚7所接电阻的大小而决定的斜率形成锯齿波。
将该锯齿波与引脚9输入的控制电压 Uk 相比较以形成对应于同步信号的正、负半周脉冲。
第十七讲：交流调压电路
(n 3,5,7....)
n次谐波电压幅值Unm为
2 2 U nm a n bn
基波和n次谐波电压有效值、电流有效值
Un 1 2 2 an bn 2 ( n 1,3,5,7,...)
Un In R
11
相控单相交流调压电路
谐波次数越低，谐波幅值越大。 3次谐波的最大值出现在 =90°时， 幅值约占基波分量的0.3倍。 5次谐波的最大值出现在 =60°和 =120°的对称位置。
相控三相交流调压电路
=30°电阻性负载为例
区间3(ωt=90°~120°)：
VT1、VT6仍导通， VT2 触发导通，故支路a、b、c 三相通，负载电压为ua
32
相控三相交流调压电路
=30°电阻性负载为例
第十七讲：交流调压电路 1、 交流调压电路原理概述
2、 相控单相交流调压电路 3、 相控三相交流调压电路 4、 斩波交流调压电路 5、 交流调功电路 重点掌握：2、3、4
1
交流调压电路原理概述
——电路结构及原理分析
S一般为两个晶闸管反并联或双向晶闸管
2
交流调压电路工作原理概述
——交流调压电路的控制方式 （1）整周波通断控制
Io
交流电路输入功率因数为：
U P U I o o o S U1 I o U1
1 sin 2 2
8
相控单相交流调压电路
（2）数量关系
ui 2U1 sint
晶闸管电流有效值IVT为：
2
IVT
U1 1 2U1 sin t d t 2 R R
5
双向晶闸管的作用
双向晶闸管的作用双向晶闸管（Bidirectional Thyristor）是一种半导体器件，具有双向导通特性，可以在正向和反向两个方向上传导电流。
它广泛应用于电力电子领域，具有许多重要的作用和应用。
双向晶闸管可以用作电流控制开关。
通过控制晶闸管的触发电压和触发角，可以实现对电流的精确控制。
这使得双向晶闸管在交流电路中可以实现高效的电流控制，从而实现对电器设备的精确调节。
例如，在交流电调压器中，通过控制晶闸管的触发角，可以调节电器设备所需的电压大小，达到调节功率的目的。
另外，在交流电动机启动过程中，双向晶闸管也可以用于控制电流的启动和停止，保护电动机。
双向晶闸管还可以用于实现交流电的整流。
在交流电路中，交流电是正负交替的，在某些应用场合下，需要将交流电转换为直流电。
这时可以使用双向晶闸管作为整流器，通过控制晶闸管的触发角和触发电压，可以实现对交流电的整流。
通过整流，交流电转换为直流电后，可以更方便地进行后续的处理和使用。
例如，在电力系统中，交流电转换为直流电后，可以用于直流输电、电容器补偿和电解过程等。
双向晶闸管还可以用于实现交流电的逆变。
逆变是将直流电转换为交流电的过程，通常用于交流电源无法直接供应的场合。
通过使用双向晶闸管的逆变器，可以将直流电源转换为需要的交流电信号。
逆变器广泛应用于太阳能发电、风力发电等可再生能源领域，将直流电源转换为交流电以满足电网的需求。
双向晶闸管还可以用于电力系统的保护。
在电力系统中，由于各种原因，例如短路故障和过电流等，会导致电网出现故障。
为了保护电力系统的正常运行，需要及时检测故障并采取相应的保护措施。
双向晶闸管可以用于电力系统的保护装置，通过控制晶闸管的触发电压和触发角，可以在出现故障时迅速切断电流，保护电力设备和电路。
总结起来，双向晶闸管在电力电子领域具有广泛的应用。
它可以用作电流控制开关，实现精确的电流控制；可以用作整流器，将交流电转换为直流电；可以用作逆变器，将直流电转换为交流电；还可以用于电力系统的保护。
双向晶闸管调光电路
双向晶闸管调光电路双向晶闸管调光电路是一种常见的电路设计，用于调节灯光的亮度。
它利用双向晶闸管作为调光元件，可以实现对交流电源的调光控制。
本文将从基本原理、电路结构、工作原理、调光特性以及应用场景等方面对双向晶闸管调光电路进行深入探讨。
一、基本原理双向晶闸管（Bilateral Triode Thyristor，简称BTT）是一种特殊的晶闸管结构，它具有两个PN结，可以实现双向导通。
在正向工作时，它具有普通晶闸管的导通特性，而在反向工作时，它则具有二极管的导通特性。
基于这种双向导通的特性，双向晶闸管能够实现交流电压的双向控制。
二、电路结构双向晶闸管调光电路一般由双向晶闸管、控制电路和负载组成。
控制电路用来控制双向晶闸管的导通情况，从而实现对灯光亮度的调节。
负载是指所要驱动的灯具或其他电器设备，可以是电阻、电感或电容等。
三、工作原理双向晶闸管调光电路的工作原理比较简单。
当控制电路将一个脉冲信号送入双向晶闸管的控制端时，双向晶闸管的导通状态会发生改变。
在正向导通状态下，双向晶闸管使交流电源的正半周电压施加在负载上，从而导致灯光亮起；而在反向导通状态下，双向晶闸管使交流电源的负半周电压施加在负载上，灯光则变暗或熄灭。
四、调光特性双向晶闸管调光电路具有调光范围广、调光精度高以及调光平稳等特点。
由于双向晶闸管可以在每个半周导通一定的时间，通过改变脉冲信号的宽度和频率，可以实现对灯光亮度的精确调节。
双向晶闸管的导通和截止均为渐变过程，避免了灯光闪烁和噪声干扰，使得调光过程更加平稳。
五、应用场景双向晶闸管调光电路在家庭照明、舞台照明、商业场所照明等领域有着广泛的应用。
它可以实现灯光的平滑调光，提高照明的舒适度和灵活性。
双向晶闸管调光电路还可以与智能家居系统相结合，实现远程控制和自动化调光等功能。
总结回顾：双向晶闸管调光电路是一种常见且实用的电路设计，能够实现对交流电源的灯光亮度调节。
它利用双向晶闸管作为调光元件，并通过控制电路对其导通状态进行控制。
双向触发二极管
双向触发二极管触发双向晶闸管电路介绍
双向触发二极管触发双向晶闸管电路，是一个典型而常用的触发电路，如下图所示，该图为一交流调压电路。
其中：VD为双向触发二极管，VS为双向晶闸管。
RL可用一个灯泡代替。
在一般情况下，双向触发二极管处于高阻截止状态，只有当外加电压（不论正、反向）加到双向触发二极管上，且外加电压高于双向触发二极管的击穿电压时，双向触发二极管就击穿导通。
一般的双向触发二极管的击穿电压为几十伏。
双向触发二极管触发电路，当电路接通交流电压（市电）后，交流电便通RL、RP、R2向电容C充电，只要电容C上的充电电压高于双向触发二极管的击穿电压时，电容C便通过限流电阻R1、双向触发二极管VD向双向晶闸管VS的控制极放电，触发双向晶闸管VS导通。
通过改变电位器RP的阻值可改变向电容C的充电速度，也就改变了双向晶闸管VS的导通角。
由于双向触发二极管在正、反向电压均能工作，所以双向触发二极管触发电路在交流电的正、负半周内都能工作。
双向触发二极管触发电路省去了桥式整流电路，使电路变得简单、可靠。
晶闸管电路
阳极
阴极
晶闸管外型
实验
结果
晶闸管工作原理
晶闸管可看成有PNP和NPN型 两个晶体管联接而成 原理
1)晶闸管阳极A与阴极K之间加正向电压，控 制极断开，两个三极管均无基极电流，晶闸 管不导通。 等效电路 2) 在控制极G与阴极K之间加正向电压， 当IG到达一定数值，T2首先导通： IB2=IG，IC2=IB2= IG 又： IB2=IC1, 随后T2导通， IC1与IG一起进入T2的基极后再次放大。
1. 双向晶闸管（TRIAC）
l 特点 1) 三端子NPNPN元件； 2) 采用交流电源； 3) 相当于两只普通晶闸管反并联； 4) 双向控制，简化触发电路； 5) 成本低，可靠性好；
6) 主要应用于家用电器控制，调节交流电压。
l 符号(如图所示) l 工作原理 1) 门极无信号时， MT1 、 MT2 不导电。 2) 导通条件：① MT2 "+" ， MT1 "-"，G "+" ② MT2 "-"， MT1"+"，G "-" l 电压波形图(如图所示)
测试点 A—K A—G 表内电池极性 测量范围 测试结果
顺向或逆向
同上
R×1000
同上
高电阻 （表针不动）
同上
K—G
顺向：G “+”,K “-” 逆向：G -”,K “+”
R× 1 R× 1
10 ~ 100 50 ~ 500
注意：当 A—K 间为高阻值，而 K—G 间逆向电阻大于顺向 电阻时，管子良好。
9.1 晶闸管简介
晶闸管是晶体闸流管的 简称，也称可控硅 可控整流 逆变 将直流交流，可 实现异步电动机的 变频调速 交流调压 无触点开关 代替闸刀开关通/断， 切换速度快，无火花 无噪音
双向晶闸管交流调压电路分析
双向晶闸管交流调压电路分析
双向晶闸管是一种控制性能好的电子器件，可以在交流电的正负半周中实现双向导通。
它有两个控制端，也就是晶闸管的门极，分别用来控制晶闸管的导通。
当一个门极接收到触发脉冲信号时，晶闸管会导通，而当另一个门极接收到脉冲信号时，晶闸管会关断。
这样可以实现对交流电的控制。
在双向晶闸管交流调压电路中，一个双向晶闸管被两个反向并联的三角波脉冲触发器控制。
这两个触发器的输出信号按照一定的时间间隔来触发双向晶闸管。
通过改变触发脉冲的时间间隔，可以改变晶闸管导通的角度，从而改变输出电压的大小。
电阻和电容主要起到滤波的作用，可以减小输出电压的纹波。
电容可以对交流信号中的高频成分进行滤波，并将其转换为直流信号。
而电阻可以提供稳定的负载，抑制输出电压的波动。
双向晶闸管交流调压电路可以实现对输出电压的精确调节。
通过改变触发脉冲的时间间隔，可以改变晶闸管的导通角度，从而改变输出电压的大小。
当时间间隔较小时，晶闸管导通时间较长，输出电压较大；当时间间隔较大时，晶闸管导通时间较短，输出电压较小。
需要注意的是，双向晶闸管交流调压电路需要合理选择电阻和电容的数值，以实现滤波效果。
同时，还需要注意控制脉冲的触发频率，以保证输出电压的稳定性和可控性。
总之，双向晶闸管交流调压电路是一种常用的电源电路，具有可调性和精确性的特点。
它可以将交流电转换为可控的直流电，通过改变触发脉
冲的时间间隔来调节输出电压的大小。
同时，通过电容和电阻的滤波作用，可以减小输出电压的纹波。
双向晶闸管交流调压的工作原理
双向晶闸管交流调压的工作原理双向晶闸管（Bidirectional Thyristor，简称Triac）是一种四层半导体器件，具有两个PN结和一个NPN结。
它可以同时控制正半周期和负半周期的电流，实现交流电压的调节。
双向晶闸管通过控制电流的触发角来实现电压控制。
双向晶闸管是一个三极管开关。
当控制电压大于触发电压时，双向晶闸管处于导通状态，即工作在低电阻状态；当控制电压小于触发电压时，双向晶闸管处于关断状态，即工作在高电阻状态。
双向晶闸管交流调压的基本原理是利用触发角控制输入电压的导通角度，从而控制输出电压的大小。
1.基本电路：双向晶闸管交流调压的基本电路由三个部分组成，即输入电源、加载电阻和双向晶闸管。
输入电源提供交流电压，加载电阻将电流限制在一个可控范围内，双向晶闸管则控制电压的导通角度。
2.触发电路：为了控制双向晶闸管的导通角度，需要设计一个触发电路。
触发电路根据输入电压变化生成触发脉冲信号，并通过控制脉冲的宽度和相位来控制双向晶闸管的导通时间。
触发电路通常由耦合元件、隔直电路和定时电路组成。
3.工作原理：当输入电压正半周期大于控制电压时，双向晶闸管导通，电流通过双向晶闸管和加载电阻，输出电压为输入电压。
当输入电压正半周期小于控制电压时，双向晶闸管关断，电流不再通过加载电阻，输出电压为零。
通过控制触发角度，可以改变双向晶闸管导通时间，从而改变输出电压的大小。
4.调压方式：双向晶闸管交流调压主要有两种方式，即相位控制方式和频率控制方式。
在相位控制方式下，通过改变触发脉冲的相位来控制双向晶闸管的导通角度，从而改变输出电压的大小。
在频率控制方式下，通过改变触发脉冲的宽度来控制双向晶闸管的导通时间，从而改变输出电压的大小。
相位控制方式适用于需要精确控制输出电压的场合，而频率控制方式适用于需要大范围调节输出电压的场合。
5.优缺点：双向晶闸管交流调压具有调节范围广、操作简单、响应速度快等优点。
然而，双向晶闸管交流调压也存在一些缺点，如容易产生电磁干扰、功率损耗大等。
交流调压实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着社会经济的发展，电力电子技术在工业、民用和科研领域得到了广泛的应用。
交流调压技术作为电力电子技术的重要组成部分，在电力系统的运行、控制和保护等方面发挥着至关重要的作用。
为了加深对交流调压技术的理解和掌握，我们进行了交流调压实验，以下是对实验的总结。
二、实验目的1. 理解交流调压电路的工作原理，掌握交流调压电路的设计方法。
2. 熟悉交流调压电路的实验步骤，掌握实验操作技能。
3. 分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性，提高实验分析能力。
三、实验原理交流调压电路通过控制晶闸管的导通角，实现对交流电压的调节。
实验中，我们主要研究了单相和三相交流调压电路。
1. 单相交流调压电路：采用双向晶闸管或两个反向并联的晶闸管，通过控制晶闸管的导通角来调节交流电压。
2. 三相交流调压电路：采用三相晶闸管，通过控制三相晶闸管的导通角来调节交流电压。
四、实验步骤1. 单相交流调压电路实验：（1）搭建实验电路，包括晶闸管、电阻、电容等元件。
（2）接入电源，调节晶闸管的导通角，观察电压调节效果。
（3）改变负载，分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性。
2. 三相交流调压电路实验：（1）搭建实验电路，包括三相晶闸管、电阻、电容等元件。
（2）接入电源，调节三相晶闸管的导通角，观察电压调节效果。
（3）改变负载，分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性。
五、实验结果与分析1. 单相交流调压电路实验结果：（1）实验结果表明，通过调节晶闸管的导通角，可以实现交流电压的调节。
（2）当负载变化时，交流调压电路的工作特性有所变化，如导通角增大，电压调节范围减小。
2. 三相交流调压电路实验结果：（1）实验结果表明，通过调节三相晶闸管的导通角，可以实现三相交流电压的调节。
（2）当负载变化时，三相交流调压电路的工作特性有所变化，如导通角增大，电压调节范围减小。
六、实验结论1. 交流调压电路通过控制晶闸管的导通角，实现对交流电压的调节。
双向晶闸管调功电路
双向晶闸管调功电路
双向晶闸管调功电路是一种常用的电路，能够控制交流电的功率。
它
通常由双向晶闸管、变压器和电容器组成。
其主要功能是将变压器的
输出电压通过双向晶闸管的控制，使之实现交流电的调整。
这种电路
具有结构简单、工作稳定、调节范围大等优点。
双向晶闸管是一种电子元件，具有两个功率调节方向，可以实现交流
电的正、反两个方向的控制。
在双向晶闸管调功电路中，双向晶闸管
被用来控制交流电的通断，通过对其控制电压的调整，实现对交流电
的调节。
双向晶闸管调功电路中的变压器作为电路的输出部分，其输入端由交
流电源提供电压，输出端提供所需要的输出电压。
变压器的中心点接地，用于提供直流电路的参考电位。
电容器则用于调节双向晶闸管的触发电压。
在电容器充电时，双向晶
闸管会被激活，使其导通，从而实现交流电的通过。
而在电容器放电时，双向晶闸管将不导通，交流电便被切断。
通过不断的调整电容器
的充、放电时间，可以控制交流电的通断和功率。
在实际应用中，双向晶闸管调功电路经常用于工业和家庭电器等领域，
如可控硅调压器和灯光调节器等。
通过对双向晶闸管调功电路的优化
设计与改善，可以使其更加有效地实现交流电的调节，提高其可靠性
与稳定性。
综上所述，双向晶闸管调功电路是一种功能强大的电路，能够实现对
交流电的控制与调节。
其简单的结构、可靠的性能和广泛的应用领域，使其成为电子技术领域中的一个重要部分。
双向晶闸管剖析
2、图形符号
主电极
T2
G G
T1
G
门极
VT
T1
主电极
第八页，共33页。
常见(chánɡ jiàn)双向晶闸管的外 形
主电极 T2
G 门极
T1 主电极
螺栓(luóshuān)式 塑封式 平板式
双向晶闸管从外观上看，和普通 晶闸管一样，有小功率塑封型、 大功率螺栓型和特大功率平板型 。一般(yībān)调光台灯、吊扇 无级调速等多采用塑封型。
第十三页，共33页。
三、双向晶闸管的触发(chùfā)方式
双向晶闸管正反两个方向都能导通，门极加正负电压都能触发 。主电压和触发电压相互配合，可以得到四种触发方式：
（1）Ⅰ+触发方式
阳极(yángjí)电压为第一阳 极(yángjí) T1为正，T2为负 ；门极电压是G为正，特性 曲线在第Ⅰ象限，为正触发 。
第三页，共33页。
双向晶闸管
教学目标 【知识目标】掌握双向晶闸管的结构及工作特 性
【能力目标】培养学生“做中学”的探索性思 维
教学重点和难点(nádiǎn) 【重点】双向晶闸管的导通关断条件
第四页，共33页。
知识回顾(huígù) 闸管种类
普通(pǔtōng)晶闸管 双向晶闸管 快速晶闸管 可关断晶闸管 光控晶闸管 逆导晶闸管
小结(xiǎojié)
1、双向晶闸管的符号
T2 主电极
V
2、双向晶闸管的导通关断条件 导通条件：（两个条件均需满足）
G
门极
T1
主电极
主门电极极与主(di电àn极jí)(与di主àn电jí)极之间(di加àn足jí)够之重正间点(向加zh或ò足ng反够diǎ向正n)电、向难压或点方向电压
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双向晶闸管交流调压电路分析
双向晶闸管交流调压电路分析
同学：老师，双向晶闸管看起来与单向晶闸管的外形差不多，也有三个电极（图 2 ），它的主要工作特性是什么呢？
教师：双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联（图 3 ），但只有一个控制极。
这样，双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电，而单向晶闸管却是一种可控的单方向导电器件。
给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲，都能使管子触发导通。
这样，触发电路的设计就具有很大的灵活性，可以采用多种不同的触发方式。
此外，双向晶闸管的两个主电极不再分为阳极和阴极，而是称为第一电极 T1 和第二电极 T2 。
双向晶闸管在电路中不能用作可控整流元件，主要用来进行交流调压、交流开关、可逆直流调速等等。
同学：双向晶闸管触发电路（图 1 ）中，使用了双向触发二极管，我们过去没有听说过这种管子，这是一种什么样的器件呢？
老师：双向触发二极管（图 4 ）从结构上来说，是一种没有控制极的晶闸管，我们可以把它看成是两个二极管的反向并联。
这样，无论在双向触发二极管的两极之间外加什么极性的电压，只要电压的数值达到管子的转折电压值，就能使它导通。
值得注意的是，双向触发二极管的转折电压较高，一般在 20 ～ 40V 范围。
同学：老师，您给我们讲讲双向触发二极管组成的双向晶闸管触发电路的工作原理吧。
老师：调压器电路主要由阻容移相电路和双向晶闸管两部分组成。
我们单独画出这两部分电路（图 5 ）， R5 、 RP 和 C5 构成阻容移相电路。
合上电源开关 S ，交流电源电压通过 R5 、 RP 向电容器 C5 充电，当电容器 C5 两端的电压上升到略高于双向触发二极管 ST 的转折电压时， ST 和双向晶闸管 VS 相继导通，负载 RL 得电工作。
当交流电源电压过零瞬间，双向晶闸管自行关断，接着 C5 又被电源反向充电，重复上述过程。
分析电路时，大家应该意识到，触发电路是工作在交流电路中的，交流电压的正、负半周分别会发出正、负触发脉冲送到双向晶闸管的控制极，使管子在正、负半周内对称地导通一次。
改变 R P 的阻值，就改变了 C5 的充电速度，也就改变了双向晶闸管的导通角，相应地改变了负载 RL 上的交流电压，实现了交流调压。
同学：您刚刚画出的电路图（图 5 ）是不是可以直接作交流调压器使用呢？
老师：可以。
这就是一个简易型调压器，在要求不高的场合（如灯具调光）完全可以使用。
这种调压器的缺点有两个：一是负载RL 上的电压不能从零伏起调，最低只能调到20V 。
当 RP 调到最大值时， C5 充电速度变得很慢，以致在交流电压的半个周期时间内， C5 上的电压还来不及上升到双向触发二极管的转折电压，双向晶闸管就不能导通。
为了克服这一缺陷，增加了由 R4 、 C4 和 R6 组成的另一条阻容移相电路（图 1 ）。
当 RP 调到极限值以上时， C4 上的电压可经 R6 向 C5 充电，使 C5 上的电压达到双向触发二极管的转折电压，以保证在低输出电压下双向晶闸管仍能导通。
适当调节 R4 ，就可以得到较低的起调电压。
另一个缺点是双向晶闸管导通瞬间的突变电流形成的脉冲干扰，会影响调幅收音机和一些通信设备的正常工作，简易型调压器不能抑制这种脉冲干扰。
同学：怎么抑制晶闸管导通瞬间产生的电磁干扰呢？
老师：可以利用滤波电路。
大家再看电路图（图 1 ）。
电感 L 串联在主电路上，对突变电流呈现很大的阻抗，起到了平滑滤波作用； R1 、 C1 支路并联在电源线上，将高频干扰电流旁路。
此外，与负载 R L 并联的 R2 、 C3 支
路进一步滤除了负载电流突变产生的脉冲干扰。
这样，由于采用了双重滤波电路，起到了较强的抑制干扰的作用。
同学：调压器的氖管闪光电路的原理我还不太明白。
老师：由二极管 VD 、氖管 ND 、电容器 C2 和电阻 R3 组成了氖管闪光指示电路，它并联在负载两端，负载 RL 两端的交流电压，经二极管 VD 半波整流后得到的半波脉动直流电压给 C2 充电，当 C2 上的电压达到氖管的导通电压时， C2 通过氖管迅速放电，使氖管闪亮一下。
C2 放电后又继续被充电，氖管就会不停地闪亮。
同学：我提个问题。
如果手头上没有双向触发二极管，可以用哪些元器件代换呢？
老师：问题提得很好。
双向晶闸管触发电路的形式是多种多样的。
我举几种电路方案供同学们参考。
一种是用试电笔里的氖管替换双向触发二极管（图 6 ），当 C5 上的电压上升到氛管的导通电压时，双向晶闸管就会被触发导通。
另一种是用两个 NPN 型三极管反向串联（基极开路）代替双向触发二极管（图 7 ），调压效果还不错。
再有一种是用 RC 电路取代双向触发二极管（图 8 ），调压效果要差一些，在对调压器性能要求不高的情况下可以使用。
同学：双向晶闸管能不能也采用单结晶体管张弛振荡器组成的触发电路呢？
老师：大家知道，双向晶闸管的特点是不论给它的控制极加上正的或负的触发脉冲都能使它导通，所以，单结晶体管张弛振荡器同样可以作为双向晶闸管的触发电路（图
9 ）。
这种触发电路调压效果很好，只是电路比较复杂。
由于单结晶体管张弛振荡器必须由直流电源供电，所以应用桥式整流电路得到全波脉动直流电压，再经过稳压管 VD 削波成为梯形波电压，为张弛振荡器供电。
同学：为什么使用梯形波电压而不用滤波电容器得到平滑的直流电压呢？
老师：一定要用梯形波电压，绝对不能使用平滑的直流电压。
这是为了能使触发脉冲与交流电源同步。
经过全波整流、稳压管削波后得到的梯形波电压与主电路电压是同步变化的，即二者同时经过零值，同时上升，同时下降。
这样，当晶闸管上承受的主电压过零时，与之相应的每一个梯形波电压的前沿都从零值开始上升，电容器 C 在每个梯形波电压作用下的第一次充电都是以 Uc 为零开始，并经过相同的时间充电到使 Uc 等于单结晶体管的峰点电压 Up ，使单结晶体管导通而放电，正是在这一放电瞬间输出的第一个尖脉冲使晶闸管导通。
总之，双向晶闸管触发电路必须包括三个基本环节：同步电压发生器（产生梯形波同步电压）；触发脉冲形成器（单
结晶体管触发电路）和移相控制器（电位器 RP ）。
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