可控硅
什么是晶闸管(可控硅)及其分类
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什么是晶闸管(可控硅)及其分类
晶闸管是晶体闸流管(Thyristor)的简称,俗称可控硅,它是一种大功率开关
型半导体器件,在电路中用文字符号为V、VT表示(旧标准中用字母SCR表示)。
晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作
过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及
变频等电子电路中。
一、晶闸管的种类
晶闸管有多种分类方法:
1.按关断、导通及控制方式分类
晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶
闸管、门极关断晶闸管(GTO)、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。
2.按引脚和极性分类
晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。
3.按封装形式分类
晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管
三种类型。
其中,金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封
晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。
4.按电流容量分类
晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。
通常,大功率晶闸管多采用金属壳封装,而中、小功率晶闸管则多采用塑封或
陶瓷封装。
可控硅的主要参数
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可控硅的主要参数可控硅(SCR)是一种常见的半导体器件,也被称为双向可控整流二极管(thyristor)或晶闸管。
它是一种电子开关,可控硅具有多种主要参数,这些参数对于合理选用和应用可控硅是非常重要的。
本文将介绍可控硅的主要参数,包括阈值电压、额定电流、最大可承受电压、触发电流和反向触发电压。
1.阈值电压(VBO):阈值电压是指在可控硅关闭状态下,当施加的压差超过该电压时,可控硅将开始导通。
阈值电压是可控硅能否实现可控的重要参数。
2.额定电流(IT):额定电流是指可控硅能够长时间承受的最大电流。
超过额定电流的电流将会引起可控硅的过热和损坏,因此在使用可控硅时应确保电流不超过额定电流。
3.最大可承受电压(VDRM):最大可承受电压是指在关闭状态下,可控硅可以承受的最高电压。
当施加的电压超过最大可承受电压时,可控硅可能损坏。
4.触发电流(IGT):触发电流是指在可控硅导通之前需要施加的触发电流。
触发电流是可控硅实现可控的重要参数。
5.反向触发电压(VDRM):反向触发电压是指可控硅在关闭状态下能承受的最高反向电压。
超过该电压,可控硅可能开始导通,导致不可预计的行为。
除了上述主要参数外,可控硅还有一些其他的重要参数,如触发时间(tQ)、关断时间(tQ)、导通压降(VF)和静态工作点等。
这些参数需要根据具体的应用需求来选择和考虑。
总之,可控硅的主要参数包括阈值电压、额定电流、最大可承受电压、触发电流和反向触发电压等。
掌握这些参数对于正确选择和应用可控硅至关重要。
通过详细了解可控硅的参数,可以更好地设计和使用可控硅,以满足各种不同的电气控制需求。
什么是可控硅
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什么是可控硅一、概述可控硅(SCR,Silicon-Controlled Rectifier)是一种电子器件,也称为双向晶闸管(TRIAC,Triode for alternating current)。
它属于功率半导体器件,可以进行电流的正反向控制,具有经济、可靠、范围广等优点,在诸多工业应用领域得到广泛应用。
二、组成可控硅由四个PN结组成,也就是说,它是一种四层半导体器件。
PN结是指正负电荷聚集形成的界面,由P型半导体和N型半导体构成。
可控硅的四个PN结分别为:•P型半导体•N型半导体•P型半导体•N型半导体这四个PN结相互连接而成,形成双向电流通道。
三、工作原理可控硅有两个电极,即控制电极和主电极。
当控制电极加上触发电压时,可控硅就会导通,电流开始在主电极上流动;当控制电极断电时,可控硅停止导通,电流中断。
具体来说,当控制电极加上触发电压时,可控硅的P1-N1结区域中的电子和瞬间发生注入效应,导致P1-N1结区域中的电流瞬间增大;这个过程称为开启。
当控制电极电压下降到触发电压以下时,可控硅将自动保持导通状态,即使控制电极断电也不会中断电流。
反之,当控制电极断电时,可控硅的P1-N1结区域中的电子将被P1端的空穴重新吸收,导致电流瞬间中断;这个过程称为关断。
可控硅的关断需要用反向电压来实现,即控制电极与主电极之间分别加上正、负电压,这样才能断开电流通道。
四、应用可控硅在工业控制领域应用广泛,可以用于:•电动机控制•加热控制•电源控制•充电器控制•交流电调节•灯光调节•家用电器等电子产品控制同时,可控硅的使用也存在一些限制:•工作稳定性较差,容易出现温度漂移,需要考虑散热设计。
•受限于电压和电流范围,在一些高压、高电流场合中无法使用。
五、总结可控硅作为一种高性价比、可靠、范围广的功率半导体器件,在现代工业生产中扮演着极为重要的角色。
通过控制电压和电流的开启和关断,可控硅可以实现多种电子系统和工业设备的精确控制。
可控硅工作原理及作用
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可控硅工作原理及作用
可控硅,也称为晶闸管,是一种半导体器件。
可控硅的主要作用是控制电流,是电子行业中最广泛应用的器件之一。
可控硅的工作原理可以简单概括为:通过控制晶体管的控制电流,从而控制晶体管的导电状态。
当控制电流为零时,晶体管无法导电。
当控制电流为正值时,晶体管处于导通状态,电流可以顺畅地通过晶体管。
当控制电流为负值时,晶体管处于截止状态,电流无法通过晶体管。
可控硅在电路中主要有以下两种作用:
1. 控制电压
可控硅通常用于控制电压达到特定的阈值。
通过控制可控硅的控制电流,可以使电路中的电压稳定在所需范围内。
2. 控制电流
可控硅还可以用于控制电流,特别是在高功率电子设备中,控制电流非常重要。
通过控制可控硅的导通和截止状态,调整电路中的电流值。
基于可控硅的电路有很多应用,包括变频器,逆变器和直流电源。
例如,
在变频器中,可控硅可以用来控制电机运行的速度,从而达到能耗节约的效果。
总之,可控硅是一种常见的半导体器件,可以用于控制电路中的电压和电流。
它在电子设备中的应用非常广泛,成为电子技术中不可或缺的一部分。
可控硅的工作原理与种类
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可控硅的工作原理与种类可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR)是一种用于控制大电流的半导体元件,广泛应用于电力电子领域。
其工作原理是基于PN结的特性,通过控制正向偏置电压和触发电流,实现对电流的控制。
可控硅由四个PN结组成,即两个正向接触的P区,中间夹着两个N区。
当P 区加上正向电压,N区加上反向电压时,PN结呈现出正向偏置特性,此时NPNPN结构的形成使电流能够通过。
但当P区加上负向电压,N区加上正向电压时,PN结的反向耐压特性生效,电流无法通过。
在可控硅导通之前,需要通过一个触发电流(Gate Current)来激活。
当触发电流Igt满足一定标准时,从低阻态(OFF态)向高阻态(ON态)切换,并开始导通电流,从而实现对电流的控制。
在可控硅中,还存在一个关键参数叫做触发电压(Gate Voltage)。
当触发电流通过后,正向电压达到一定值时,才能够激活并导通,这就是触发电压的作用。
触发电压的值取决于具体的可控硅型号与工作条件。
可控硅根据不同的工作状态和应用特性,可分为以下几种类型:1. 静态门极控制型可控硅(SGCR)静态门极控制型可控硅是最常见的一种可控硅类型。
当触发电流通过后,硅片的移动电荷会改变PN结的导电特性,从而实现硅片的导通。
通过改变触发信号来控制触发电流,可以实现对电流的调控。
2. 双向晶闸管(Thyristor)双向晶闸管是一种具有双向导通能力的可控硅。
与普通的单向可控硅不同,双向晶闸管可以实现两个方向上的导通和关断。
这种特性使其适用于交流电源的控制。
3. 光控硅(Light Controlled SCR,LSCR)光控硅是一种通过光控制触发电流的可控硅。
光控硅内部嵌入了一个光敏元件,当光敏元件受到光照时,产生电流以激活SCR。
通过改变光照强度和光敏元件的特性,可以实现对电流的控制。
4. 可控硅二极管(SCR-Diodes)可控硅二极管是一种由多个可控硅串联而成的电子元件。
可控硅的特性、检测以及可控硅引脚判别
![可控硅的特性、检测以及可控硅引脚判别](https://img.taocdn.com/s3/m/8ac00be826fff705cd170a1e.png)
可控硅的特性、检测以及可控硅引脚判别
引言
可控硅(SCR)国际通用名称为Thyyistoy,中文简称晶闸管。
它能在高电压、大电流条件下工作,具有耐压高、容量大、体积小等优点,它是大功率
开关型半导体器件,广泛应用在电力、电子线路中。
可控硅的特性
可控硅分单、双向可控硅。
单向可控硅有阳极A、阴极K、控制极G三个
引出脚。
双向可控硅有第一阳极A1(T1),第二阳极A2(T2)、控制极G三个引出脚。
只有当单向可控硅阳极A与阴极K之间加有正向电压,同时控制极G与
阴极间加上所需的正向触发电压时,方可被触发导通。
此时A、K间呈低阻
导通状态,阳极A与阴极K间压降约1V。
单向可控硅导通后,控制器G即
使失去触发电压,只要阳极A和阴极K之间仍保持正向电压,单向可控硅继续处于低阻导通状态。
只有把阳极A电压拆除或阳极A、阴极K间电压极性发生改变(交流过零)时,单向可控硅才由低阻导通状态转换为高阻截止状态。
单向可控硅一旦截止,即使阳极A和阴极K间又重新加上正向电压,仍需在控制极G和阴极K间有重新加上正向触发电压方可导通。
单向可控硅的导通与截止状态相当于开关的闭合与断开状态,用它可制成无触点开关。
双向可控硅第一阳极A1与第二阳极A2间,无论所加电压极性是正向还是反向,只要控制极G和第一阳极A1间加有正负极性不同的触发电压,就可
触发导通呈低阻状态。
此时A1、A2间压降也约为1V。
双向可控硅一旦导通,即使失去触发电压,也能继续保持导通状态。
只有当第一阳极A1、第二阳极。
可控硅参数说明
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可控硅参数说明可控硅是一种常见的半导体器件,也被称为晶闸管。
它具有可控性强、效率高、性能稳定等优点,在电力控制和电子控制领域得到广泛应用。
下面是对可控硅参数的详细说明:1.最大额定电压(VRRM):可控硅能够承受的最大电压。
超过这个额定电压时,可控硅可能会出现击穿现象,导致失效或损坏。
2.最大平均整流电流(IOAV):在特定条件下,可控硅能够持续稳定工作的最大平均电流。
该参数与可控硅的热稳定性和功率特性有关。
3.最大重复峰值反向电压(VRSM):可控硅能够承受的最大峰值电压。
超过这个峰值电压时,可控硅可能会出现击穿现象,导致失效或损坏。
4.最大峰值水平电流(IPP):可控硅在极端工作条件下能够承受的瞬时峰值电流。
该参数与可控硅的电流承载能力和热稳定性有关。
5.最大正向门极触发电流(IFGT):为了激活可控硅,需要施加正向的门极触发电流。
该参数表示可控硅的最大门极触发电流。
6.最大正向临界触发电流(IFRM):当可控硅被正向触发时,电流开始流过器件,达到临界触发电流的值。
该参数表示可控硅的最大正向临界触发电流。
7.最大漏极电流(IRM):未施加触发电流时,可控硅漏极的泄露电流。
该参数表示可控硅的泄露电流水平。
8.最大导通电压降(VTM):在可控硅正向导通状态下,器件两端的电压降。
该参数对于功耗和电压稳定性非常重要。
9.最大反向漏电流(IRRM):在可控硅反向电压下,漏极的最大反向泄露电流。
该参数表示可控硅的漏路电流水平。
10. 最大引出电阻(Rth):可控硅的热阻值,表示器件在工作过程中产生的热量与温度之间的关系。
较小的热阻值有利于可控硅的散热和长时间稳定工作。
以上是对可控硅参数的详细说明,这些参数在可控硅的选择和应用中非常重要。
在使用可控硅时,需要根据具体的应用需求和工作环境来选择合适的可控硅型号和参数。
可控硅的工作原理及应用电路
![可控硅的工作原理及应用电路](https://img.taocdn.com/s3/m/73af3b7e5627a5e9856a561252d380eb63942375.png)
可控硅的工作原理及应用电路一、可控硅的基本工作原理可控硅,又称为可控整流二极管(SCR),是一种半导体器件,具有单向导通性的特点。
可控硅最基本的结构是由P型硅及N型硅构成的PN结,还通过额外的控制极(称为G极)控制导通与截止。
其基本工作原理如下:1.正向导通状态:当正向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时,若G极未施加正向信号,则可控硅处于截止状态;若G极施加正向信号,则电流开始流过可控硅,进入导通状态。
2.正向截止状态:当正向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时,若G极未施加正向信号,则可控硅处于截止状态,不导电;即使G极施加正向信号,只有当电压达到一定的阈值(称为触发电压)时,可控硅才能进入导通状态。
3.反向阻断状态:当反向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时,可控硅处于完全截止状态,不导电。
二、可控硅的应用电路可控硅由于其可控性和高功率特点,广泛应用于各种控制电路和电力电子器件中。
以下是一些常见的可控硅应用电路:1. 灯光控制电路可控硅可以用来控制灯光的亮度,常见的应用是使用可控硅作为调光器。
这种电路通过控制可控硅的导通角度来改变交流电路中的功率,从而达到调节灯光亮度的目的。
2. 电动机控制电路可控硅可以用来控制电动机的启动和停止,常见的应用是使用可控硅作为电动机的触发器。
通过控制可控硅的导通时间,可以控制电动机的转速和转向。
3. 直流电源电路可控硅可以用来控制直流电源的电压和电流输出,常见的应用是使用可控硅作为直流电源的调节器。
通过控制可控硅的导通角度和触发时间,可以实现直流电源的稳压和稳流功能。
4. 温度控制电路可控硅可以用来控制温度传感器和加热器之间的电流流动,常见的应用是使用可控硅作为温度控制电路的关断开关。
通过控制可控硅的导通角度和触发时间,可以实现温度的精确控制。
5. 电化学电源电路可控硅可以用来控制电化学电源中的电流输出,常见的应用是使用可控硅作为电化学电源的控制器。
通过控制可控硅的导通角度和触发时间,可以实现电化学过程的精确控制。
可控硅
![可控硅](https://img.taocdn.com/s3/m/793c16a70029bd64783e2cf6.png)
1.2.4 可控硅1. 可控硅的结构与工作原理可控硅是在硅二极管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。
它又称“晶体闸流管”简称“晶闸管”。
它具有三个PN结四层结构。
可控硅有三个电极,分别为阳极(A)、阴极(K)、控制极(G)。
其外形及电路符号如图1-20所示。
可控硅主要有螺栓型、平板型、塑封型和三极管型。
通过的电流可能从几安培到千安培以上。
图1-20 可控硅及电路符号图1-21 可控硅工作原理可控硅的工作原理可以通过下面的实验电路加以说明。
如图1-21(a)所示,接好电源,阴极与阳极间加正向电压,即阳极接电源E1的正极,阴极接电源E1的负极,控制极接E2的正极,这时S为断开状态,灯泡不亮,说明可控硅不导通。
如将S闭合,即给控制极加上正电压,这时灯泡亮了,说明可控硅处于导通状态。
可控硅导通后,将S断开,去掉控制极上的电压,灯泡仍然亮了,说明可控硅一旦导通后,控制极就失去了控制作用。
如果给阴极与阳极间加反向电压,如图1-21(b)即阳极接E负极,阴极接E的正极。
这时给控制极加电压,灯泡不亮,说明可控硅不导通。
如将E极性对调,即控制极加反向电压如图1-21(c)所示,阳极与阴极间无论加正、反向电压,可控硅都不导通。
通过以上说明,可控硅导通必须具备两个条件:一是可控硅阴极与阳极间必须加正向电压,二是控制极电路也要接正向电压。
另外,可控硅一旦导通后,即使降低控制极电压或去掉控制极电压,可控硅仍然导通。
如图1-21(d),当改变RP的触点位置时可使灯泡的亮度逐渐减少,并完全熄灭。
当灯泡熄灭后,不论如何改变RP触点的位置,灯都不会再亮,这说明了可控硅已不再导通。
此试验进一步表明,当可控硅导通后控制极就起动了控制作用,此时要使可控硅再度处于关断状态,就要降低可控硅阳极电压或通态的电流。
可控硅的控制极电压、电流,一般是比较低的,电压只有几伏,电流只有几十至几百毫安,但被控制的器件中可以通过很大的电压和电流,电压可达几千伏、电流可达到千安以上。
可控硅的原理及应用
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可控硅的原理及应用1. 可控硅的基本原理可控硅(也称为二极管可控硅或半导体可控硅)是一种半导体器件,它可以通过控制一个门极电流来控制电流通过器件本身。
它具有以下特点:•单向导电性:可控硅只能使电流在一个方向上通过。
当正向偏压施加在器件上时,电流可以通过,而在反向偏压下电流无法通过。
•可控性:可控硅可以通过施加一个符合特定条件的电压来控制电流的通断。
这个特定条件称为触发条件。
•一次触发:一旦可控硅被触发,它将保持导通状态,直到反向电流被施加或者正向电流降低到一个极低的水平。
可控硅的基本原理可以用以下的模型来描述:晶体管Q接收到一个触发电流和一个网格电流,它产生一个驱动电流。
驱动电流经过电感L并且由负载Rl分流。
电流经过驱动电流的时候,二极管可控硅开始导通,控制电流在电路中流动。
2. 可控硅的应用可控硅作为一种功能强大且可靠的电子器件,具有广泛的应用领域。
下面是一些常见的可控硅应用场景:2.1 电力控制可控硅可以用于电力控制领域,例如调光器、电炉、电动机控制等。
通过控制可控硅的触发条件和导通时间,可以实现对电力设备的精确控制,从而提高能效和降低功耗。
2.2 交流输电在交流输电系统中,可控硅被广泛应用于电力调节和稳定。
可控硅可以通过控制电流的相位和幅度来实现对交流电源的控制,从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
2.3 电子变频器可控硅在电子变频器中扮演着重要的角色。
电子变频器用于控制交流电动机的速度和扭矩,通过改变交流电源的频率和电压。
可控硅可以实现对电动机的精确控制,从而提高系统效率和精度。
2.4 电压调节在一些特殊的工业应用中,可控硅可以用于电压调节。
通过调节可控硅的触发角度,可以控制输出电压的大小。
这种电压调节方式广泛应用于光伏发电、风力发电等领域。
2.5 高压直流输电可控硅在高压直流输电系统中也有重要的应用。
可控硅可以用来控制高压直流传输线路中的电流和电压,在电力输送过程中提供稳定可靠的输出。
3. 可控硅的未来发展随着科技的不断进步,可控硅技术也在不断发展和创新。
什么是可控硅(Whatissiliconcontrolledrectifier)
![什么是可控硅(Whatissiliconcontrolledrectifier)](https://img.taocdn.com/s3/m/5a0d541603020740be1e650e52ea551810a6c917.png)
什么是可控硅(What is silicon controlled rectifier)晶闸管又叫可控硅(可控硅整流,可控硅)。
自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。
今天大家使用的是单向晶闸管,也就是人们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极〔图2(一)〕:第一层P型半导体引出的电极叫阳极,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K.从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
可控硅二、晶闸管的主要工作特性为了能够直观地认识晶闸管的工作特性,大家先看这块示教板(图3)。
晶闸管VS与小灯泡EL串联起来,通过开关的接在直流电源上。
注意阳极一是接电源的正极,阴极K接电源的负极,控制极G通过按钮开关某人接在3v直流电源的正极(这里使用的是kp5型晶闸管,若采用KP1型,应接在1.5v直流电源的正极)。
晶闸管与电源的这种连接方式叫做正向连接,也就是说,给晶闸管阳极和控制极所加的都是正向电压。
现在我们合上电源开关,小灯泡不亮,说明晶闸管没有导通;再按一下按钮开关某人,给控制极输入一个触发电压,小灯泡亮了,说明晶闸管导通了。
这个演示实验给了我们什么启发呢?可控硅这个实验告诉我们,要使晶闸管导通,一是在它的阳极一与阴极K之间外加正向电压,二是在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。
晶闸管导通后,松开按钮开关,去掉触发电压,仍然维持导通状态。
晶闸管的特点:是”一触即发”。
但是,如果阳极或控制极外加的是反向电压,晶闸管就不能导通。
控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通,却不能使它关断。
那么,用什么方法才能使导通的晶闸管关断呢?使导通的晶闸管关断,可以断开阳极电源(图3中的开关S)或使阳极电流小于维持导通的最小值(称为维持电流)。
可控硅工作原理及参数详解
![可控硅工作原理及参数详解](https://img.taocdn.com/s3/m/5801cf231fd9ad51f01dc281e53a580216fc502d.png)
可控硅工作原理及参数详解可控硅(Silicon-Controlled Rectifier, SCR)是一种半导体器件,由四层P-N结构组成,具有三个电极:阳极(Anode)、阴极(Cathode)和门极(Gate)。
可控硅的工作原理如下:当阳极与阴极之间的电压达到一定的电压(称为激励电压),并且在门极上施加一个正脉冲电压时,P-N结上就会有电流通过,使得可控硅导通。
此时,可控硅的状态称为导通状态。
当阳极阴极之间的电压低于激励电压,或者在门极上施加的脉冲电压为零,或者阳极阴极之间的电流下降到可控硅的保持电流以下时,可控硅会进入截止状态。
可控硅具有以下几个重要的参数:1.阻断电压(VBO):阻断电压是指可控硅在截止状态下能够承受的最高电压。
超过这个电压,可控硅就会击穿,产生电弧。
2.保持电流(IH):保持电流是指可控硅在导通状态下必须保持的最小电流。
保持电流以下,可控硅会自动进入截止状态。
3.阻止电流(IDRM):阻止电流是指可控硅在截止状态下流过的最大电流。
超过这个电流,可控硅可能会被损坏。
4.导通电压降(VF):导通电压降是指当可控硅处于导通状态时,阳极与阴极之间的电压降低。
5.死区时间(tQ):死区时间是指可控硅在接收到门极脉冲后,需要经过的一段时间才能将晶体管从截止状态切换到导通状态。
6.触发电流(IGT):触发电流是指施加在门极上的脉冲电流,将可控硅从截止状态切换到导通状态的最小电流。
7.可控硅的响应时间:可控硅的响应时间是指从接收到触发信号到开始导通的时间。
可控硅的应用范围广泛,常见的应用包括交流电控制、瞬态电压抑制、开关电源和电机驱动等领域。
可控硅知识点总结
![可控硅知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/7d66ac8aab00b52acfc789eb172ded630b1c98a7.png)
可控硅知识点总结一、可控硅的基本原理1. 可控硅的结构可控硅由四层P-N结构组成,其中包括一个门极、一个阳极和一个阴极。
在无外加电压的情况下,可控硅处于高阻态,不导通。
当给门极施加一个正脉冲,可控硅就会导通。
当导通后,再给门极加一个负脉冲,可控硅仍在导通状态。
只有当可控硅的阳极电流降到零时,它才会恢复到高阻态。
2. 可控硅的触发方式可控硅有两种触发方式:电压触发和电流触发。
电压触发是指在管子上的门偏置电压随着门极电流而变化,当管子上门极电流增加到一定值时,管子就导通了。
电流触发是指管子的门极没有电压,以一定的电流偏置管子,当外加电流增大到一定值时,管子导通。
3. 可控硅的保持电流可控硅导通后,在继续放大触发电流时,在两极没有电压的条件下,管子会保持导通。
只有当阳阳极或阴极电流小于一定值时,管子才能关断。
这一点和二极管是不同的,二极管只要电流一减小,就关断。
二、可控硅的结构特点1. 由于可控硅为四层P-N-P-N结,无论是阻态还是导通状态都相当于引入了一个完整的PNPN结构,可形象地看作两个晶体三极管反并联,并且两个三极管共享一个发射区。
2. 可控硅的触发特性好,只需很小的功率即可对其进行触发,因此特别适用于大功率系统。
同时,可控硅的闭合速度很快,传导损耗小,导通电压降也小。
3. 可控硅在导通状态时,是一个单向导电器件,在阻态时则是一个双向封锁电压的器件。
4. 可控硅的温度稳定性好,一般情况下在温度变化范围内,其电气性能几乎不变。
5. 可控硅的电流承受能力、耐压能力和耐冲击能力都很强,因此适用于各种复杂的工况。
三、可控硅的工作特性1. 可控硅的导通和关断特性可控硅的导通和关断特性是指在不同条件下,可控硅的导通和关断状态的变化规律。
主要包括可控硅的触发电压、导通电流、关断电流等参数。
2. 可控硅的温度特性随着温度的升高,可控硅的导通和关断特性会发生变化。
一般情况下,可控硅的触发电压会随着温度的升高而降低,而导通电流和关断电流则会随着温度的升高而增加。
可控硅和场效应管
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可控硅和场效应管可控硅和场效应管是两种常见的电子元器件,它们在电子电路中起着重要的作用。
本文将分别介绍可控硅和场效应管的基本原理、特点和应用。
一、可控硅可控硅是一种具有双向导通特性的半导体器件,也被称为晶闸管。
它由P型和N型半导体材料交替堆叠而成,具有三个电极:阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
可控硅的主要工作原理是通过控制极施加一个脉冲电压来控制其导通与否。
可控硅的特点如下:1. 双向导通性:可控硅可以在正向电压和反向电压下都能导通电流。
2. 触发特性:可控硅需要外部的触发脉冲才能实现导通,触发脉冲的幅值和宽度需要满足一定的条件。
3. 导通电流大:可控硅的导通电流可以达到几百安培甚至更高。
4. 导通损耗小:可控硅导通时的压降很小,能量损耗也较小。
可控硅的应用广泛,常见的应用领域有:1. 电压调节器:可控硅可以用来控制电源电压的大小,实现电压调节功能。
2. 电机控制:可控硅可以用来控制电机的启动、停止和转速调节。
3. 温度控制:可控硅可以用来控制电炉、电热器等加热设备的温度。
4. 光控开关:可控硅可以用来控制灯光的开关,实现光控功能。
二、场效应管场效应管是一种三极管,由金属-绝缘体-半导体结构组成。
它有三个电极:栅极(G)、漏极(D)和源极(S)。
场效应管的主要工作原理是通过控制栅极电压来控制漏极和源极之间的电流流动。
场效应管的特点如下:1. 输入电阻高:场效应管的输入电阻非常高,可以达到几十兆欧姆以上。
2. 输出电阻低:场效应管的输出电阻较低,可以达到几百欧姆以下。
3. 压降小:场效应管导通时的压降很小,能量损耗也较小。
4. 响应速度快:场效应管的开关速度很快,可以达到纳秒级别。
场效应管的应用广泛,常见的应用领域有:1. 放大器:场效应管可以用来放大电信号,常用于音频放大器和射频放大器等。
2. 开关:场效应管可以用来控制电路的开关,常用于模拟开关和数字开关等。
3. 驱动器:场效应管可以用来驱动其他器件,常用于电机驱动器和LED驱动器等。
可控硅使用方法
![可控硅使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/1f0477336d85ec3a87c24028915f804d2b168725.png)
可控硅使用方法可控硅(SCR)是一种常用的电子器件,常用于电力电子和电路控制领域。
它具有高温度、高电压和高电流的特点,能够在电路中起到开关的作用。
本文将介绍可控硅的使用方法和注意事项。
一、可控硅的基本结构和原理可控硅是由四层半导体材料构成的,其中有三个PN结。
它的主要原理是在一个PNP结和一个NPN结之间加入一个PN结,形成一个PNP-NPN结构。
当PN结处于正向偏置时,可控硅处于导通状态;当PN结处于反向偏置时,可控硅处于截止状态。
二、可控硅的使用方法1. 正确连接:在使用可控硅前,请确保连接正确。
一般来说,可控硅的阳极连接到正极,阴极连接到负极,控制极连接到控制信号源。
连接错误可能导致可控硅无法正常工作或损坏。
2. 控制信号:可控硅的导通和截止状态是通过控制信号来实现的。
当控制信号为高电平时,可控硅导通;当控制信号为低电平时,可控硅截止。
因此,正确设置控制信号是使用可控硅的关键。
3. 保护电路:在使用可控硅时,应该考虑保护电路。
可控硅的工作电压和电流较高,如果没有适当的保护措施,可能会受到电压浪涌或过电流的影响,从而损坏可控硅。
常见的保护电路包括过压保护电路、过流保护电路等。
4. 散热措施:可控硅在工作过程中会产生一定的热量,因此需要适当的散热措施。
可以通过散热片、散热器等方式将热量迅速散发出去,以保证可控硅的正常工作和寿命。
5. 规避干扰:可控硅在工作时可能会受到外部干扰,例如电磁干扰、温度变化等。
为了保证可控硅的稳定工作,应该采取相应的措施来规避这些干扰。
三、可控硅的注意事项1. 工作环境:可控硅应该在干燥、无腐蚀性气体和无尘的环境中使用,以避免可控硅的损坏和故障。
2. 温度控制:可控硅的工作温度应控制在允许范围内,过高的温度会引起可控硅的老化和性能下降。
3. 绝缘保护:可控硅的外壳应该与其他导体保持良好的绝缘,以防止电气漏电和触电事故的发生。
4. 防止反向电压:可控硅在工作时应避免受到反向电压,否则可能会损坏可控硅。
什么是可控硅
![什么是可控硅](https://img.taocdn.com/s3/m/badb55a00029bd64783e2c0e.png)
什么是可控硅?晶闸管是晶体闸流管的简称,俗称可控硅,它是一种大功率开关型半导体器件,在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示(旧标准中用字母“SCR”表示)。
可控硅具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
一、可控硅的种类可控硅有多种分类方法。
(一)按关断、导通及控制方式分类:可控硅按其关断、导通及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅(GTO)、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。
(二)按引脚和极性分类:可控硅按其引脚和极性可分为二极可控硅、三极可控硅和四极可控硅。
(三)按封装形式分类:可控硅按其封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。
其中,金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种。
(四)按电流容量分类:可控硅按电流容量可分为大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三种。
通常,大功率可控硅多采用金属壳封装,而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。
(五)按关断速度分类:可控硅按其关断速度可分为普通可控硅和高频(快速)可控硅。
可控硅一经触发导通后,由于循环反馈的原因,流入BG1?基极的电流已不只是初始的Ib1?,而是经过BG1?、BG2?放大后的电流(β1?*β2?*Ib1?)这一电流远大于Ib1?,足以保持BG1?的持续导通。
此时触发信号即使消失,可控硅仍保持导通状态只有断开电源Ea?或降低Ea?,使BG1?、BG2?中的集电极电流小于维持导通的最小值时,可控硅方可关断。
当然,如果Ea?极性反接,BG1?、BG2?由于受到反向电压作用将处于截止状态。
这时,即使输入触发信号,可控硅也不能工作。
反过来,Ea?接成正向,而触动发信号是负的,可控硅也不能导通。
另外,如果不加触发信号,而正向阳极电压大到超过一定值时,可控硅也会导通,但已属于非正常工作情况了。
可控硅种类用途
![可控硅种类用途](https://img.taocdn.com/s3/m/fd06e060814d2b160b4e767f5acfa1c7aa00823f.png)
可控硅种类用途可控硅是一种常用的电子器件,具有广泛的应用。
根据其不同的种类和特性,可控硅在各个领域都有着重要的作用。
本文将介绍几种常见的可控硅种类及其用途。
一、普通可控硅普通可控硅是最常见的一种可控硅,也被称为双向可控硅(BTSCR)。
它具有单个PN结的结构,具有双向导通特性。
普通可控硅广泛应用于交流电控制、电压调节、电能变换等领域。
例如,在家用电器中,可控硅可以用于调节灯光亮度、调节电机速度等。
二、门极可控硅门极可控硅(IGCT)是一种功率电子器件,具有大功率和高速开关特性。
它结合了可控硅和普通晶闸管的优点,具有低导通压降、高阻断电压和高开关速度的特点。
门极可控硅广泛应用于电力电子领域,如电力变换、电机驱动、电网稳定等。
同时,门极可控硅还可以用于电力系统的故障保护和短路限流。
三、光控可控硅光控可控硅是一种通过光控信号来控制的可控硅。
它具有快速开关速度和高可靠性的特点。
光控可控硅广泛应用于光控开关、光控调光器、光控电动工具等领域。
例如,在照明系统中,光控可控硅可以根据外界光照强度自动调节灯光的亮度。
四、触发可控硅触发可控硅是一种通过外部触发信号来控制的可控硅。
它具有触发灵敏、响应速度快的特点。
触发可控硅广泛应用于电子开关、电力控制、电能变换等领域。
例如,在电力系统中,触发可控硅可以用于电力传输、电力稳定和电力调节。
五、浮动触发可控硅浮动触发可控硅是一种可控硅的特殊形式,具有浮动触发电路的特点。
它可以实现对电流和电压的控制,具有灵活性和可靠性。
浮动触发可控硅广泛应用于电力调节、电力控制和电力保护等领域。
例如,在电力系统中,浮动触发可控硅可以用于电力传输、电力稳定和电力调节。
六、双向可控硅双向可控硅(BTSCR)是一种具有双向导通特性的可控硅。
它可以在正向和反向两个方向上导通电流。
双向可控硅广泛应用于电能变换、电力调节和电力控制等领域。
例如,在电力系统中,双向可控硅可以用于电力传输、电力稳定和电力调节。
可控硅介绍
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一、可控硅符号与性能介绍可控硅符号:可控硅也称作晶闸管,它是由PNPN四层半导体构成的元件,有三个电极,阳极A,阴极K和控制极G。
可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制,以小电流控制大电流,并且不象继电器那样控制时有火花产生,而且动作快、寿命长、可靠性好。
在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。
可控硅分为单向的和双向的,符号也不同。
单向可控硅有三个PN结,由最外层的P极和N极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间的P极引出一个控制极。
单向可控硅有其独特的特性:当阳极接反向电压,或者阳极接正向电压但控制极不加电压时,它都不导通,而阳极和控制极同时接正向电压时,它就会变成导通状态。
一旦导通,控制电压便失去了对它的控制作用,不论有没有控制电压,也不论控制电压的极性如何,将一直处于导通状态。
要想关断,只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向。
双向可控硅的引脚多数是按T1、T2、G的顺序从左至右排列(电极引脚向下,面对有字符的一面时)。
加在控制极G上的触发脉冲的大小或时间改变时,就能改变其导通电流的大小。
与单向可控硅的区别是,双向可控硅G极上触发脉冲的极性改变时,其导通方向就随着极性的变化而改变,从而能够控制交流电负载。
而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通,所以可控硅有单双向之分。
电子制作中常用可控硅,单向的有MCR-100等,双向的有TLC336等。
这是TLC336的样子:二、向强电冲击的先锋—可控硅可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件。
实际上,可控硅的功用不仅是整流,它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路,实现将直流电变成交流电的逆变,将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电,等等。
可控硅和其它半导体器件一样,其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。
它的出现,使半导体技术从弱电领域进入了强电领域,成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。
可控硅的结构和工作原理
![可控硅的结构和工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/4951657e5627a5e9856a561252d380eb6294230f.png)
可控硅的结构和工作原理可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR)是一种具有控制能力的半导体器件,主要用于电能控制和电能转换领域。
它是由PNP结构和PN结构组成的,可以实现对电流的控制和电压的开关。
一、可控硅的结构```A┌─┐G├─┼─┤K└─┘```二、可控硅的工作原理可控硅在工作时可以处于两种状态:导通和关断状态。
其工作原理如下:1.关断状态:当可控硅没有控制信号施加时,处于关断状态,此时主结两侧的电压为反向偏置(即由阳极到阴极的方向),主结上会出现一个很小的反向漏电流。
2.导通状态:当可控硅的控制极施加一个触发信号时,主结两侧的电压变为正向偏置(即由阴极到阳极的方向)。
主结上的正向漏电流增大,可控硅会进入导通状态。
导通状态可以再分为三个阶段:(1)发火阶段:当控制极施加一个正的触发脉冲信号时,可控硅的主结两侧电压达到了导通临界电压(即触发电压),主结开始导通,此时可控硅出现一个较大的正向电流。
(2)继续导通阶段:一旦可控硅在发火阶段导通,即使控制信号消失,主结两侧的电压也会继续维持正向偏置,可控硅将继续导通下去。
(3)关断阶段:当可控硅的主结两侧的电流下降到低于其持续耐受电流(即电流绝对值下降到一个安全值)时,可控硅会自动进入关断状态,开始准备下一次导通。
另外,可控硅的导通状态还可以通过变压器的辅助磁场进行调整和控制。
通过改变辅助磁场的大小和方向,可以改变可控硅的导通时间和导通电流。
总结起来,可控硅的工作原理主要包括发火、继续导通和关断三个阶段,其中控制信号的触发是进入导通状态的关键。
通过控制信号的使能和禁止,可以实现对电能的控制和电能转换。
在实际应用中,可控硅广泛用于交流电控制、电机控制和电能调节等领域。
可控硅工作原理及应用
![可控硅工作原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ffeab04317fc700abb68a98271fe910ef02dae43.png)
可控硅工作原理及应用可控硅,又称为双向可控硅(thyristor),是一种电子器件,其工作原理是通过施加控制电压来控制电流的通断。
可控硅的应用非常广泛,常见于电力控制系统、直流有源功率因数校正器、电调速器等领域。
以下将详细介绍可控硅的工作原理和应用。
一、可控硅的工作原理可控硅是一种双极管三极结设备,其主要由P型半导体阳极、N型半导体阴极和控制极(门极)组成。
其工作原理可分为四个阶段,即不导通(停止)状态、触发状态、导通状态和关断状态。
1.不导通(停止)状态:当可控硅未施加控制电压时,处于不导通状态。
在这种状态下,控制极和阳极之间形成一个反向偏置,使得硅控整流器阻止从阴极到阳极的电流流动。
2.触发状态:当施加正向电压至可控硅的控制极时,即控制电压达到了触发电压,可控硅进入触发状态。
在这种状态下,根据电流流动的方向,设备可以分为正向触发可控硅和负向触发可控硅。
正向触发可控硅的触发电流方向与电流流动方向一致,而负向触发可控硅的触发电流方向相反。
在触发状态下,可控硅进入导通状态。
3.导通状态:一旦可控硅进入触发状态,控制电流可以作为驱动电流,使得可控硅从不导通状态变为导通状态。
在导通状态下,可控硅的阳极和阴极之间的电压变得极低,几乎可忽略不计。
4.关断状态:当可控硅在导通状态下,去除控制电压时,设备会进入关断状态。
在这种状态下,无论电压的极性如何,可控硅都将不导通。
二、可控硅的应用1.交流电控制系统:由于可控硅具有可控导通和关断特性,可通过控制电流的触发来控制交流电,应用于电焊机、灯光调光装置、磁悬浮列车等交流电控制系统中。
2.直流有源功率因数校正器:由于可控硅具有快速开关特性,可根据负载的变化,在适当的时间打开或关闭可控硅,从而调整直流电源的输出电压,实现有源功率因数的校正。
3.电调速器:可控硅的导通电流和导通角可以通过控制电流的触发来调节。
通过改变可控硅的导通时间和关断时间,可以实现电机的调速。
4.整流器:可控硅可以控制交流电到直流电的转换,常见于电力系统中的整流器装置。
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电子技术课程设计Array电子技术课程设计成绩评定表设计课题:功率200W的灯光亮度调节器学院名称:电气工程学院专业班级:自动F1208 学生姓名:余洋学号: 201223910224 指导教师:刘林芝孟艳花张晓辉设计地点:31-227设计时间: 2014-07-01~2014-07-09指导教师意见该生能够按照本次综合设计任务的要求完成全部任务,对其设计内容进行详细、完整的介绍,文字通顺,内容详实,论述充分、完整,立论正确,结构合理;报告字数符合相关要求,工整规范。
课题背景介绍清楚,综述分析充分;设计方案合理、可行,论证严谨,逻辑性强,具有说服力;符号统一;图表完备、符合规范要求;能对整个设计过程进行全面的总结,得出有一定价值的实验结果。
成绩:签名:年月日电子技术课程设计课程设计名称:功率200W的灯光亮度调节器专业班级:自动F1208学生姓名:余洋学号: 201223910224 指导教师:刘林芝孟艳花张晓辉课程设计地点:31-227课程设计时间:2014-07-01~2014-07-09电子技术课程设计任务书学生姓名余洋专业班级自动F1208学号201223910224题目功率200W的灯光亮度调节器课题性质工程设计课题来源自拟指导教师张晓辉主要内容(参数)功率200W的灯光亮度调节器可以实现以下功能:1、轻触式灯光亮度调节功能。
2、通过手动旋转电位器作为输入信号,控制单向可控硅的导通角,从而改变电压实现调光。
任务要求(进度)第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第5-6天:软件设计,编写程序,运用软件仿真。
第7-8天:撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅合理。
主要参考资料[1] 康华光.模拟电子技术基础(第五版).高等教育出版社,2005[2]《数字电子技术实验及课题设计》北京:高等教育出版社,1995[3] 阎石.数字电路技术基础(第五版).北京:高等教育出版社,2006审查意见系(教研室)主任签字:年月日目录引言 (5)1.硬件组成与方案设计 (6)1.1方案设计与论证 (6)1.2硬件组成 (6)1.3工作原理 (7)2.单元电路设计 (7)2.1电源电路设计 (7)2.2滤波电路设计 (7)2.3移相与可控硅电路设计 (9)3.各主要电路及部件工作原理 (11)3.1 电位器 (12)3.2双向可控硅 (14)4.设计总结 (15)4.1整体电路图 (16)4.2PROTEL99仿真结果 (17)4.3设计过程中遇到的问题及解决方法 (18)4.4设计体会 (19)参考文献 (22)功率200W的灯光亮度调节器设计引言随着经济发展的加快,科学技术的进步,人们生活水平得到了提高,设备逐渐完善。
调光控制器设计在日常生活中很有用,我们常常需要对灯光的亮度进行调节。
可控硅调光器有着完全不同的调光机理,它是采用相位控制方法来实现调压或调光的。
对于普通反向阻断型可控硅,其闸流特性表现为当可控硅加上正向阳极电压的同时又加上适当的正向控制电压时,可控硅就导通;这一导通即使在撤去门极控制电压后仍将维持,一直到加上反向阳极电压或阳极电流小于可控硅自身的维持电流后才关断。
普通的可控硅调光器就是利用可控硅的这一特性实现前沿触发相控调压的。
在正弦波交流电过零后的某一时刻t1(或某一相位角wt1),在可控硅控制极上加一触发脉冲,使可控硅导通,根据前面介绍过的可控硅开关特性,这一导通将维持到正弦波正半周结束。
因此在正弦波的正半周(即0~p区间)中,0~wt1范围可控硅不导通,这一范围称为控制角,常用a表示;而在wt1~p 间可控硅导通,这一范围称为导通角,常用j表示。
同理在正弦波交流电的负半周,对处于反向联接的另一个可控硅(对两个单向可控硅反并联或双向可控硅而言)在t2时刻(即相位角wt2)施加触发脉冲,使其导通。
如此周而复始,对正弦波每半个周期控制其导通,获得相同的导通角。
如改变触发脉冲的施加时间(或相位),即改变了导通角j(或控制角a)的大小。
导通角越大调光器输出的电压越高,灯就越亮。
本设计中,设计了一种带滤波的可控硅调光电路,由于可控硅相控调光具有体积小、价格合理和调光功率控制范围宽的优点,所以可控硅相控调光法是目前使用最为广泛的调光方法。
1.硬件组成与方案设计1.1方案设计与论证调光电路种类繁多,但是随着科技的发展尤其是半导体材料的发展,可控硅的应用范围越来越广。
可控硅调光电路正以其独特的优越性占领调光电路市场。
下面是最基本的可控硅调光电路,可实现对灯光的明暗调节,图1.1 最基本的可控硅调光电路存在问题对其它电器很可能造成严重干扰。
因为其原理是通过移相电路触发可控硅对交流电压正弦波形进行削波来实现电压的调节,输出的电压波形存在严重的畸变,产生大量的电磁谐波。
这种干扰尤其对无线电设备最为严重,如对中波收音机干扰相当严重以至于根本无法正常收听。
改进方案用电位器、电阻、电容构成移相网络,通过双向触发二极管改变可控硅导通角实现调压从而改变灯泡的亮度。
电感和电容构成滤波电路,以次用来消除可控硅工作时产生的电磁干扰。
虽然还是不能完全消除干扰,但大量的干扰波已被阻止反馈到电网中。
1.2硬件组成硬件组成如图1.1所示:图1.11.3工作原理电路工作原理:电源电路滤波电路移向网络可控硅调光网络当接通电源,220V 交流电压通过灯泡、R1、R2 对电容C 充电,由于电容两端电压时不能够突变的,对电容充电需要一定的时间,充电时间由R1 和R2 定,越小充电越快,反之则充电越慢。
当C 上电压充电到一定电压时双向触发二极管DB3 导通,双向可控硅也导通,其导通之后,灯泡中有电流通过同时发光。
随着DB3 的导通,C 上的电压被完全放掉,DB3 又截止,可控硅也随之截止,灯泡熄灭,C 又开始进行充电,照此循环。
因为此过程时间短且人眼有短暂停留的现象,所以灯泡看起来是一直亮着的。
充电时间越短,灯泡就越亮,反之则越暗。
如果用在电感性负载上时,需要加载R、C 串联回路,起到保护可控硅的作用。
2单元电路设计2.1电源电路设计电源电路是该电路中关键的部分,该设计中采用的是220V的交流电,电灯的额定功率为200W。
电路图如下所示。
图2.1 电源电路2.2滤波电路设计由于被可控硅斩压后的电压不再呈现正弦波形,因此产生大量谐波干扰,严重污染电网环境。
所以要采用有效的滤波措施来减轻谐波污染,图中的L1和C1组成的LC滤波网络能有效的抑制可控硅工作时产生的这种干扰,以便使电路满足电磁兼容的要求。
避免对电视机,收音机等设备产生干扰。
图2.3 滤波电路该电路中电感L 和电容C1 的参数为电感为 22mH 电容C1为22n400V2.4移相网络与可控硅电路图2.4.1 移相与可控硅电路图中的R1是保护电阻,用来防止RW1 调整到零电阻时,过大的电流造成半导体器件损坏,如果该电阻过大又会造成可调光的范围变小,所以应当适当选择。
这里的二极管采用的是DB3其主要参数如下:图2.4.2 DB3其主要参数由于电路的电源是220V 的交流电。
考虑二极管的极限参数值,这里选用电阻为22K Ω既满足了在RW1为零电阻时不损害半导体元件又能使电路有足够的调光范围。
该部分电路工作波形图电源电压U 波形654321123458642246820100-22022202t / msU 2 / V图2.4,3а变化时负载(灯泡)两端电压波形:α=0°43211234642246t/ms201010.40.4-22022202U L/Vα=30º4321123442246-22022202U L/V t/ms2011.6101.6α=90°43211234642246x-22022202U L/Vt/ms20151050α=120°4321123442246-22022202U L/Vt/ms2016.6106.6α=180°1.41.210.80.60.40.20.20.40.60.811.21.42 1.510.50.51 1.52 2.5t/ms2010-22022202U L/Vα变化时可控硅门极+电容两端波形:α=7° α=30°1.41.210.80.60.40.20.20.40.60.811.21.42 1.510.50.511.52U G /V t/ms-0.70.72011.6101.61.61.41.210.80.60.40.20.20.40.60.811.21.42 1.510.50.511.52t/ms2010.4100.4-0.700.7U G /Vα=90° α=120°1.41.210.80.60.40.20.20.40.60.811.21.42 1.510.50.51 1.52-0.700.7U G/V t/ms2015105 1.41.210.80.60.40.20.20.40.60.811.21.42 1.510.50.511.52-0.70.7U G /V t/ms2016.6106.6α=180°1.41.210.80.60.40.20.20.40.60.811.21.42 1.510.50.51 1.52t/ms2010U G /V波形分析与参数计算:当灯泡(200W )最亮时,触发角最小,导通角最大,由分析可知,由于可控硅在触发角α=7°时被触发,所以,在0-7°之间可控硅不导通,可控硅承受压降,灯泡不承受压降。
在α>7°时,可控硅导通,承受压降为0,灯泡开始承受电源电压从7°以后的正弦波电压,此时根据上面叙述公式计算出理论输出电压有效值为228.9V ,实测得交流输入电压有效值为231V ,测得灯泡两端电压有效值为230V ,通过灯泡的电流为0.87A 。
计算得输出功率为230Vx0.87A=200.1W,,可知电路能正常工作,符合设计要求。
当灯泡熄灭时,触发角最最大,达到180°,此时导通角为0。
由于可控硅不导通,则其两端承受电压为电源所加的整个正弦波电压,此时灯泡不承受电压,灯泡两端电压压降为0,输出电压波形为一条幅值为0的直线 灯泡处于中间状态时,波形为最亮和最暗的过渡波形。
3各主要电路及部件工作原理3.1电位器电位器的作用:调节电压(含直流电压与信号电压)和电流的大小。
电位器的结构特点:电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。