晶闸管对触发电路的要求
7-7晶闸管的触发电路
• （4）单结晶体管的特点 • 1）单结晶体管发射极电压等于峰点电压时，单结
晶体管导通，导通之后，当发射极电压小于谷点 电压时，管子由导通变为截止，谷点电压在2-5v 之间。 • 2）单结晶体管的发射极与第一基极的电阻RB1是 一个阻值随发射极电流增大而减小的电阻， RB2 则是一个与发射极电流无关的电阻。 • 3）不同的晶体管有不同的UP、UV，若电源电压不 同，二者也会改变，在触发电路中常选用UV大一 些或IV大一些的单结晶体管。
单结晶体管振荡电路
• 因此，在电容器两端得到锯齿波，在输出端得 到脉冲尖顶波。
• 调整RC可以调整电容充放电速度，使输出波形 前移或移，从而控制晶闸管的触发时刻。RC乘 积较大时，后移。
单结晶体管触发电路
• 3、单结晶体管触发电路 • 由于每半个周期内第一个脉冲将晶体管触发后，
后面的脉冲均无作用，因此只要改变每半周第一 个脉冲产生的时间即改变了控制角α的大小，在实 际中可利用改变充电电阻R的方法来实现改变控 制角从
① 截止区：当uEB1<UP时，PN结反偏，单结管截止。 ② 负阻区：当uEB1>UP，PN结正偏，iE猛增，uEB1
反而减小，呈现负阻效应。
③ 饱和区：当uEB1下降到谷点以后，iE增加，uEB1
也有所增加，但变化较小，器件进入饱和区，当
uEB1<Uv时管子重新截止。
单结晶体管的特点
• 2、单结晶体管振荡电路
E R1
当电源接通时电源通过R对C充电，E点电位逐渐升高， 当上升到up时，单结管导通，发射极电流突然增大， 电容C通过发射极、第一基极、电阻R1放电，由于R1 很小，故放电速度快，电容两端电压下降很快，uO下 降很快,当下降到单结晶体管的谷点电压，单结晶体管 截止，输出电流、电压为0。接着电源又重新开始对C 充电，重复以上过程。
晶闸管对触发电路的要求
晶闸管对触发电路的要求触发脉冲的作用各种电力电子器件的门极或控制极的控制电路都应提供符合一定要求的触发脉冲。
对于晶闸管的触发脉冲来说,其主要作用是决定晶闸管的导通时刻，同时还应提供相应的门极触发电压和门极触发电流。
触发脉冲除了包括脉冲的电压和电流参数外，还应有脉冲的陡度和后沿波形，脉冲的相序和相角以及与主电路的同步关系,同时还须考虑门控电路与主电路的绝缘隔离问题和抗干扰、防止误触发问题.由于晶闸管是半控型器件,管子导通后即失去控制作用，为了减少门极损耗，故门极输出不用直流而用单脉冲或双脉冲，有时还采用由许多单脉冲组成的脉冲列，以代替宽脉冲。
触发脉冲参数要求触发脉冲的主要参数有触发电流、脉冲宽度等，具体要求如下: （1)触发电流-—晶闸管是电流控制型器件，只有在门极里注入一定幅值的触发电流时才能触发导通。
由于晶闸管伏安特性的分散性,以及触发电压和触发电流随温度变化的特性，所以触发电路所提供的触发电压和触发电流应大于产品目录所提供的可触发电压和可触发电流，从而保证晶闸管的可靠触发,但不得超过规定的门极最大允许触发电压和最大允许触发电流。
实际触发电流可整定为3~5倍的额定触发电流。
（2）触发脉冲宽度--触发脉冲的宽度应能保证使晶闸管的阳极电流上升到大于擎住电流。
由于晶闸管的开通过程只有几微秒，但并不意味着几微秒后它已能维持导通。
若在触发脉冲消失时，阳极电流仍小于擎住电流，晶闸管将不能维持导通而关断。
因此对脉冲宽度有一定要求，它和变流装置的负载性质及主电路的形式有关。
（3）强触发脉冲-—触发脉冲前沿越陡,越有利于并联或串联晶闸管的同时触发导通。
因此在有并联或串联晶闸管时,要求触发脉冲前沿陡度大于或等于10V/uS,通常采取强触发脉冲的形式。
另外,强触发脉冲还可以提高晶闸管承受di/dt的能力。
（4)触发功率——触发脉冲要有足够的输出功率，并能方便地获得多个输出脉冲，每相中多个脉冲的前沿陡度不要相差太大。
晶闸管触发电路的要求
晶闸管触发电路的要求
晶闸管触发电路是通过晶闸管的特性来控制受波形的变化。
它的特点是由晶闸管的两
极的施加电压和电流的变化而实现波形的变化，它的优点是可以稳定地控制触发信号的改变，特别适用于高频应用，精度和稳定性都比较高。
第一，晶闸管触发电路要求有足够大的触发电压，并且保持足够平稳，最好能保持高
于1V以上，这样能确保正常的工作，用以满足较高的质量要求。
第二，晶闸管触发电路的反应速度也是非常重要的，需要确保其能在最短的时间内作
出正确的反应，否则会影响通信设备的正常工作，在实际应用过程中，其反应速度要小于
5微秒。
第三，晶闸管触发电路的触发电流也有要求，通常情况下，它的触发电流应该保持在
1mA以上，这样可以确保其能够得到足够强劲的触发信号，其中涉及到晶闸管的触发电压
和电流，通常都要求稳定可靠。
第四，晶闸管触发电路的波形要求也是非常重要的，其中的正脉冲应该要能达到一定
的高度，而且波形的曲线稳定性也要能够达到规定的一定的标准，晶闸管的波形要求可以
保持0.2V ≤ U ≤ 30V，如此才能确保晶闸管的正常工作。
最后，也最重要的是晶闸管触发电路的安全性，开关电源从PCB板中，气体绝缘作用，防止元器件被潮湿环境所损坏，以确保元器件能正常运转，保证电路的稳定性。
总之，晶闸管触发电路作为精密控制电路，具有良好的性能，但是在使用时还是要控
制好它的参数，确保其能满足要求，以保证系统的正常工作。
晶闸管触发电路
+
u RL
L
D1
D2
主电路
R
uZ +
–
RP
R2
R
u u +
C
+
C R1
g
触发电路
鄂尔多斯煤炭技工学校
（2）. 工作原理
+R
+
u2
uo
–
–
uZ
U2M
O
+
uZ
–
U2M uo
O
uz
UZ
O
整流 削波
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
t t t
(2) 触发电路
+
RP
R2
UZ uο
O
R
uZ
C
+
uc
+
R1
ug
(3) 输出电压uL
改变充电时间常数即可改变控制角。 控制角变化的范围称为移相范围。
4. 电压的调节
R
电容充电速度变慢
uL
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
1、单结晶体管当发射极与基极b1之间的电压超过峰 点电压UP时，单节晶体管导通（ 对 ） 2、 单结晶体管用于可控整流电路，其作用是组成（C ）。 A.整流电路 B.放大电路 C.控制电路 3、利用单结晶体管的 负阻 特性和RC电路的充放电 特性，可组 成频率可调的振荡电路，用以产生晶闸管的触发脉冲。
b2 第二基极B2
B2
欧姆接触
E
陶瓷
P型硅片 N型硅片
b1 第一基极B1
(a) 示意图
B1
(b) 符号
单结晶体管结构示意图及其表示符号
鄂尔多斯煤炭技工学校
电力电子技术第3章 晶闸管的触发驱动电路
3.3.1 锯齿波形成和脉冲移相控制环节 锯齿波同步触发电路的移相原理，是将锯齿波 电压与直流控制电压 UC叠加，使锯齿波可以垂直 上下移动，锯齿波形斜面对应的电压值能控制形成 脉冲的晶体管开通时刻，即改变对应控制角 α的大 小。
16
3.3.2 脉冲形成、整形和放大输出环节 当锯齿波电压ue3与控制电压Uc、偏置电压Ub 叠加在V4管基极进行并联叠加的电压ub4<0.7V时， V4管截止，电源分别经及R13与R14向V6管与V5管供 给足够大的基极电流，使V6，V5管饱和导通。
8
3.2 单结晶体管触发电路 单结晶体管（Unijuncting Transistor）的结构 及图形符号、等效电路如图3.3所示。单结晶体管 是在一块高电阻率的N型硅片两端，用欧姆接触方 式引出第一基极b1和第二基极b2，b1和b2之间的 电阻为N硅片的体电阻，约为3～12kΩ，在硅片靠 近b2极渗入P型杂质，形成PN结，由P区引出发射 极 e。
6
3.1.3 移相触发器的主要技术指标 （1）同步信号波形 同步信号有正弦波，方波和锯齿波，三者各有 特点，但集成模拟触发器多用锯齿波；数字式触发 器同步信号多用方波。 （2）同步信号幅值 同步信号的幅值随所应用触发器外接元件的不 同而有差别，一般为 6 ～ 30 V。 （3）移相范围 移相范围指当移相控制电压 UC，从零至最大 变化时，输出触发脉冲对于同步信号相位的变化量 。
7
（4）脉冲幅值 脉冲幅值一般指电压幅值与电流幅值。当脉 冲触发器输出的脉冲电压幅值在不接晶闸管时可以 为 12 ～25 V。而电流幅值随被触发晶闸管容量的 不同有差异。 （5）脉冲宽度 为了保证触发的可靠性，触发脉冲常采用宽 脉冲、双窄脉冲，或宽脉冲列、双窄脉列。宽脉冲 宽度应大于 60°小于 120°，双窄脉冲每个脉冲 的宽度应大于 18°小于 30°。
晶闸管触发电路
•1.1 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。 单结晶体管触发电路结构简单，输出脉 冲前沿陡峭，抗干扰能力强，运行可靠，调试方便，广 泛应用与小容量晶闸管触发控制。
1.单结晶体管的结构ຫໍສະໝຸດ 等效电路在一个低掺杂的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 (a)所示，
当Ueb1增大，使PN结正向电压大于开启电压时，则IE变为正向电流，从 发射极e流向基极b1,此时，空穴浓度很高的P区向电子浓度很低的硅棒的A— b1区注入非平衡少子；由于半导体材料的电阻与其载流子的浓度紧密相关， 注入的载流子使rb1减小；而且rb1的减小，使其压降减小，导致PN结正向电 压增大，IE随之增大，注入的载流子将更多，于是rb1进一步减小；当IE增大 到一定程度时，二极管的导通电压将变化不大，此时UEB1。将因rb1的减小而 减小，表现出负阻特性。
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(b)所示。
单结晶体管的等效电路如图(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。
2、工作原理和特性曲线
当e-b1电压Ueb1为零或(Ueb1< UA)时，二极管承受反向电压，发射极的电 流Ie为二极管的反向电流，记作IEO。
机电传动控制课后习题答案
机电传动控制课后习题答案10.1晶闸管的导通条件是什么？导通后流过晶闸管的电流决定于什么？晶闸管由导通转变为阻断的条件是什么？阻断后它所承受的电压决定于什么？晶闸管的导通条件是:(1) 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压。
（2）晶闸管的阳极和控制极通时加正相电压市晶闸管才能导通.导通后流过晶闸管的电流决定于(电压不变时)限流电阻(使⽤时由负载)决定.晶闸管由导通转变为阻断的条件是当减少阳极电压或增加负载电阻时,阳极电流随之减少,当阳极电流⼩于维持电流时,晶闸管便从导通状态转化维阻断状态.阻断后它所承受的电压决定于阳极和阴极的反向转折电压.10.2晶闸管能否和晶体管⼀样构成放⼤器？为什么？晶闸管不能和晶体管⼀样构成放⼤器,因为晶闸管只是控制导通的元件,晶闸管的放⼤效应是在中间的PN节上.整个晶闸管不会有放⼤作⽤.10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.4 如题4如题10.4图所⽰，试问：①在开关S闭合前灯泡亮不亮？为什么？②在开关S闭合后灯泡亮不亮？为什么？③再把开关S断开后灯泡亮不亮？为什么？①在开关S闭合前灯泡不亮,因为晶闸管没有导通.②在开关S闭合后灯泡亮,因为晶闸管得控制极接正电,导通.③再把开关S断开后灯泡亮,因为晶闸管导通后控制极就不起作⽤了.10.5如题10.5图所⽰，若在t1时刻合上开关S，在t2时刻断开S，试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.6晶闸管的主要参数有哪些？晶闸管的主要参数有①断态重复峰值电压U DRE:在控制极断路何竟闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压,其数值规定⽐正向转折电压⼩100V.①反向重复峰值电压U RRM:在控制极断路时,可以重复加在晶闸官元件上的反向峰值电压.②额定通态平均电流(额定正向平均电流)I T.③维持电流I H:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最⼩电流.10.7如何⽤万⽤表粗测晶闸管的好坏？良好的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为⾼阻态.所以,当万⽤表测试A-K间的电阻时,⽆论电表如何接都会为⾼阻态,⽽G-K间的逆向电阻⽐顺向电阻⼤.表明晶闸管性能良好. 10.8晶闸管的控制⾓和导通⾓是何含义？晶闸管的控制⾓是晶闸官元件承受正向电压起始到触发脉冲的作⽤点之间的点⾓度.导通⾓是晶闸管在⼀周期时间内导通得电⾓度.10.9有⼀单相半波可控整流电路，其交流电源电压U2=220V ,负载电阻R L=10 Ω,试求输出电压平均值U d的调节范围,当α=π/3，输出电压平均值U d和电流平均值I d 为多少？并选晶闸管.U d=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220(1+1)/2=99V输出电压平均值U d的调节范围0-99V当α=π/3时U d= 0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220*（1+0.866）/2=92.4V输出电压平均值U d=92.4V电流平均值I d= U d/R L=92.4/10=9.24A10.10续流⼆极管有何作⽤？为什么？若不注意把它的极性接反了会产⽣什么后果？续流⼆极管作⽤是提⾼电感负载时的单相半波电路整流输出的平均电压。
电力电子简答
答：电力电子变流技术现在一般都应用在可控整流、有源逆变、交流调压、逆变器（变频器）、直流斩波和无触点功率静态开关等几个方面。
1、晶闸管的正常导通条件是什么？晶闸管的关断条件是什么？如何实现？答：当晶闸管阳极上加有正向电压的同时，在门极上施加适当的触发电压，晶闸管就正常导通；当晶闸管的阳极电流小于维持电流时，就关断。
只要让加在晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向，就可以让晶闸管关断。
2、对晶闸管的触发电路有哪些要求？答：为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求；要能满足主电路移相范围的要求；触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。
3、正确使用晶闸管应该注意哪些事项？答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多，使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。
另外，使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。
此外，还要定期对设备进行维护，如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。
严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。
4、晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可防止干扰，而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发多个晶闸管的目地。
5、一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发？答：为了防止晶闸管误导通，①晶闸管门极回路的导线应采用金属屏蔽线，而且金属屏蔽层应接“地”；②控制电路的走线应远离主电路，同时尽可能避开会产生干扰的器件；③触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。
同步变压器也应采用有静电屏蔽的，必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节，以消除电网高频干扰；④应选用触发电流稍大的晶闸管；⑤在晶闸管的门极与阴极之间并接0.01μF～0.1μF的小电容，可以有效地吸收高频干扰；⑥采用触发电流大的晶闸管。
晶闸管触发电路
RE
E UV IV
如忽略电容的放电时间， 上述电路的自振荡频率
f 1
1
T
REC1n
1
1
电阻R2的作用是温度补偿。无电阻 R2时，若温度升高，则二极管的正 向电压降UD降低，单结晶体管的峰 点电压Up也就随之下降，导致振荡 频率f不稳定。有电阻R2时，若温度 升高， 则电阻RBB增加，进而使UBB
晶闸管触发电路
1.4 晶闸管触发电路
1.4.1
晶闸管的型号很多，其应用电路种类也很多，不同的晶闸 管型号、不同的晶闸管应用电路对触发信号都会有不同的具体 要求。归纳起来， 晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和 脉冲列调制触发等。不管是哪种触发电路， 对它产生的触发 脉冲都有如下要求：
（1） 触发信号可为直流、交流或脉冲电压。由于晶闸管触 发导通后，门极触发信号即失去控制作用，为了减小门极的损 耗，一般不采用直流或交流信号触发晶闸管，而广泛采用脉冲 触发信号。
(3） 触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡， 以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流 而维持导通。普通晶闸管的导通时间约为6 μs， 故触发脉冲 的宽度至少应有6μs以上。对于电感性负载，由于电感会抵制 电流上升，因而触发脉冲的宽度应更大一些， 通常为0.5～1 ms。 此外，某些具体的电路对触发脉冲的宽度会有一定的要 求，如后续将要讨论的三相全控桥等电路的触发脉冲宽度要 求大于60°或采用双窄脉冲。
3．触发电路各元件的选择
（1）、充电电阻的选择
改变充电电阻的大小，就可以改变张驰振荡电路的频率，但是频 率的调节有一定的范围，如果充电电阻选择不当，将使单结晶体 管自激振荡电路无法形成振荡。
晶闸管触发电路的基本要求
晶闸管触发电路的基本要求晶闸管触发电路的基本要求要使晶闸管由关断转为导通，必须具备一定的外界条件，即晶闸管阳极加正向电压的同时门极也施加正的控制信号。
当晶闸管导通后控制信号就不起作用了，直到电源过零时，其阳极电流小于维持电流，晶闸管便自行关断。
由于晶闸管导通后，门极就失去控制作用，因此对晶闸管的控制实际上就是提供一个有一定宽度的门极控制咏冲去触发晶闸管，使之导通。
门极控制电路常常称为触发电路。
对晶闸管触发电路的基本要求是: 1.触发信号可以是交流、直流或脉冲t触发信号只能在门极为正、阴极为负时起作用。
为了减小门极的损耗，触发信号常采用脉冲形式.常见的触发信号波形如图3-15所示， 2.触发脉冲应有足够的功率。
触发电压和触发电流应大于晶闸管的门极触发电压和门极触发电流。
因为晶闸管的特性有较大的分散性，且特性随温度而变化，故在设计触发电路时，触发信号的功率应留有裕量，保证晶閜管可靠触发，当然被发信号也不能超过门极的极限参数值(一般VCm<10V,IGM<10A). 3.触发脉冲的移相范围应能满足变流装置的要求。
触发脉冲的移相范围与主电路型式、负载性质及变流装置的用途有关,例如，三相半波整流电路，在电咀性负载时，要求移相范围为150?; 而三相桥式全控整流电路，电阻负载时要求移相范围为120?.若三相全控桥工作于整流或逆变状态并对电感负栽供电，则要求移相范围为0〜180?.在实际应用中，为了装置的正常工作，有时还要有αmin和βmin 的限制，故实际范围小于180?. 4.触发脉冲的宽度和陡度.触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在脉冲消失前能达到擎住电流，使晶闸管能保持通态，这是最小的允许宽度。
脉冲宽度还与负载性质与主电路型式有关.例如，对于单相整流电路，电阻性负载时要求脉宽大于10us.电感性负载时要求脉宽大于100us。
对干三相全控桥式电路.采用单脉冲触发时脉宽应为60?〜120?采用双脉冲触发时脉宽10?左右即可。
晶闸管的门极驱动电路和缓冲电路
晶闸管的门极驱动电路和缓冲电路1、晶闸管对触发电路的基本要求①触发信号可以是沟通、直流或脉冲，为了减小门极的损耗，触发信号常采纳脉冲形式。
②触发脉冲应有足够的功率。
触发电压和触发电流应大于晶闸管的门极触发电压和门极触发电流。
③触发脉冲应有足够的宽度和陡度。
触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在脉冲消逝前能达到擎住电流，使晶闸管导通，这是最小的允许宽度。
一般触发脉冲前沿陡度大于10V/μs或800mA/μs。
④触发脉冲的移相范围应能满意变换器的要求。
例如，三相半波整流电路，在电阻性负载时，要求移相范围为150°；而三相桥式全控整流电路，电阻负载时移相范围为120°。
2、触发电路的型式触发电路可分为模拟式和数字式两种，阻容移相桥、单结晶体管触发电路、锯齿波移相电路和正弦波移相电路均属于模拟式触发电路；而用数字规律电路乃至于微处理器掌握的移相电路则属于数字式触发电路。
3、爱护电路(1)晶闸管的缓冲电路常采纳在晶闸管的阴阳极并联RC缓冲器，用来防止晶闸管两端过大的du/dt造成晶闸管的误触发，其中电阻R也能减小晶闸管开通时电容C的放电电流。
(2)晶闸管的爱护晶闸管在使用时，因电路中电感的存在而导致换相过程产生Ldi/dt,又因容性的存在或设备自身运行中消失短路、过载等故障，所以其过电压、过电流爱护显得尤为重要。
晶闸管的派生器件双向晶闸管（Triode AC Switch——TRIAC或Bidirectional triode thyristor）是一对反并联联接的一般晶闸管的集成。
有两个主电极T1和T2，一个门极G。
在第Ｉ和第III象限有对称的伏安特性。
不用平均值而用有效值来表示其额定电流值。
逆导晶闸管：是将晶闸管和整流管制作在同一管芯上的集成元件。
具有正向压降小、关断时间短、高温特性好、额定结温高等优点。
光控晶闸管：利用肯定波长的光照信号掌握的开关器件。
其结构也是由P1N1P2N2四层构成。
晶闸管触发电路..
电容C的大小与脉冲宽窄和的大小有关，通常取值范围为：0.1～ 1。
实验电路
实验电路
实验记录
2.6.3同步信号为锯齿波的触发电路
总结
由此可见，若锯齿波的频率与主电路电源频率同步即能使触发脉冲与主电路 电源同步，锯齿波是由V2管来控制的，V2管由导通变截止期间产生锯齿波， V2管截止的持续时间就是锯齿波的脉宽， V2管的开关频率就是锯齿波的频 率。在这里，同步变压器TS和主电路整流变压器接在同一电源上，用TS次 级电压来控制V2的导通和截止，从而保证了触发电路发出的脉冲与主电路电 源同步。 所以只要V2管周期性导通关断，电容C2两端就能得到线性很好的锯齿波电 压。 脉冲产生的时刻是由V4导通时刻决定（锯齿波和Ub、Uc之和达到0.7Ｖ时）， 工作时，把负偏移电压Ub调整到某值固定后，改变控制电压Uc，就能改变 ub4波形与时间横轴的交点，就改变了V4转为导通的时刻，即改变了触发脉 冲产生的时刻，达到移相的目的。 电路中增加负偏移电压Ub的目的是为了调整Uc＝０时触发脉冲的初始位置。 由此可见，脉冲产生时刻由Ｖ４导通瞬间确定，脉冲宽度由V5、V6持续截止 的时间确定。所以脉宽由C3反充电时间常数(τ=C3R11)来决定。
2.6.2 单结晶体管也称为双基极二极管，它有一个发射极和两个
基极, 外形和普通三极管相似。 单结晶体管的结构是在一块高
电阻率的N型半导体基片上引出两个欧姆接触的电极：第一基 极B1和第二基极B2；在两个基极间靠近B2处，用合金法或扩散 法渗入P型杂质，引出发射极E。单结晶体管共有上述三个电极， 其结构示
(a) 电路； (b) 波形
1． 同步电源
同步电压由变压器TB获得， 而同步变压器与主电路接至
第五章 晶闸管触发电路
的结构和触发脉冲信号波形均有一定的要求。
一 、 晶闸管对触发电路的要求
1. 触发脉冲应有足够的幅度 触发脉冲幅度太低, 晶闸管因门极触发电压幅度不够而不能触发导通, 触 发电压大小应根据晶闸管门极参数确定, 1000A以下晶 闸管,门极正向峰值电压在6～16V之间,门极不触发电 压小于等于4V。
2. 触发脉冲应有足够的宽度 触发脉冲应保证晶 闸管阳极电流Ia 上升到大于擎住电流IL 时才能消失,否 则,晶闸管不能导通,一般晶闸管要求脉冲宽度τ ＞180 , 全控桥脉冲宽度为 600＜τ ＜1200 。电感性负载一般 要求宽脉冲触发。
U e U bb∶
VD反偏、截止
U bb U D U e U∶ VD正偏、但<UD，仍截止 bb
U e U bb U D∶
VD正偏、导通
, 阻值
P 区空穴 N 区 , 使 N 区载流子增加
R b 1 U
A
U bb PN 结正偏 I e
1 C2
I 1c t
同步电压Us（UT）用来控制V2 管的工作状态,V2管截止时,形成锯齿 波的上升段,V2管导通时,形成锯齿波 的下降段。锯齿波的上升斜率由V1构 成的恒流源的充电时间常数τ = （R3+ RP2 ）C2来确定,因此， RP2是 用来调节锯齿波斜率的。下降斜率则 由V2导通时放电回路的时间常数 τ =R4C2来确定。锯齿波的底部宽度 由电阻电容R1C1的大小来确定。锯齿 波触发电路的各点波形如图5-3所示。 锯齿波电压经射极输出器V3输出得到 的是单极性的锯齿波,它与偏移电压 Up并联,就得到了有交点的正负变化 的锯齿波。采用射极输出器是为了减 小各信号电压之间的相互影响。
Uc= 0
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扬州工业职业技术学院 电子系 范丛山
晶闸管是单向可控器件，晶闸管承受正 向阳极电压的同时，门极还要加上适当的触 发电压才能由阻断转入导通状态。改变触发 脉冲的输出的时间，即可以改变控制角的大 小，从而达到改变输出直流平均电压的目的。
一、晶闸管对触发电路的要求 触发信号可以使交流、直流或脉冲，脉冲信号 只能在门极为正、阴极为负时起作用。触发信号的 电压波形有多种形式。 1、触发信号应有足够的功率（电压与电流） 触发电路输出的触发电压和触发电流，应大于 晶闸管的门极触发电压和门极触发电流。在触发信 号为脉冲形式时，只要触发功率不超过规定值，触 发电压、电流的幅值在短时间内可大大超过额定值。
（四）双脉冲形成环节 对于三相全控桥整流电路要求触发脉冲必须采 用宽脉冲或双脉冲，此电路可实现双脉冲输出，相 邻两个脉冲的间隔为60。
（五）强触发及脉冲封锁环节 晶闸管采用强触发可缩短开通时间，提高晶闸 管承受电流上升率的能力，有利于改善串并联元件 的动态均压与均流，增加触发可靠性。
五、触发脉冲与主电路电压的同步
（一）同步环节 同步环节由同步变压器Ts、晶体管VT2、VD1、VD2、 R1以及C1等组成。在锯齿波触发电路中，同步就是要求锯 齿波的频率与主回路电源频率相同。锯齿波是由开关管VT2 控制的，VT2有截止变为导通期间产生锯齿波，VT2截止持 续时间就是锯齿波的宽度，VT2开关的频率就是锯齿波的频 率。要使触发脉冲与主回路电源同步，必须使VT2开关频率 与主回路电源频率达到同步。
2、触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡 触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在 触发脉冲消失前达到擎住电流，使晶闸管能保持通 态，这是最小的允许宽度。 3、触发脉冲的移相范围应能满足变流装置的要求 触发脉冲的移相范围与主电路形式、负载性质 及变流装置的用途有关。如三相半波电阻性负载时， 要求移相范围为150，而三相桥式全控电阻性负载 要求移相范围为120。 4、触发脉冲与主回路电源电压必须同步 为了使晶闸管在每一周期都能重复在相同的相位 上触发，保证变流装置的品质和可靠性，触发电路 的同步电压与主回路电源电压必须保持某种固定的 相位关系。
②根据电源变压器的接法，以电网某线电压作参考矢量， 画出电源变压器次级电压的矢量，从而确定相对应的同步 电压和同步线电压矢量。 ③根据同步变压器次级线电压矢量位置，确定同步变压器 钟点数。
例
三相半波电源变压器为Y／Y-12，触发电路采用PNP 的正弦波移相触发电路，求： 1、同步电压与对应晶闸管阳极电压的相位关系 2、确定同步变压器的钟点数
C
R1
－
⑴调节电阻Re能改变自激振荡电路的振荡频率， 要电路保持振荡，Re必须满足下列条件：
U U IV
V
Re
U U I
P
P
⑵R1决定输出脉冲的幅值和宽度 ⑶R2用来补偿温度对Up的影响，用来稳定振荡 频率。
四、同步电压为锯齿波的触发电路 同步电压为锯齿波的触发电路由五个基 本环节组成：（1）同步环节；（2）锯齿波 形成和脉冲移相控制环节；（3）脉冲形成、 放大和输出环节；（4）双脉冲形成环节； （5）强触发环节。
解:正弦波PNP：usv超前ua60° 如果采用NPN的正弦波触发电路：usv滞后ua120°
U U
AB AB
U
U
sab
UUΒιβλιοθήκη aasa30°
30°
Y／Y—10
U
U
sa
sab
Y／Y—4
②锯齿波：
u sv
w t1
90
30
w t3
wt
60
w t1
w t3
wt
NPN——usv滞后ua180° PNP——usv与ua同相
u c2 u sv
w t1 wt
u sv
wt
实现同步的步骤：
①根据主电路的结构，负载的性质及触发电路的形式与脉 冲移相范围的要求，确定该触发电路的同步电压UT与对 应晶闸管阳极电压之间的相位关系。
同步的概念： 实现同步的方法:
正确选择同步 晶闸管装置是 信号电压相位以及 通过同步变压器不 得到不同相位同步 同连接方式或再配 信号的方法，称为 合阻容移相，得到 晶闸管装置的同 要求相位的同步信 号电压。 步或定相。
ud
wt
①正弦波：
u sv
u sv
120
u sv
NPN——usv滞后ua120° PNP——usv超前ua60°
（二）锯齿波形成和脉冲移相控制环节 电路采用由VT1、VZ、RP1和R4组成的恒流源 电路生成线性较好的锯齿波。其中恒流源向电容C2 充电，VT2作为同步开关控制恒流源对C2的充放电 过程。VT3为射极跟随器，起阻抗变换和前后级隔 离作用。
（三）脉冲形成、放大和输出环节 （1）脉冲形成环节由晶体管VT4、VT5、VT6组成； （2）放大和输出环节由VT7、VT8组成
b2
b2
R b2
b1
第一基极 b2
VD e
e
e 射极
R b1 b1
第二基极b 1
2、特点 （1）稳定的触发电压，并可用极间所加的电 压控制； （2）由一极小的触发电流； （3）负阻特性较均匀，温度与寿命较晶体管 稳定； （4）可取得较大的脉冲电流。
单结晶体管自激振荡电路
＋ Re
R2
Up
b2
b1
Usc
二、简单的触发电路 用电阻、电容、二极管以及光耦合器等器件 可以组成各种简单实用的触发电路。这类触发电 路所用元件少，结构简单，常用于控制精度要求 不高的小功率负载电路。 1、简单的移相触发电路
2、阻容移相触发电路
3、用数字集成电路组成的触发电路
三、单结晶体管触发电路 由单结晶体管组成的触发电路结构简单，输出脉冲前沿陡， 抗干扰能力强，温度补偿性能好，而且运行可靠，调试维修 方便，因此在单相晶闸管整流装置中得到广泛应用。 1、结构 单结晶体管又称为双基极二极管或单结管，它具有一个 PN结的三端半导体器件（一个发射极、两个基极）。