(完整版)6.任务六晶闸管调光电路
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结温为额定值，门极断开，允许重复加在 晶闸管A与K间的反向峰值电压
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
通态平均电压UT（AV） 维持电流IH
结温稳定，通过的工频正弦半波额定的平均电 流，晶闸管导通时，A与K间的电压平均值，习 惯上称为导通时的管压降 在规定的环境温度下，门极断路时，维持晶闸 管导通所必须的最小电流
一、晶闸管的结构、符号
A阳极
A
P
N
P
G门极
G
N
K阴极
晶闸管的结构
K
晶闸管的符号
二、晶闸管的工作特性
晶闸管的导电特点：
（1）晶闸管具有单向导电特性 （2）晶闸管的导通是通过门极控制的 晶闸管导通的条件： （1）阳极与阴极间加正向电压 （2）门极与阴极间加正向电压，这个电压称为触发电压.
（以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通） 导通后的晶闸管关断的条件：
学习活动一 工作准备
1、能够根据工作任务联系单，明确工时、工作内容，制定 工作计划。
2、会描述触发器的特点。 3、能够画出RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器的 逻辑符号，会描述它们的逻辑功能。 4、能够说出计数器的作用及种类。 5、能够说出寄存器的作用和种类。 6、能够画出集成电路CD4017的符号，并描述其功能。
由于门极所需的电压、电流比较低（电路只有几十至几百毫安）， 而阳极A与阴极K可承受很大的电压，通过很大的电流（电流可大 到几百安培以上），因此，晶阐管可实现弱电对强电的控制.
三、晶闸管的主要参数
断态重复峰值电压UDRM 反向重复峰值电压URRM
结温为额定值，门极断开，允许重复加在 晶闸管A与K间的正向峰值电压
Ｖ
+-
iL +
u1
uu222
RL
Biblioteka BaiduuL
-+
-
单相半波可控整流电路
t
t
ug 1
2
0
t
t
1
2
uL
0 tπ
1
2π t
2
单相半波整流电路
控制角α——从晶闸管开始承受正向 电压到被触发导通所对应的电角度. 导通角θ——晶闸管实际导通的角度.
α+θ=π
改变α的大小，即可改变输出电压uL 的波形. α 越大，θ越小.
UL
0.45 120 1 cos90 2
27 V
UL
0.45 120 1 cos120 2
晶闸管由通到断的临界电流
晶闸管在正向工作时，可能处于导通状态， 也可能处于阻断状态.晶闸管的参数中，断态和 通态都是为了区分正向的两种不同状态，因此， “正向”二字可省去。
四、晶闸管的型号
五、晶闸管的简单测试
（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。
晶闸管整流电路相关知识
熟练掌握单相可控整流电路的工作原理，绘制不同控 制角下的输出电压和电流波形，会计算输出电压、电 流，会选择晶闸管与整流二极管。
晶闸管组成的整流电路可以在交流电压不变的情 况下，方便地改变直流输出电压的大小，即可控整流.
一、单相可控整流电路
1、单相半波可控整流电路
（1）电路组成及工作原理
把控制角α的变化范围称为移相范围. 单相半波可控整流电路的移相范围为： 0～π
t ug 1
0 t
1α θ
uL
0t π
1
t
2
tα
2θ
2π
t
2
（2）主要参数计算
输出电压的平均值
UL
0.45U 2
1cos 2
负载电流平均值
IL
UL RL
通过晶闸管的平均电流 IT I L
晶闸管承受的最大电压 U RM 2U 2
（2）阳极与阴极间的电压减小为零 （1）降低阳极与阴极间的电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH
（只要具备其中一个条件就可使导通的晶闸管关断） （3）将阳极与阴极间加反向电压
小结：
“可控”有两层含义：一是晶闸管的导通是 受门极控制的；二是导通的晶闸管关断是 受阳极与阴极间电压控制的.
（1）晶闸管一旦触发导通，就能维持导通状态，门极失去控制作用. （要2）使晶导阐通管的具晶有闸“管可关控断”，的必单须向减导小电阳特极性电，流所到以维晶持闸电管流又IH称以单下. 向可控硅.
晶闸管调光电路的安装与调试
完成本学习任务后，你应当能： 1、掌握晶闸管的结构、符号，导通和关断的条件，测试方法。 2、能正确描述晶闸管、单结晶体管等元器件的基本性质和主要功 能，能正确描述晶闸管调光电路的工作原理。 3、能根据任务要求，列出所需工具和材料清单并做好学习准备。 4、能正确对电子元器件进行识别和检测。 5、能正确识读电路原理图，设计电路的布局走线，并按照任务要 求和相关工艺规范完成电路的装接。 6、能正确完成电路的通电测试。 7、能按电工作业规程，在作业完毕后清理现场。 8、能正确填写验收相关技术文件，完成项目验收。
（3）电路特点 优点：电路简单，调整方便 缺点：输出电压脉动大，设备利用率低
例题分析： 单相半波可控整流电路中，变压器二次侧电压U2=120V，
当控制角分别为0o、90o、120o、180o时，负载上的平均电压分别是多少？
解：
α=0o时 α=90o时 α=120o时 α=180o时
1 cos 0 U L 0.45 120 2 54V
工作任务联系单及电路原理图 1.工作任务联系单
施工单位 施工负责人 施工方案简述
工作要求 派工人员 验收意见
验收人
施工时间 施工人员
派工时间 验收时间
2、电路原理图
晶闸管相关知识 目标要求： 1.掌握晶闸管的结构、符号及作用. 2.熟悉晶闸管导通和关断的条件. 3.理解晶闸管的可控的单向导电性. 4.熟悉晶闸管的主要参数. 5.掌握用万用表对晶闸管的简单测试方法.
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
通态平均电压UT（AV） 维持电流IH
结温稳定，通过的工频正弦半波额定的平均电 流，晶闸管导通时，A与K间的电压平均值，习 惯上称为导通时的管压降 在规定的环境温度下，门极断路时，维持晶闸 管导通所必须的最小电流
一、晶闸管的结构、符号
A阳极
A
P
N
P
G门极
G
N
K阴极
晶闸管的结构
K
晶闸管的符号
二、晶闸管的工作特性
晶闸管的导电特点：
（1）晶闸管具有单向导电特性 （2）晶闸管的导通是通过门极控制的 晶闸管导通的条件： （1）阳极与阴极间加正向电压 （2）门极与阴极间加正向电压，这个电压称为触发电压.
（以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通） 导通后的晶闸管关断的条件：
学习活动一 工作准备
1、能够根据工作任务联系单，明确工时、工作内容，制定 工作计划。
2、会描述触发器的特点。 3、能够画出RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器的 逻辑符号，会描述它们的逻辑功能。 4、能够说出计数器的作用及种类。 5、能够说出寄存器的作用和种类。 6、能够画出集成电路CD4017的符号，并描述其功能。
由于门极所需的电压、电流比较低（电路只有几十至几百毫安）， 而阳极A与阴极K可承受很大的电压，通过很大的电流（电流可大 到几百安培以上），因此，晶阐管可实现弱电对强电的控制.
三、晶闸管的主要参数
断态重复峰值电压UDRM 反向重复峰值电压URRM
结温为额定值，门极断开，允许重复加在 晶闸管A与K间的正向峰值电压
Ｖ
+-
iL +
u1
uu222
RL
Biblioteka BaiduuL
-+
-
单相半波可控整流电路
t
t
ug 1
2
0
t
t
1
2
uL
0 tπ
1
2π t
2
单相半波整流电路
控制角α——从晶闸管开始承受正向 电压到被触发导通所对应的电角度. 导通角θ——晶闸管实际导通的角度.
α+θ=π
改变α的大小，即可改变输出电压uL 的波形. α 越大，θ越小.
UL
0.45 120 1 cos90 2
27 V
UL
0.45 120 1 cos120 2
晶闸管由通到断的临界电流
晶闸管在正向工作时，可能处于导通状态， 也可能处于阻断状态.晶闸管的参数中，断态和 通态都是为了区分正向的两种不同状态，因此， “正向”二字可省去。
四、晶闸管的型号
五、晶闸管的简单测试
（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。
晶闸管整流电路相关知识
熟练掌握单相可控整流电路的工作原理，绘制不同控 制角下的输出电压和电流波形，会计算输出电压、电 流，会选择晶闸管与整流二极管。
晶闸管组成的整流电路可以在交流电压不变的情 况下，方便地改变直流输出电压的大小，即可控整流.
一、单相可控整流电路
1、单相半波可控整流电路
（1）电路组成及工作原理
把控制角α的变化范围称为移相范围. 单相半波可控整流电路的移相范围为： 0～π
t ug 1
0 t
1α θ
uL
0t π
1
t
2
tα
2θ
2π
t
2
（2）主要参数计算
输出电压的平均值
UL
0.45U 2
1cos 2
负载电流平均值
IL
UL RL
通过晶闸管的平均电流 IT I L
晶闸管承受的最大电压 U RM 2U 2
（2）阳极与阴极间的电压减小为零 （1）降低阳极与阴极间的电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH
（只要具备其中一个条件就可使导通的晶闸管关断） （3）将阳极与阴极间加反向电压
小结：
“可控”有两层含义：一是晶闸管的导通是 受门极控制的；二是导通的晶闸管关断是 受阳极与阴极间电压控制的.
（1）晶闸管一旦触发导通，就能维持导通状态，门极失去控制作用. （要2）使晶导阐通管的具晶有闸“管可关控断”，的必单须向减导小电阳特极性电，流所到以维晶持闸电管流又IH称以单下. 向可控硅.
晶闸管调光电路的安装与调试
完成本学习任务后，你应当能： 1、掌握晶闸管的结构、符号，导通和关断的条件，测试方法。 2、能正确描述晶闸管、单结晶体管等元器件的基本性质和主要功 能，能正确描述晶闸管调光电路的工作原理。 3、能根据任务要求，列出所需工具和材料清单并做好学习准备。 4、能正确对电子元器件进行识别和检测。 5、能正确识读电路原理图，设计电路的布局走线，并按照任务要 求和相关工艺规范完成电路的装接。 6、能正确完成电路的通电测试。 7、能按电工作业规程，在作业完毕后清理现场。 8、能正确填写验收相关技术文件，完成项目验收。
（3）电路特点 优点：电路简单，调整方便 缺点：输出电压脉动大，设备利用率低
例题分析： 单相半波可控整流电路中，变压器二次侧电压U2=120V，
当控制角分别为0o、90o、120o、180o时，负载上的平均电压分别是多少？
解：
α=0o时 α=90o时 α=120o时 α=180o时
1 cos 0 U L 0.45 120 2 54V
工作任务联系单及电路原理图 1.工作任务联系单
施工单位 施工负责人 施工方案简述
工作要求 派工人员 验收意见
验收人
施工时间 施工人员
派工时间 验收时间
2、电路原理图
晶闸管相关知识 目标要求： 1.掌握晶闸管的结构、符号及作用. 2.熟悉晶闸管导通和关断的条件. 3.理解晶闸管的可控的单向导电性. 4.熟悉晶闸管的主要参数. 5.掌握用万用表对晶闸管的简单测试方法.