晶闸管的应用

晶闸管的实际应用

摘要：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。这些特点使得晶闸管在实际产品的电路中应用的非常广泛，各式电子产品中都能够找到它的身影，对晶闸管做更为深入的研究有助于进一步打开电子市场！

关键词：晶闸管可控调光整流电路

晶闸管又名反向阻断型可控硅SRC。它的问世，开创了传统的电力电子技术阶段，一方面由于其功率变换能力的突破，另一方面实现了弱点对以晶闸管为核心的强电变换电路的控制，使电子技术步入了功率领域，在工业界引起了一场技术革命！晶闸管的问世使得它在工业、商业、影剧院以及家用电器中已得到广泛应用，主要应用有调光和调温装置、跑马彩灯控制等，下面我们分析一下它的具体应用。

一、晶闸管导通原理分析：

图一、晶闸管导通电路图

（1）晶闸管阳极接直流电源的正端，阴极经灯泡接电源的负端，此时晶闸管承受正向电压。控制极电路中开关S断开(不加电压)，如图一(a)所示，这时灯不亮，说明晶闸管不导通。

（2）晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，控制极相对于阴极也加正向电压，如图一(b)所示.这时灯亮，说明晶闸管导通。

（3）晶闸管导通后，如果去掉控制极上的电压，即将图一(b)中的开关S断开，灯仍然亮，这表明晶闸管继续导通，即晶闸管一旦导通后，控制极就失去了控制作用。

（4）晶闸管的阳极和阴极间加反向电压如图一(c)，无论控制极加不加电压，灯都不亮，晶闸管截止。

（5）如果控制极加反向电压，晶闸管阳极回路无论加正向电压还是反向电压，晶闸管都不导通。

二、晶闸管的伏安特性图：

图二、晶闸管的伏安特性曲线

三、晶闸管的控制角和导通角：

图三、晶闸管的工作波形图

四、晶闸管的典型应用：

现介绍一种既实用又便于制作的晶闸管调光、调温电源，如图三所示。

a、粗线为主电路，细线为触发电路，由220V电网供电，负载电阻R d可以是白炽灯、电熨斗、烘干电炉以及其它电热设备。晶闸管的额定电流选择取决于负载的大小，家庭用的一般选用KP5-7为宜。熔断器的熔体若选用普通锡铅熔丝，其额定电流选2~3A较合适。

图四、调光、调温电源电路图

注：电路参数： FU 500V，2-3A（锡铅） VT1，VT2 KP5-7 ， R=10K R1=500Ω R2=R4=1kΩ R3=7.5kΩ C1=C2=10μF，二极管 2CP12。

b、电路工作原理分析：

给电路输入220v的正弦交流电，在正弦交流电的正半周期时，分别对电容C1和C2进行充电，其充电速度取决于充电回路的时间常数

τ1=（R1+R）C1，τ2=R3C2。当C1充电到晶闸管VT1所需的触发电压时，VT1被触通。VT1管导通到电源电压u2正半波结束为止。由图可见，调整R值，就能改变C1的充电速度，负载两端电压也即发生变化。晶闸管VT2的触发电压是由C2充电所储蓄的电能来提供，但极性必须是上负下正。但在电源电压u2正半周，VT1管尚示导通时，C2充电方向

是上正下负，与触发VT2管所需的方向相反。

当VT1导通时，则VT1所在线路相当于一条导线，此时绝大多数电流经过R d，通过VT1所在线路构成回路，从而达到了调温或调光的作用，，此时C2虽经VT1、R3放电，但由于R3阻值较大，故一般情

况下，当电源电压u2正半波结束，VT1管被关断时，C2仍有一定上正

下负的电荷。这样，在u2进入负半周时，电容C2必须先放电而后反

向充电，当C2反充电到VT2管所需的触发电压时，VT2管才被触通，从而使两个晶闸管的导通角大致相同。此时，VT2管所在线路导通，同

理此时绝大多数电流经过R d，由VT2管所在线路构成回路，继续调温或调光。假如VT1管导通角很大时，C2不存在先放电后充电现象，而是在VT2管一开始承受正向电压C2就充电，这样，C2也很快地到VT2管所需的触发电压使VT2触通，VT2的导通角同样也很大。反之，R调大，VT1导通角变小，则C2在触发VT2之前必须先放电，然后再反充电到VT2的触发电压，VT2管的导通角同样也就变小。可见，本电路只要调节R，就能同时改变VT1和VT2的导通角，从而改变VT1或VT2所在线路的导通时间，从而达到调节灯光的强弱或温度的高低的效果。

通过晶闸管在实际中的应用可以发现，晶闸管的应用已经很普及，广泛的应用到了调温、调光、自动控制系统等领域，但目前较多的还只是在传统的硬件电路中的应用，如果能够编写一定的程序，实现软硬件的结合，那么将大大提高将闸管应用的智能化水平，我想这也将会是晶闸管未来的发展方向，值得我们在今后的学习中进行深入的研究！

参考文献：

1、林忠岳. 现代电力电子应用技术. 北京：科学出版社，2002

2、李先允，姜宁秋. 电力电子技术. 北京：中国电力出版社，2009

晶闸管的实际应用

班级：物电学院电信08-2班

姓名：苏雪松

学号：08071201047

指导老师：梁华兰

日期：2010年12月10日