晶闸管调光电路讲解

黑龙江农业工程职业学院
(2)
工作原理
u
O
ug
t1
2
t
O
t
u > 0时: 0 ~ t1, ug 0 , 晶闸管不导通。
uo 0, uT u 。
t1
:加触发信号，晶闸管承受正向电压导通
uo u , uT 0。
u < 0 时: 可控硅承受反向电压不导通
uo 0 , uT u 。即：晶闸管反向阻断
黑龙江农业工程职业学院
单结晶体管的特点
1. UE < UP时单结管截止；
B2
UE > UP时单结管导通，
UE < UV时恢复截止。
E
UV为谷底电压。
2.单结晶体管的峰点电压UP与
B1
外加固定电压UBB及分压比
有关，外加电压UBB或分压比不同，则峰点电
压UP不同。
黑龙江农业工程职业学院
单结晶体管触发电路
晶闸管调光电路的安装调 试
晶闸管
（Silicon Controlled Rectifier） 它的全称是晶体闸流管，又称可控硅，简称SCR! 晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功
率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域 扩展到强电领域。
晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性， 但它的导通时间是可控的，主要用于整流、逆变、 调压及开关等方面。
容C放电uC,R1上得到一脉U冲p 电压。
R
100k
E
R2
300
+
U
ug
Uv
t
Up-UD
+
0.
C 47F
_ uC
R1
50
+
u_ g
_
(a)
(b)
t
电容放电至 uC Uv时，单结管重新关断，使ug0。
黑龙江农业工程职业学院
uC
up
注意：R值不能选
的太小，否则单结 uv
t
管不能关断，电路 O
1. 振荡电路
单结晶体管弛张
R
R2
300
振荡电路利用单结管
100k
E
+ 的负阻特性及RC电路
U
的充放电特性组成频
+
C uc
0. 47F _
R1
50
+
u_ g
_ 率可调的振荡电路。
单结晶体管弛张振荡电路
黑龙江农业工程职业学院
2. 振荡过程分析
设通电前uC=0。 接通电源U, 电容C经电阻R
充电。电容电压uC逐渐升高。 当uC UP时,单结管导通,电
亦不能振荡。
ug
t
O (c) 电压波形
黑龙江农业工程职业学院
晶闸管导通、关断条件测试
黑龙江农业工程职业学院
单相半控桥式整流实验电路
黑龙江农业工程职业学院
黑龙江农业工程职业学院
u
(3)工作波形
O
ug
t1
2 t2
t
uO
t
O
O
t
uT
导通角
动画 O
t
控制角 接电阻负载时 单相半波可控整流电路电压、电流波形
黑龙江农业工程职业学院
单结晶体管触发电路
单结晶体管结构及工作原理
1.结构
B2
第二基极
为晶闸管控制级提 供控制电压！
发射极E P
A
A
+A
IA
P1
P
P1 N1
P2
G
N1 P2 G
NN G
PP
IG
T1 P2
N1 T2
N2
N
N2 IK _K
K K
黑龙江农业工程职业学院
晶闸管导通的条件：
1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电 压。
2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电 压或正向脉冲(正向触发电压)。
晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反 馈，晶闸管仍可维持导通状态。
RB1 U BB U BB
RBB
– 分压比(0.5~ 0.9)
等效电路
UE < UBB+UD = UP 时
B2
PN结反偏，IE很小；
+ _
RP
E +
RB2 UBB + UE UP时
A
_ PN结正向导通, IE迅速
U_ E
RB1 B1
增加。 UP – 峰点电压
测量单结晶体管的实验电路 UD – PN结正向导通压降
如果测得其中两引脚的电阻较大（如90K）,对调两表 笔，再测这两个引脚之间的电阻，阻值又较小（如 2.5K），这时万用表黑表笔接的是G极，红表笔接的 是K极，剩下的一个是A 极。
也可以测任两脚之间正反向电阻，若正反向电阻均接 近无穷大，则两极即为阳极和阴极，而另一脚为门极。
黑龙江农业工程职业学院
晶闸管关断的条件： 1. 必须使可控硅阳极电流减小,直到正反馈效应不能 维持。 2. 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极间加反 相电压。
黑龙江农业工程职业学院
单向晶闸管极性的判断
单向晶闸管的三个引脚可用指针式万用表R×1K或 R×100Ω挡来判别。
根据单向晶闸管的内部结构可知：G、K之间相当一个 二极管，G为二极管正极，K为负极，所以分别测量各 引脚之间的正反电阻。
PN结 N
欧姆接触 接触电阻
第一基极
N型硅片
B1
(a) 示意图
单结晶体管结构示意图及其表示符号
黑龙江农业工程职业学院
B2
E B1
(b) 符号
B2
RB2 VD E
RB1
B1 (c)等效电路
黑龙江农业工程职业学院
单结晶体管的检测
判断单结晶体管发射极e的方法是：将万用表 置于R×1K挡或R×100挡，假设单结晶体 管的任一管脚为发射极e，黑表笔接假设发射 极，红表笔分别接触另外两管脚测其阻值。 当出现两次低电阻时，黑表笔所接的就是单 结晶体管的发射极。
单结晶体管b1和b2的判断方法是：将万用表 置于R×1K挡或R×100挡，，黑表笔接发 射极，红表笔分别接另外两管脚测阻值，两 次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是 b1极。
黑龙江农业工程职业学院
由图可求得
+ _
RP
E +
U_ E
B2 + U_BB
B1
+
U
B
1

U
BB
R
RB1 B1 R
B
2
_
黑龙江农业工程职业学院
(1) 电路
T
io

+ u
பைடு நூலகம்
+ uT –
+ RL –uo
–
u > 0 时：
若ug = 0，晶闸管不导通，uo 0, uT u 。
控制极加触发信号，晶闸管承受正向电压导通，
uo u , uT 0。
u < 0 时: 晶闸管承受反向电压不导通, uo = 0, uT = u ，故称可控整流。
黑龙江农业工程职业学院
基本结构
晶闸管是具有三个PN
A 阳极
结的四层结构, 其外形、
三
结构及符号如图。 A
G
(a) 外形
K
(b) 符号
P1
个
四 层 半 导 体
N1
PN
结
P2
GG
控制极
N2
(c) 结构 K 阴极
晶闸管的外形、结构及符号
黑龙江农业工程职业学院
晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合
晶闸管型号及其含义
KP 导通时平均电压组别 共九级, 用字母A~I表示0.4~1.2V
额定电压,用百位或千位数
表示取UFRM或URRM较小者
额定正向平均电流(IF)
普通型 （晶闸管类型）
P--普通晶闸管 K--快速晶闸管 晶闸管 S --双向晶闸管
如KP5-7表示额定正向平均电流为5A,额定电压为700V。