《晶闸管及应用》课件.ppt

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1、,8.1晶闸管,8.2晶闸管触发电路,8.3晶闸管应用电路,本章小结,*第八章晶闸管及应用电路,单向晶闸管,8.1晶闸管,1单向晶闸管的结构和符号,（1）外形：平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。,P2引出线为控制极；P1引出线为阳极；N2引出线为阴极,（2）符号及内部结构：,三个电极：阳极 A、阴极 K、控制极 G,3 个 PN 结（J1J2J3）,4 层半导体：P1N1P2N2,文字符号：一般用 SCR、KG、CT、VT 表示。,8.1晶闸管,正向阻断：AK 加正向电压，G 无电压不导通。,2单向晶闸管的工作原理：,（1）实验演示：,（2）工作特点：,导通后控制极失去控制作用：晶闸管一旦导通

2、，降低或去掉控制极电压仍导通。,反向阻断：AK 加反向电压，G 无论是否加控制电压不导通。,触发导通：AK 加正向电压，G，K 加正向电压导通。,单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压；二是控制极与阴极之间也要接正向电压。,晶闸管一旦接通后，去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通。,8.1晶闸管,晶闸管具有控制强电的作用，即利用弱电信号对控制极的作用，就可使晶闸管导通去控制强电系统。,3单向晶闸管主要参数,（1）额定正向平均电流,8.1晶闸管,导通后的晶闸管若要关断时，必须将阳极电压降低到一定程度。,在规定环境温度和散热条件下，允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。,（2）维

3、持电流,在规定环境温度、控制极断开的条件下，保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。,（3）控制极触发电压和电流,在规定环境温度及一定正向电压条件下，使晶闸管从关断到导通，控制极所需的最小电压和电流。,（5）反向阻断峰值电压,在控制极断开时，可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。,（4）正向阻断峰值电压,在控制极开路和晶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。,8.1晶闸管,（1）型号,4晶闸管的型号及含义,表示额定正向平均电流为 5 A,表示晶闸管元件,表示 N 型硅材料,表示三个电极,表示额定电压为 500 V,3 C T-5/500,8.1晶闸管,（2）简易检测,a

4、用万用表“R 10”挡，黑笔接阳极，红笔接阴极，指针应接近。,b合上 S，表针应指很小阻值，约为 60 200，表明晶闸管能触发导通。,c断开 S，表针不回到零，表明晶闸管是正常的。,8.1晶闸管,双向晶闸管,1双向晶闸管的结构与符号,（1）外形,（2）符号,8.1晶闸管,文字符号：TLC、SCR、CT 及 KG、KS 等表示。,有三个电极，主电极 T1 和 T2，另一个电极 G 为控制极。,2双向晶闸管的工作特点,特性：主电极 T1、T2 无论加正向电压还是反向电压，其控制极 G 的触发信号无论是正向还是反向，它都能被“触发”导通。主电极间电压是交流形式。,（3）结构,8.1晶闸管,3双向晶

5、闸管的检测,8.1晶闸管,（3）对功率放大或功率较小但质量较差的双向晶闸管，应将万用表黑表笔接电池负极。然后按（2）所述方法测量判断。,（1）用万用表“R 1 k”挡，黑笔接 T1，红笔接 T2，表针应不动或微动，调换两表笔，表针仍不动或微动为正常。,（2）用万用表“R 1”挡，黑笔接 T1，红笔接 T2，将触发极与 T2 短接一下后离开，万用表应保持几欧到几十欧的读数；调换两表笔，再次将触发极与 T2 短接一下后离开，万用表指示情况同上。,结单向晶闸管,8.2晶闸管触发电路,1单结晶体管的结构和型号,（1）结构,三个电极：发射极 E、第一基极、第二基极。一个 PN 结。,（2）电路符号,发射

6、极箭头指向 极，表示经 PN 结的电流只流向。,（3）外形,8.2晶闸管触发电路,2单结晶体管的基本特性,（1）等效电路,：E 与 间电阻，随发射极电流而变，,即 上升，下降。,：E 与 间的电阻，数值与无关。,（2）导通条件,：称为分压比，与 的比值，一般在 0.3 0.8 之间。,（为 PN 结的正向压降）,8.2晶闸管触发电路,3单结晶体管触发电路,（2）工作原理,电源接通后，VBB 通过微调电阻 RP和电阻 R1 向电容 C 充电，当单结晶体管满足导通条件，单结晶体管导通，C 迅速放电，在电阻 R3 上形成一个很窄的正脉冲 vb1。经过一个周期后，单结晶体管截止，由 VBB 通过微调电

7、阻 RP和电阻 R1 向电容 C 充电，重复上述过程。,（1）单结晶体管触发脉冲形成电路,双向晶闸管触发电路,8.2晶闸管触发电路,1双向二极管触发电路,（1）触发电路,（2）工作原理,交流电源处于正半周，对电容 C 充电，电压极性为上正下负。,8.2晶闸管触发电路,电压增大到使双向二极管导通，可使双向晶闸管导通。,当交流电源过零的瞬间，双向晶闸管自行阻断。,调节值，即可改变电容的充电常数，从而改变脉冲出现时刻，可改变晶闸管的导通角。,交流电源处于负半周，对电容 C 充电，电压极性为下正上负。,电压增大到的转折电压，使双向二极管反相导通，可使双向晶闸管导通。,8.2晶闸管触发电路,2其他类型的

8、触发电路,（1）RC 触发电路,特点：简单、成本低。,8.2晶闸管触发电路,V1、V2：为 NPN 型，只用 C、E 两极。,（2）晶体管组合触发电路,8.2晶闸管触发电路,成本低，氖管可作指示器。,（3）氖管触发电路,8.3晶闸管应用电路,晶闸管整流电路,1单相半波可控整流电路,（1）电路组成,（2）工作原理,v2 为正半周时，晶闸管 VT 承受正向电压，若此时没有触发电压，则负载=0。,当t=a 时，控制极加有触发电压VG，晶闸管具备导通条件而导通，正向压降很小，。,当 t 2 时，v2 进入负半周后，晶闸管呈反向阻断状态，负载电压 vL=0。,当t=时，v2=0，晶闸管自行关断。,当 a

9、 t 时，晶闸管保持导通，负载电压基本上与次级电压 保持相等。,8.3晶闸管应用电路,控制角越大，导通角越小，它们的和为定值+=。,（3）波形图,：控制角。指触发脉冲的加入时间。,：导通角。每半个周期晶闸管导通角度。,8.3晶闸管应用电路,（1）电路组成,2单相桥式可控整流电路,8.3晶闸管应用电路,（2）工作原理,桥式整流输出电压对晶闸管 VT 而言是正向电压，只要触发电压到来，VT 即可导通。则负载电压vL 将与 对应部分基本相等。,当 经过零值时，晶闸管自行关断，在的 v2 第二个半周中，电路将重复第一半周的情况。,8.3晶闸管应用电路,（3）波形图,8.3晶闸管应用电路,1音乐彩灯控制

10、器,（1）电路组成,其他应用电路,8.3晶闸管应用电路,（2）工作原理,从收录机等音响设备的扬声器两端，引出音频信号，经升压变压器 T 升压后，为单向晶闸管的触发信号。当幅度大时，晶闸管导通，而幅度小时，晶闸管仍处于阻断状态。,由于音频信号的构成比较复杂，因此，某些信号也会改变晶闸管的导通角。这样，晶闸管就工作在导通、阻断或非全导通状态，使负载黄、红、绿、蓝四组彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。,8.3晶闸管应用电路,2安全感应开关电路,（1）电路组成,按组成原理划分电路可分为：感应控制信号产生电路、双向晶闸管触发电路及双向二极管保护电路三部分。,8.3晶闸管应用电路,（2）工作原理,人或物靠近感应

11、板产生电容，这个电容 C1 与本机电路中的电容对电源形成串联分压，使与之连接的氖管导通后，又作为基极偏压直接加在射极输出器的放大管 V1 上，射极输出器输出一个信号使双向二极管 2CTS 导通，触发双向晶闸管 3CTS 导通，带动负载工作。,8.3晶闸管应用电路,本章小结,1单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压；二是控制极与阴极之间也要接正向电压。晶闸管一旦接通，降低或去掉控制极电压仍导通。关断条件：导通后的晶闸管若要关断，必须将阳极电压降低到一定程度。,2可控整流原理：控制在半波内第一个触发脉冲出现的时间，就可以控制晶闸管在电源正半周内导通的角度。电源在正半周中，第一个触发脉冲出现的电角称为控制角。,