单相全控桥式整流调光灯电路的调试与维护

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1、项目一晶闸管单相调光灯电路的调试与维护任务4单相全控桥式整流调光灯电路的调试与维护一、教学目标1．能阅读单相全控桥式整流调先灯电路图2．能理解单相全控桥式整流调光灯电路工作原理3．能进行单相全控桥式整流调光灯电路的安装接线4．能使用电工电子仪表进行单相全控桥式整流调光灯电路的调试5．能对单相全控桥式整流调光灯电路进行维护二、工作任务单相全控桥式整流调光灯电路原理图如图1-55所示。从图中我们可以看出，单相全控桥式整流调光灯电路就是将单相半控桥式整流调光灯电路中的两个二极管换成晶闸管，两个电路较为相似，但是在工

2、作原理上却有很大的区别。本任务将完成单相全控桥式整流调光灯电路的安装和调试，观察电路输出电压和晶闸管两端电压的波形特点，并分析其主电路和触发电路的工作原理。图1-55单相全控桥式整流调光灯电路原理图三、实践操作1．设备、工具、材料万用表1块双踪慢扫描示波器1台单结晶体管触发电路实验板1块整流单元实验板2块负载（白炽灯）实验板1块连接导线若干2．电路组成由图1-55的原理图可以发现，单向全控桥式整流调光灯电路的电路结构和任务2、任务3中的电路有较大不同。本电路采用三相电源通过变压器供电，主电路部分取其中一相的相

3、电压作为电源，触发电路部分取其中两相的线电压作为电源。主电路由四个晶闸管组成的电桥及小灯泡组成。触发电路仍采用单结晶体管触发电路，但输出的四个触发脉冲需要通过一组变压器变压后再输出。3．电路安装按电路原理图1-55进行线路的连接。本任务线路的连接将采用接插的方式进行，在接线过程中按要求照图配线。4．电路调试检查接线正确无误后送电，进行电路的调试。如图1-56所示为单结晶体管触发电路实验装置面板图。将示波器探头的接地端接到触发电路中E点，测试端分别接图中A、B、C、D点进行测量，调节触发电路窦验面板上的调节旋钮

4、，观察波形以确认触发电路工作是否正常。图1-56单结晶体管触发电路实验装置面板图5．输出电压Ud和晶闸管两端承受的电压UVT波形的测量(1)将示波器探头接于负载两端，探头的测试端接高电位，探头的接地端接低电位，荧光屏上显示的应为单相全控桥式整流调光灯电路的输出电压Ud的波形。调节RP电阻可改变控制角α，从180°～0°变化可改变输出电压的波形，小灯泡的明暗程度也随之相应变化。(2)用示波器测试控制角α从180°～0°变化时与输出电压Ud对应的晶闸管两端承受的电压UVT波形。注意在测量UVT时，探头的测试端接管

5、子的阳极，接地端接管子的阴极。图1-57α=45°时单相全控桥式整流电路图和工作波形a)α=45°时单相全控桥式电路原理图b）α=45°时输出电压波形和晶闸管VT1两端波形四、问题探究1．主电路工作原理分析(1)α=0°时的波形分析图1-58a所示为α=0°时负载两端的理论波形。在电源电压正半周区间内，a端处于高电位而b端处于低电位，此时晶闸管VT1和VT4同时承受正向电源电压，VT3和VT2同时承受负向电源电压，触发脉冲在电源电压的过零点，即：α=0°时刻加入，VT1和VT4同时导通，忽略晶闸管的管压降，电

6、源电压U2全部加在灯泡两端，整流输出的电压波形Ud与电源电压U2正半周的波形相同。此时，电路中负载电流的方向如图1-59所示。当U2为负半周时，b端处于高电位而a端处于低电位，此时晶闸管VT3和VT2同时承受正向电源电压，VT1和VT4同时承受负向电源电压，触发脉冲在电源电压的负向过零点时加入触发晶闸管VT3和VT2同时导通，VT1和VT4反向截止，忽略晶闸管的管压降，在灯泡两端获得与U2正半周相同的整流输出电压波形，此时，电路中负载电流的方向加图1-60所示。电源电压U2过零重新变正时，VT1和VT4再次被

7、触发同时导通，VT3和VT2截止关断。如此循环工作下去，在灯泡两端得到脉动的直流输出电压。图1-58α=0°时输出电压Ud和晶闸管VT1两端电压的理论波形a)输出电压Ud的理论波形b）晶闸管VT1两端电压的理论波形图1-59VT1、VT4导通时输出电压与电流图1-58b所示为α=0°时晶闸管两端的理论波形图。在一个周期内晶闸管VT1、VT4和VT3、VT2是交替轮流导通的，以共阴极的两个管子为例，当管子VT1导通时，忽略晶闸管的管压降，管子两端的电压近似为零；在管子VT1截止期间，由于VT3处于导通状态，因此

8、截止的管子将承受U2的全部反向电压波形。(2)控制角α下的电路波形分析通过改变控制角α的大小改变输出电压的波形，当电源电压处于正半周时，在控制角α时刻加入触发脉冲使VT1和VT4同时导通，忽略晶闸管的管压降，电源电压U2全部加在灯泡两端，整流输出的电压波形Ud与电源电压U2正半周的波形相同，在电源电压U2过零时(180°)晶闸管VT1和VT4承受反向电压关断；当电源电压U2处于负半周时，在相同的控制