电子技术与技能训练教学课件作者范次猛第5章可控整流电路.ppt

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1、第5章可控整流电路5.1晶闸管5.2单相半控整流电路5.3单结晶体管及触发电路5.4技能训练:晶闸管触发电路安装与调试5.1晶闸管5.1.1晶闸管的外形与符号晶闸管又称可控硅,从外形上区分有螺栓式和平板式等。晶闸管的外形及符号如图5-1-1所示。晶闸管有三个电极:阳极A、阴极K、门极G。5.1.2晶闸管的结构及导电特性1.结构不论哪种结构形式的晶闸管,管芯都是由四层三端器件(P1,N1,P2,N2)和三端(A、G,K)引线构成。因此它有三个PN结J1,J2,J3,由最外层的P层和V层分别引出阳极和阴极,中间的P层引出门极,如图5-1-2所示。下一页

2、返回5.1晶闸管2.导电特性单向晶闸管可以理解为一个受控制的二极管,由其符号可见,它也具有单向导电性,不同之处是除了应具有阳极与阴极之间的正向偏置电压外,还必须给控制极加一个足够大的控制电压,在这个控制电压作用下,晶闸管就会像二极管一样导通了,一旦晶闸管导通,控制电压即使取消,也不会影响其正向导通的工作状态。按图5-1-3连接电路,当两个开关分别处于何种状态时指示灯亮?当两个开关分别处于何种状态时指示灯不亮?实验说明无控制信号时,指示灯均不亮,即晶闸管不导通(阻断);当阳极、控制极均正偏时,指示灯亮,即晶闸管导通;若二者有一个反偏时指示灯不亮,即晶

3、闸管不导通;指示灯亮后,如果撤掉控制电压,指示灯仍亮,即晶闸管仍然导通。上一页下一页返回5.1晶闸管5.1.3晶闸管的伏安特性在门极电流IG一定的条件下,晶闸管阳极电压UA与阳极电流IA之间的关系,称为晶闸管的阳极伏安特性,如图5-1-4所示。(1)正向阻断特性。(2)正向导通特性。(3)反向特性。5.1.4晶闸管的主要参数(1)断态重复峰值电压UDRM。(2)反向重复峰值电压URRM上一页下一页返回5.1晶闸管(3)通态平均电流IT(4)维持电流IH(5)门极触发电压UG。(6)门极触发电流IG上一页返回5.2单相半控整流电路5.2.1单相半波可

4、控整流电路1.电路结构单相半波可控整流电路如图5-2-1所示。2.工作原理1)两个重要概念(1)触发延迟角:在晶闸管开始承受正向阳极电压的半周内,加上触发脉冲电压,使晶闸管开始导通的电角度,用a表示,称为触发角或控制角。(2)导通角:晶闸管在一个电源周期内处于通态的电角度,用e表示。下一页返回5.2单相半控整流电路2)工作原理分析晶闸管VT视为理想元件,当控制极未加控制电压时,晶闸管VT没有整流输出;当交流电压输入为正半周时,晶闸管VT承受正向电压,如果此时给控制极加上一个足够大的触发信号时,晶闸管VT就会导通,在负载上获得单向脉动整流输出电压;当

5、交流电压经过零值时,流过晶闸管VT的电流小于维持电流,晶闸管VT便自行关断;当交流电压输入为负半周时,晶闸管VT因承受反向电压而保持关断状态,其工作波形如图5-2-2所示。3)单相半波可控整流电路特点(1)VT的a移相范围为0~1800.(2)电路结构简单,但输出脉动大,变压器二次侧电流中含直流分量,造成变压器铁芯直流磁化。上一页下一页返回5.2单相半控整流电路(3)只适用于小容量,重量轻等技术要求不高的场合。5.2.2单相桥式半控整流电路1.电路结构(见图5-2-3)2.工作原理(见图5-2-4)上一页返回5.3单结晶体管及触发电路5.3.1单结

6、晶体管1.单结晶体管的结构与符号单结晶体管又称为双基极二极管,它的结构及符号如图5-3-1所示。2.单结晶体管工作特性分析将单结晶体管按图5-3-2(a)接于电路中,观察其特性。首先在两个基极之间加电压UBB.再在发射极E和第一基极B1之间加上电压UE,UE可以用电位器RP进行调节。这样该电路可以等效成图5-3-2(b)所示的形式,单结晶体管可以用一个PN结和两个电阻RB1、RB2组成的等效电路替代。5.3.2单结晶体管触发电路图5-3-3(a)是由单结晶体管组成的振荡电路,可从电阻R1上取出脉冲电压ug。下一页返回5.3单结晶体管及触发电路5.3

7、.3单结晶体管的保护(1)在第二基极B2上串联一个限流电阻R2,限制单结晶体管的峰值功率。(2)电路中的电容C或峰值电压较大时,电容C上应串联一个保护电阻,以保护发射极E不受到电损伤。串联保护电阻的电路如图5-3-4所示。上一页返回5.4技能训练:晶闸管触发电路安装与调试一、技能目标1.能熟练地进行手工焊接操作。2.能熟练地在万能板上进行合理布局布线。3.通过技能操作,进一步掌握晶闸管的工作状态及触发原理。4.能正确组装与调试利用晶闸管实现控制的调光台灯电路。二、装配工具和仪器1.电烙铁等常用电子装配工具。2.万用表、示波器。下一页返回5.4技能训

8、练:晶闸管触发电路安装与调试三、实训步骤在现实生活中,我们身边的调光台灯就可以利用晶闸管来实现控制。其主要构成框图如图5一

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