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1.模拟电路基础:7.晶闸管

晶闸管在电路中的作用

  • 晶闸管,又叫做可控硅。1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和控制极;晶闸管(Thyristor)是一种开关元件,能在高电压、大电流条件下工作,被广泛应用于交流调压、无触点电子开关等电子电路中,是典型的小电流控制大电流的器件。电烙铁的调温,白炽灯的调光等都可以用晶闸管来控制。晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管(SCR)、双向晶闸管(TRIAC)、逆导晶闸管(RCT)、门极关断晶闸管(GTO)、BTG晶闸管、温控晶闸管(TT)和光控晶闸管(LTT)等多种。
  • 晶闸管的特点: 是“一触即发”。要使晶闸管导通,要满足两点,一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压,二是在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通,一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,晶闸管仍然能够维持导通状态,晶闸管可开不可关,关断只有撤掉阳极电源。晶闸管导通触发条件如下,注意看电源极性区别:
  • 普通可控硅实质上属于直流控制器件。要控制交流负载,必须将两只可控硅反极性并联,让每只SCR控制一个半波,为此需两套独立的触发电路,使用不够方便。双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的可控硅,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件。常用的如MAC97A6,BAT16等。
  • 下面来看晶闸管是如何对交流电来调压控制输出功率的,在这之前要知道,晶闸管的调压原理,有个重要的概念叫,晶闸管的导通角。
  • 一个交流电的周期为360度,正半周为180度,负半周180度,可控硅又称可控整流元件,交流电通过整流元件时,元件让正180度电通过,阻止了负180度的通过,即所谓半波整流。交流电通过可控硅时,并不是让180度的正半周电全部通过的,即所谓可控整流。当正半周加到可控硅的阳极,在180度的某一角度时,在可控硅的控制极加一触发脉冲,例如在30度加一脉冲,可控硅只能通过余下的150度的电压。这种使可控硅导电的起始角度称为导通角。
  • 在功率控制中,我们就可以通过控制导通角来控制。要用到移相控制或过零控制技术。过零检测指的是在交流系统中,当波形从正半周向负半周转换时,经过零位时,系统作出的检测,采用过零关断和过零开启。
  • 关于移相,接于电路中的电容和电感均有移相功能,电容的端电压落后于电流90度,电感的端电压超前于电流90度,这就是电容电感移相的结果。
  • 电容移相,电容一通电,电路就给电容充电,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于0,随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋于0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压。
  • 下面这个是用双向晶闸管做的简单的白炽灯调光电路图,VR4为电位器,VR4与C23组成RC移相,调节可以改变晶闸管导通角从而控制交流电压,灯泡亮度就会变化。这个电路也可以做普通电烙铁的调温器。晶闸管型号:BAT16,DB1为双向触发二极管。
1.模拟电路基础/7.晶闸管.txt · 最后更改: 2017/01/20 14:02 由 wawooo