任務(wù)情境十八

1、任務(wù)情境十八 認(rèn)識(shí)可控整流電路和晶閘管觸發(fā)電路授課教師：劉瑩瑩任務(wù)設(shè)計(jì)： 連接單向晶閘管半波整流電路，改變門(mén)極的觸發(fā)時(shí)間，觀察電路中電壓的輸出波形。問(wèn)題：1、觀察示波器的兩次的輸出電壓的波形有什么區(qū)別？ 2、這樣的電路有什么作用和特點(diǎn)？知識(shí)鏈接：【】半波可控整流電路1、定義： 單向晶閘管在正向電壓作用下，改變門(mén)極觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)時(shí)間，即可控制晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間，利用這種特性可以把交流電變成大小可調(diào)的直流電，這樣的電路稱(chēng)為可控整理電路。2、半波可控整流電路的結(jié)構(gòu)： 將單相半波整流電路中的整流二極管換成晶閘管即構(gòu)成半波可控整流電路，如圖所示。3、半波可控整流電路工作原理：若在時(shí)刻t1（t1=）將觸發(fā)脈

2、沖加到晶閘管的門(mén)極，晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。如果忽略管壓降，則負(fù)載上得到的電壓等于u2。當(dāng)t接近180時(shí),電源電壓降低到接近零值，因晶閘管正向電流小于維持電流而自行關(guān)斷。在u2的負(fù)半周時(shí)，晶閘管承受反向電壓，因而不能導(dǎo)通。當(dāng)電源電壓u2的第二個(gè)正半周開(kāi)始，再在相應(yīng)的時(shí)刻加入觸發(fā)脈沖，晶閘管再次觸發(fā)導(dǎo)通。當(dāng)觸發(fā)脈沖周期性的（與電源電壓同步）重復(fù)加在門(mén)極上市，負(fù)載RL就可以得到一個(gè)單向脈動(dòng)的直流電壓。單向半控整流電路波形【】單相橋式可控整流電路1、結(jié)構(gòu)： 將單相橋式整流電路中的兩只整流二極管換成晶閘管便組成了單相橋式可控整流電路，如圖所示。2、單相橋式可控整理電路工作原理：（1）如圖8-11所示，在電源

3、電壓u2的正半周時(shí)，晶閘管VT1和二極管VD1承受正向電壓，在t1時(shí)刻（t1=）加入觸發(fā)脈沖，VT1觸發(fā)導(dǎo)通，電流回路為aVT1RLVD1b，在負(fù)載RL上得到極性為上正下負(fù)的電壓。這時(shí)晶閘管VT2和二極管VD2均承受反向電壓而關(guān)斷。（2）當(dāng)u2過(guò)零時(shí)，VT1因正向電流小于維持電流而自行關(guān)斷，電流為零。（3）在的負(fù)半周時(shí)，晶閘管VT2和二極管VD2承受正向電壓。在t2時(shí)刻加入觸發(fā)脈沖ug，VT2觸發(fā)導(dǎo)通，電流回路為bVT2RLVD2a，在負(fù)載上得到的也是極性為上正下負(fù)的電壓。這時(shí)晶閘管VT1和二極管VD1均承受反向電壓而關(guān)斷。【】晶閘管觸發(fā)電路1、定義： 要實(shí)現(xiàn)可控整流的目的，就需要在晶閘管的門(mén)

4、極加入一個(gè)相位可調(diào)的觸發(fā)信號(hào)，使之能對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。提供觸發(fā)信號(hào)的電路稱(chēng)為觸發(fā)電路2、對(duì)晶閘管觸發(fā)電路的基本要求（1）晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后，觸發(fā)信號(hào)隨后急劇不起作用，因此常用瞬間突變、作用時(shí)間很短的脈沖電壓作為觸發(fā)信號(hào)。（2）為保證晶閘管可靠導(dǎo)通，觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有一定的幅度和一定的持續(xù)時(shí)間。（3）觸發(fā)信號(hào)應(yīng)與主電路的輸入電壓同頻率，這樣才能保證每個(gè)半周的觸發(fā)延遲角大小一致，使輸出電壓平均值穩(wěn)定。3、單結(jié)晶體管振蕩電路（1）電路結(jié)構(gòu)：圖所示為單結(jié)晶體管振蕩電路，此電路又可稱(chēng)為單結(jié)晶體管脈沖發(fā)生器。他能產(chǎn)生一系列脈沖，用來(lái)觸發(fā)晶閘管。a)單結(jié)晶體管振蕩電路（2）工作原理：電源通過(guò)R1、R2加到單結(jié)晶體

5、管的兩個(gè)基極上，同時(shí)又通過(guò)RP和Re向電容C充電。若電容C上初始電壓為零，則電容C兩端的電壓從零開(kāi)始按指數(shù)規(guī)律逐漸上升。在ucup時(shí)，單結(jié)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，R1兩端輸出電壓近似為零。當(dāng)uc達(dá)到峰值電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管的e、b1極之間突然導(dǎo)通，電阻Rb1急劇減小，電容上的電壓通過(guò)Rb1和R1放電。由于Rb1和R1都很小，放電速度很快，放電電流在R1上形成一個(gè)脈沖電壓uc。當(dāng)uc下降到電壓UV以下時(shí)，e和b1極之間恢復(fù)阻斷狀態(tài)，單結(jié)晶體管從導(dǎo)通狀態(tài)跳變到截止，輸出電壓下降到零，完成一次振蕩。 當(dāng)e、b1極之間截止后，電源又對(duì)C充電，并重復(fù)上述過(guò)程，結(jié)果在上得到一個(gè)周期性尖脈沖輸出電壓。 b）波形圖截止導(dǎo)通任務(wù)拓展：1、連接單向晶閘管橋式半控整流電路并測(cè)試；2、制作單結(jié)晶體管脈沖發(fā)生器并測(cè)試。（此部分在技能實(shí)踐任務(wù)情境中闡述）小結(jié)： 半波可控整流電路是由晶閘管構(gòu)成的一種可控整流電路，它是可控整流電路的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于學(xué)習(xí)和理解，是晶閘管應(yīng)用電路的基本知識(shí)。單相橋式可控整流電路和半波可控整流電路一樣也是有晶閘管構(gòu)成的可控整理電路，這兩種電路需要學(xué)生能夠理解并掌握它們的工作原理及結(jié)構(gòu)。這是本課題中的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。晶閘管觸發(fā)電路的應(yīng)用是非常廣泛的，這里就講到了單結(jié)晶體管的應(yīng)用，它主要利用單結(jié)晶體管的負(fù)阻效應(yīng)和RC充放電特性來(lái)實(shí)現(xiàn)觸發(fā)功能的。本次課希望學(xué)生能夠理解相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。課后作業(yè)