項(xiàng)目一單相半波整流調(diào)光燈電路

1、項(xiàng)目一單相半波整流調(diào)光燈電路任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試一、任務(wù)描述與目標(biāo)晶閘管（Thyristor）是一種開關(guān)元件，具有可控單向?qū)щ娦?，即和一般的二極管一樣單向?qū)щ?，但與一般二極管不同的是，導(dǎo)通時(shí)刻是可以控制的，被廣泛應(yīng)用于可控整流、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)速、無觸點(diǎn)開關(guān)、逆變及變頻等方面。在實(shí)際晶閘管的使用過程中，我們除了能確定晶閘管的管腳和對(duì)其好壞進(jìn)行判斷外，還要掌握其導(dǎo)通關(guān)斷條件。本次任務(wù)的目標(biāo)如下。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試認(rèn)識(shí)晶閘管的外形結(jié)構(gòu)。能根據(jù)外形，判斷晶閘管的三個(gè)端子。明白晶閘管型號(hào)的含義。會(huì)判斷器件的好壞并能說明原因。通過晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷測試，掌握晶閘管工作原理。會(huì)根據(jù)

2、電路要求選擇晶閘管，初步具備成本核算意識(shí)。在小組實(shí)施項(xiàng)目過程中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（一）晶閘管結(jié)構(gòu)及導(dǎo)通關(guān)斷條件1晶閘管結(jié)構(gòu)晶閘管是一種大功率PNPN四層半導(dǎo)體元件，具有3個(gè)PN結(jié)，引出3個(gè)極，陽極A、陰極K、門極（控制極）G，其外形及符號(hào)如圖1-2所示，各管腳名稱（陽極A、陰極K、門極G）標(biāo)于圖中。圖1-2（g）所示為晶閘管的圖形符號(hào)及文字符號(hào)。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試圖1-2 晶閘管的外形及符號(hào)任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和等效電路如圖所示。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試2晶閘管管腳判別普通晶閘管的外形如圖1-2所示。螺栓

3、式和平板式晶閘管從外觀上判斷，3個(gè)電極形狀各不相同，無需做任何測量就可以識(shí)別。小電流TO-220AB型塑封式和貼片式晶閘管面對(duì)印字面、引腳朝下，則從左向右的排列順序依次為陰極K、陽極A和門極G。小電流TO-92型塑封式晶閘管面對(duì)印字面、引腳朝下，則從左向右的排列順序依次為陰極K、門極G和陽極A。小功率螺栓式晶閘管的螺栓為陽極A，門極G比陰極K細(xì)。對(duì)于大功率螺栓式晶閘管來說，螺栓是晶閘管的陽極A(它與散熱器緊密連接)，門極和陰極則用金屬編制套引出，像一根辮子，粗辮子線是陰極K，細(xì)辮子線是門極G。平板式晶閘管中間金屬環(huán)是門極G，用一根導(dǎo)線引出，靠近門極的平面是陰極, 另一面則為陽極。任務(wù)一 晶閘管

4、及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試3普通晶閘管測試方法（1）陽極和陰極間電阻正反向電阻測量。 萬用表擋位置于歐姆擋R100，將紅表筆接在晶閘管的陽極，黑表筆接在晶閘管的陰極觀察指針擺動(dòng)情況，如圖所示。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試 將黑表筆接晶閘管的陽極，紅表筆接晶閘管的陰極觀察指針擺動(dòng)情況，如圖所示。原因：晶閘管是4層3端半導(dǎo)體器件，在陽極和陰極之間有3個(gè)PN結(jié)，無論加何電壓，總有1個(gè)PN結(jié)處于反向阻斷狀態(tài)，因此正反向阻值均很大。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（2）門極和陰極間正反向電阻測量。 將紅表筆接晶閘管的陰極，黑表筆接晶閘管的門極觀察指針擺動(dòng)情況，如圖左圖所示。 將黑表筆接晶閘管的陰極，紅

5、表筆接晶閘管的門極觀察指針擺動(dòng)情況，如圖右圖所示。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試4晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷條件晶閘管在工作過程中，它的陽極（A）和陰極（K）與電源和負(fù)載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的控制電路（在電力電子技術(shù)中叫觸發(fā)電路）連接，如圖1-8所示。晶閘管的導(dǎo)通條件是：陽極加正向電壓、門極加適當(dāng)正向電壓。關(guān)斷條件是：流過晶閘管的電流小于維持電流。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（二）晶閘管的陽極伏安特性晶閘管的陽極與陰極間電壓和陽極電流之間的關(guān)系，稱為陽極伏安特性。其伏安特性曲線如圖所示。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（三）晶閘管主要參數(shù)1晶閘管的電壓定

6、額（1）斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM。在晶閘管的陽極伏安特性圖中，我們規(guī)定，當(dāng)門極斷開，晶閘管處在額定結(jié)溫時(shí)，允許重復(fù)加在管子上的正向峰值電壓為晶閘管的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓，用UDRM表示。它是由伏安特性中的正向轉(zhuǎn)折電壓UBO減去一定裕量，成為晶閘管的斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓UDSM，然后再乘以90%而得到的。至于斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓UDSM與正向轉(zhuǎn)折電壓UBO的差值，則由生產(chǎn)廠家自定。這里需要說明的是，晶閘管正向工作時(shí)有兩種工作狀態(tài)：阻斷狀態(tài)（簡稱斷態(tài)）、導(dǎo)通狀態(tài)（簡稱通態(tài)）。參數(shù)中提到的斷態(tài)和通態(tài)一定是正向的，因此，“正向”兩字可以省去。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（2）反向重復(fù)峰值電壓URRM。相

7、似于UDRM，一般規(guī)定，當(dāng)門極斷開，晶閘管處在額定結(jié)溫時(shí)，允許重復(fù)加在管子上的反向峰值電壓為反向重復(fù)峰值電壓，用URRM表示。它是由伏安特性中的反向擊穿電壓URO減去一定裕量，成為晶閘管的反向不重復(fù)峰值電壓URSM，然后再乘以90%而得到的。至于反向不重復(fù)峰值電壓URSM與反向轉(zhuǎn)折電壓URO的差值，則由生產(chǎn)廠家自定。一般晶閘管若承受反向電壓，它一定是阻斷的。因此參數(shù)中“阻斷”兩字可省去。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（3）額定電壓UTN。將UDRM和URRM中的較小值按百位取整后作為該晶閘管的額定值。例如，一晶閘管實(shí)測UDRM812V，URRM756V，將兩者較小的756V取整得700V，

8、該晶閘管的額定電壓為700V。 在晶閘管的銘牌上，額定電壓是以電壓等級(jí)的形式給出的，通常標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)規(guī)定為：電壓在1000V以下，每100V為一級(jí)，10003000V，每200V為一級(jí)，用百位數(shù)或千位和百位數(shù)表示級(jí)數(shù)。 在使用過程中，環(huán)境溫度的變化、散熱條件以及出現(xiàn)的各種過電壓都會(huì)對(duì)晶閘管產(chǎn)生影響，因此在選擇管子的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)使晶閘管的額定電壓是實(shí)際工作時(shí)可能承受的最大電壓的23倍，即UTN(23)UTM任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（4）通態(tài)平均電壓UT(AV)。在規(guī)定環(huán)境溫度、標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，元件通以額定電流時(shí)，陽極和陰極間電壓降的平均值，稱通態(tài)平均電壓（一般稱管壓降），其數(shù)值按表分組。

9、從減小損耗和元件發(fā)熱來看，應(yīng)選擇UT(AV)較小的管子。實(shí)際當(dāng)晶閘管流過較大的恒定直流電流時(shí)，其通態(tài)平均電壓比元件出廠時(shí)定義的值要大，約為1.5V。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試2晶閘管的電流定額（1）額定電流IT(AV)。由于整流設(shè)備的輸出端所接負(fù)載常用平均電流來表示，晶閘管額定電流的標(biāo)定與其他電器設(shè)備不同，采用的是平均電流，而不是有效值，又稱為通態(tài)平均電流。所謂通態(tài)平均電流是指在環(huán)境溫度為40和規(guī)定的冷卻條件下，晶閘管在導(dǎo)通角不小于170的電阻性負(fù)載電路中，當(dāng)不超過額定結(jié)溫且穩(wěn)定時(shí)，所允許通過的工頻正弦半波電流的平均值。將該電流按晶閘管標(biāo)準(zhǔn)電流系列取值，稱為晶閘管的額定電流。任務(wù)一 晶

10、閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試但是決定晶閘管結(jié)溫的是管子損耗的發(fā)熱效應(yīng)，表征熱效應(yīng)的電流是以有效值表示的，其兩者的關(guān)系為ITN=1.57IT(AV)如額定電流為100A的晶閘管，其允許通過的電流有效值為157A。由于電路不同、負(fù)載不同、導(dǎo)通角不同，流過晶閘管的電流波形不一樣，從而它的電流平均值和有效值的關(guān)系也不一樣，晶閘管在實(shí)際選擇時(shí)，其額定電流的確定一般按以下原則：管子在額定電流時(shí)的電流有效值大于其所在電路中可能流過的最大電流的有效值，同時(shí)取1.52倍的余量，即所以任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（2）維持電流IH。在室溫下門極斷開時(shí)，元件從較大的通態(tài)電流降到剛好能保持導(dǎo)通的最小陽極電流稱為維持

11、電流IH。維持電流與元件容量、結(jié)溫等因素有關(guān)，額定電流大的管子維持電流也大，同一管子結(jié)溫低時(shí)維持電流增大，維持電流大的管子容易關(guān)斷。同一型號(hào)的管子其維持電流也各不相同。（3）擎住電流IL。在晶閘管加上觸發(fā)電壓，當(dāng)元件從阻斷狀態(tài)剛轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)就去除觸發(fā)電壓，此時(shí)要保持元件持續(xù)導(dǎo)通所需要的最小陽極電流，稱擎住電流IL。對(duì)同一個(gè)晶閘管來說，通常擎住電流比維持電流大數(shù)倍。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（4）斷態(tài)重復(fù)峰值電流IDRM和反向重復(fù)峰值電流IRRM。IDRM和IRRM分別是對(duì)應(yīng)于晶閘管承受斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM和反向重復(fù)峰值電壓URRM時(shí)的峰值電流。它們都應(yīng)不大于表1-1中所規(guī)定的數(shù)值。

12、（5）浪涌電流ITSM。ITSM是一種由于電路異常情況（如故障）引起的并使結(jié)溫超過額定結(jié)溫的不重復(fù)性最大正向過載電流。用峰值表示。浪涌電流有上下2個(gè)級(jí)，這些不重復(fù)電流定額用來設(shè)計(jì)保護(hù)電路。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試3門極參數(shù)（1）門極觸發(fā)電流IGT。室溫下，在晶閘管的陽極、陰極加上6V的正向陽極電壓，管子由斷態(tài)轉(zhuǎn)為通態(tài)所必需的最小門極電流，稱為門極觸發(fā)電流IGT。（2）門極觸發(fā)電壓UGT。產(chǎn)生門極觸發(fā)電流IGT所必需的最小門極電壓，稱為門極觸發(fā)電壓UGT。 為了保證晶閘管的可靠導(dǎo)通，常常采用實(shí)際的觸發(fā)電流比規(guī)定的觸發(fā)電流大。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試4動(dòng)態(tài)參數(shù)（1）斷態(tài)電壓臨界

13、上升率du/dt。du/dt是在額定結(jié)溫和門極開路的情況下，不導(dǎo)致從斷態(tài)到通態(tài)轉(zhuǎn)換的最大陽極電壓上升率。實(shí)際使用時(shí)的電壓上升率必須低于此規(guī)定值。 限制元件正向電壓上升率的原因是，在正向阻斷狀態(tài)下，反偏的J2結(jié)相當(dāng)于一個(gè)結(jié)電容，如果陽極電壓突然增大，便會(huì)有一充電電流流過J2結(jié)，相當(dāng)于有觸發(fā)電流。若du/dt過大，即充電電流過大，就會(huì)造成晶閘管的誤導(dǎo)通。所以在使用時(shí)，采取保護(hù)措施，使它不超過規(guī)定值。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（2）通態(tài)電流臨界上升率di/dt。di/dt是在規(guī)定條件下，晶閘管能承受而無有害影響的最大通態(tài)電流上升率。 如果陽極電流上升太快，則晶閘管剛一開通時(shí)，會(huì)有很大的電流集

14、中在門極附近的小區(qū)域內(nèi)，造成J2結(jié)局部過熱而使晶閘管損壞。因此，在實(shí)際使用時(shí)要采取保護(hù)措施，使其被限制在允許值內(nèi)。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（四）晶閘管命名及型號(hào)含義1國產(chǎn)晶閘管的命名及型號(hào)含義國產(chǎn)晶閘管（可控硅）的型號(hào)有部頒新標(biāo)準(zhǔn)（JB1144-75）KP系列和部頒舊標(biāo)準(zhǔn)（JB1144-71）3CT系列。KP系列的型號(hào)及含義如下。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試3CT系列的型號(hào)及含義如下。3表示3個(gè)電極、C表示N型硅材料、T表示可控硅元件，3CT501表示額定電壓為500V、額定電流為1A的普通晶閘管；3CT12表示額定電壓為400V、額定電流為12A的普通晶閘管。任務(wù)一 晶閘管及

15、其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試2國外晶閘管的命名及型號(hào)含義“SCR”（Semiconductor Controlled Rectifier）是晶閘管（單向可控硅）的統(tǒng)稱。在這個(gè)命名前提下，各個(gè)生產(chǎn)商有其自己產(chǎn)品命名方式。最早的MOTOROLA（摩托羅拉）半導(dǎo)體公司取第一個(gè)字M代表其摩托羅拉， CR代表單向，因而組合成單向晶閘管MCR的第一代命名，代表型號(hào)有MCR100-6、MCR100-8、MCR22-6、MCR16M、MCR25M等。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試PHILIPS（飛利浦）公司則沿襲了BT字母來對(duì)晶閘管的命名，如BT145-500R、BT148-500R、BT149D、BT150-50

16、0R、BT151-500R，BT152-500R、BT169D、BT258-600R等。日本三菱公司在晶閘管器件命名上，則去掉了SCR的第一個(gè)字母S，以CR直接命名，代表型號(hào)有CR02AM、CR03AM等。意法ST半導(dǎo)體公司對(duì)晶閘管的命名，型號(hào)前綴字母為X、P、TN、TYN、TS、BTW，如X0405MF、P0102MA、TYN412、TYN812、TYN825、BTW67-600、BTW69-1200等。美國泰科（TECCOR）以型號(hào)前綴字母S來對(duì)晶閘管命名，例如S8065K、S6006D、S8008L、S8025L等。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試四、總結(jié)與提升（一）晶閘管好壞的判斷將

17、萬用表歐姆擋置于R10或R100擋，測量陽極-陰極之間和陽極-門極之間正反向電阻，正常值都應(yīng)在幾百千歐以上；門極-陰極之間正向電阻約數(shù)十歐姆到數(shù)百歐姆，反向電阻較正向電阻略大。測量時(shí)，如發(fā)現(xiàn)任何兩個(gè)極短路或門極對(duì)陰極斷路，說明晶閘管已經(jīng)損壞。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（二）晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷原理 由晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，它是4層（P1N1P2N2）3端（A、K、G）結(jié)構(gòu)，有3個(gè)PN結(jié)，即J1、J2、J3。因此可用3個(gè)串聯(lián)的二極管等效（見圖1-3）。當(dāng)陽極A和陰極K兩端加正向電壓時(shí)，J2處于反偏狀態(tài)，P1N1P2N2結(jié)構(gòu)處于阻斷狀態(tài)，只能通過很小的正向漏電流；當(dāng)陽極A和陰極K兩端加反向電壓時(shí)

18、，J1和J3處于反偏狀態(tài)，P1N1P2N2結(jié)構(gòu)也處于阻斷狀態(tài)，只能通過很小的反向漏電流，所以晶閘管具有正反向阻斷特性。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試晶閘管的P1N1P2N2結(jié)構(gòu)又可以等效為2個(gè)互補(bǔ)連接的晶體管，如圖所示。晶閘管的導(dǎo)通關(guān)斷原理可以通過等效電路來分析。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試當(dāng)晶閘管加上正向陽極電壓，門極也加上足夠的門極電壓時(shí)，則有電流IG從門極流入N1P2N2管的基極，經(jīng)N1P2N2管放大后的集電極電流IC2又是P1N1P2管的基極電流，再經(jīng)P1N1P2管的放大，其集電極電流IC1又流入N1P2N2管的基極，如此循環(huán)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的正反饋過程，使2個(gè)晶體管快速飽和導(dǎo)通，

19、從而使晶閘管由阻斷迅速地變?yōu)閷?dǎo)通。導(dǎo)通后晶閘管兩端的壓降一般為1.5 V左右，流過晶閘管的電流將取決于外加電源電壓和主回路的阻抗。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試晶閘管一旦導(dǎo)通后，即使IG=0，但因IC1的電流在內(nèi)部直接流入N1P2N2管的基極，晶閘管仍將繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)。若要晶閘管關(guān)斷，只有降低陽極電壓到零或?qū)чl管加上反向陽極電壓，使IC1的電流減少至N1P2N2管接近截止?fàn)顟B(tài)，即流過晶閘管的陽極電流小于維持電流，晶閘管方可恢復(fù)阻斷狀態(tài)。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試（三）晶閘管的選擇例1-1根據(jù)圖1-1（b）調(diào)節(jié)燈電路中的參數(shù)，確定本模塊中晶閘管的型號(hào)。提示：該電路中，調(diào)光燈兩端電

20、壓最大值為0.45U2，其中U2為電源電壓。解：第一步，單相半波可控整流調(diào)光電路晶閘管可能承受的最大電壓。第二步，考慮23倍的余量。（23）UTM=（23）311V=622933V任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試第三步，確定所需晶閘管的額定電壓等級(jí)。因?yàn)殡娐窡o儲(chǔ)能元器件，因此選擇電壓等級(jí)為7的晶閘管就可以滿足正常工作的需要了。第四步，根據(jù)白熾燈的額定值計(jì)算出其阻值的大小。第五步：確定流過晶閘管電流的有效值。任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試在單相半波可控整流調(diào)光電路中，當(dāng)=0時(shí)，流過晶閘管的電流最大，且電流的有效值是平均值的1.57倍。由前面的分析可以得到流過晶閘管的平均電流為：由此可得，當(dāng)

21、=0時(shí)流過晶閘管電流的最大有效值為：任務(wù)一 晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測試第六步，考慮1.52倍的余量。第七步，確定晶閘管的額定電流IT(AV)。因?yàn)殡娐窡o儲(chǔ)能元器件，因此選擇額定電流為1A的晶閘管就可以滿足正常工作的需要了。由以上分析可以確定晶閘管應(yīng)選用的型號(hào)為KP1-7。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試一、任務(wù)描述與目標(biāo)前面已知要使晶閘管導(dǎo)通，除了加上正向陽極電壓外，還必須在門極和陰極之間加上適當(dāng)?shù)恼蛴|發(fā)電壓與電流。為門極提供觸發(fā)電壓與電流的電路稱為觸發(fā)電路。對(duì)晶閘管觸發(fā)電路來說，首先觸發(fā)信號(hào)應(yīng)該具有足夠的觸發(fā)功率（觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流），以保證晶閘管可靠導(dǎo)通；其次觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定

22、的寬度，脈沖的前沿要陡峭；最后觸發(fā)脈沖必須與主電路晶閘管的陽極電壓同步并能根據(jù)電路要求在一定的移相范圍內(nèi)移相。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、脈沖前沿陡、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于50 A以下中、小容量晶間管的單相可控整流裝置中。本次任務(wù)的目標(biāo)如下。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試觀察單結(jié)晶體管，認(rèn)識(shí)其外形結(jié)構(gòu)、端子及型號(hào)。會(huì)選用和檢測單結(jié)晶體管。掌握單結(jié)晶體管的基本參數(shù)，初步具備成本核算意識(shí)。掌握單結(jié)晶體管的特性，能利用其特性分析單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理。學(xué)會(huì)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路調(diào)試技能。在小組合作實(shí)施項(xiàng)目過程中培養(yǎng)與人合作的精神。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管

23、觸發(fā)電路測試二、相關(guān)知識(shí)（一）單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)及測試1單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試2單結(jié)晶體管的電極判定在實(shí)際使用時(shí)，可以用萬用表來測試管子的3個(gè)電極，方法如下。（1）測量e-b1和e-b2間反向電阻 萬用表置于電阻擋，將萬用表紅表筆接e端，黑表筆接b1端，測量e-b1兩端的電阻，測量結(jié)果如圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試 將萬用表黑表筆接b2端，紅表筆接e端，測量b2-e兩端的電阻，測量結(jié)果如圖所示。結(jié)果：兩次測量的電阻值均較大（通常在幾十千歐）。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（2）測量測量e-b1和e-b2間正向電阻。 將萬

24、用表黑表筆接e端，紅表筆接b1端，再次測量b1-e兩端的電阻，測量結(jié)果如圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試 將萬用表黑表筆接e端，紅表筆接b2端，再次測量b2-e兩端的電阻，測量結(jié)果如圖所示。結(jié)果：兩次測量的電阻值均較小（通常在幾千歐），且任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（3）測量b1-b2間正反向電阻。 將萬用表紅表筆接b1端，黑表筆接b2端，測量b2-b1兩端的電阻，測量結(jié)果如圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試 將萬用表黑表筆接b1端，紅表筆接b2端，再次測量b1-b2兩端的電阻，測量結(jié)果如圖所示。結(jié)果：b1-b2間的電阻RBB為固定值。由以

25、上的分析可以看出，用萬用表可以很容易地判斷出單結(jié)晶體管的發(fā)射極，只要發(fā)射極對(duì)了，即使b1、b2接反了，也不會(huì)燒壞管子，只是沒有脈沖輸出或者脈沖幅度很小，這時(shí)只要將2個(gè)引腳調(diào)換一下就可以了。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試3單結(jié)晶體管的測試我們可以通過測量管子極間電阻或負(fù)阻特性的方法來判定它的好壞。其具體操作步驟如下。（1）測量PN結(jié)正、反向電阻大小。將萬用表置于Rl00擋或R1k擋，黑表筆接e，紅表筆分別接b1或b2時(shí)，測得管子PN結(jié)的正向電阻一般應(yīng)為幾千歐至幾十千歐，要比普通二極管的正向電阻稍大一些。再將紅表筆接e，黑表筆分別接bl或b2，測得PN結(jié)的反向電阻，正常時(shí)指針偏向無窮

26、大（）。一般講，反向電阻與正向電阻的比值應(yīng)大于100為好。（2）測量基極電阻RBB。將萬用表的紅、黑表筆分別任意接基極b1和b2，測量b1-b2間的電阻應(yīng)在212k范圍內(nèi)，阻值過大或過小都不好。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（3）測量負(fù)阻特性。單結(jié)晶體管負(fù)阻特性測試電路如圖所示。在管子的基極b1、b2之間外接10V直流電源，將萬用表置于R100擋或R1k擋，紅表筆接b1，黑表筆接e，因這時(shí)接通了儀表內(nèi)部電池，相當(dāng)于在e-b1之間加上1.5V正向電壓。由于此時(shí)管子的輸入電壓（1.5V）遠(yuǎn)低于峰點(diǎn)電壓Up，管子處于截止?fàn)顟B(tài)，且遠(yuǎn)離負(fù)阻區(qū)，所以發(fā)射極電流Ie很?。ㄎ布?jí)），儀表指針應(yīng)偏

27、向左側(cè)，表明管子具有負(fù)阻特性。如果指針偏向右側(cè)，即Ie相當(dāng)大（毫安級(jí)），與普通二極管伏安特性類似，則表明被測管子無負(fù)阻特性，當(dāng)然不宜使用。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（二）單結(jié)晶體管伏安特性及主要參數(shù)1單結(jié)晶體管的伏安特性當(dāng)2個(gè)基極b1和b2間加某一固定直流電壓UBB時(shí)，發(fā)射極電流IE與發(fā)射極正向電壓UE之間的關(guān)系曲線稱為單結(jié)晶體管的伏安特性IEf（UE），試驗(yàn)電路圖及特性如圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試當(dāng)開關(guān)S斷開，IBB為0，加發(fā)射極電壓UE時(shí)，得到如圖中所示伏安特性曲線，該曲線與二極管伏安特性曲線相似。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（1

28、）截止區(qū)aP段。當(dāng)開關(guān)S閉合，電壓UBB通過單結(jié)晶體管等效電路中的rbl和rb2分壓，得A點(diǎn)相應(yīng)電壓UA，可表示為式中，分壓比，是單結(jié)晶體管的主要參數(shù)，一般為0.30.9。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試當(dāng)UE從零逐漸增加，但UEUP時(shí)，等效二極管VD導(dǎo)通，IE增大，這時(shí)大量的空穴載流子從發(fā)射極注入A點(diǎn)到b1的硅片，使rbl迅速減小，導(dǎo)致UA下降，因而UE也下降。UA的下降，使PN結(jié)承受更大的正偏，引起更多的空穴載流子注入到硅片中，使rbl進(jìn)一步減小，形成更大的發(fā)射極電流IE，這是一個(gè)強(qiáng)烈的增強(qiáng)式正反饋過程。當(dāng)IE增大到一定程度，硅片中載流子的濃度趨于飽和，rbl已減小至最小值，A

29、點(diǎn)的分壓UA最小，因而UE也最小，得曲線上的V點(diǎn)。V點(diǎn)稱為谷點(diǎn)，谷點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓和電流稱為谷點(diǎn)電壓UV和谷點(diǎn)電流IV。這一區(qū)間稱為特性曲線的負(fù)阻區(qū)。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（3）飽和區(qū)VN段。當(dāng)硅片中載流子飽和后，欲使IE繼續(xù)增大，必須增大電壓UE，單結(jié)晶體管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)。改變UBB，器件由等效電路中的UA和特性曲線中UP也隨之改變，從而可獲得一族單結(jié)晶體管伏安特性曲線，如圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試2單結(jié)晶體管的主要參數(shù)單結(jié)晶體管的主要參數(shù)有基極間電阻rBB、分壓比、峰點(diǎn)電流IP、谷點(diǎn)電壓UV、谷點(diǎn)電流IV及耗散功率等。國產(chǎn)單結(jié)晶體管的型號(hào)主要

30、有BT31、BT33、BT35等，BT表示特種半導(dǎo)體管。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（三）單結(jié)晶體管自激振蕩電路利用單結(jié)晶體管的負(fù)阻特性和電容的充放電，可以組成單結(jié)晶體管自激振蕩電路。單結(jié)晶體管自激振蕩電路的電路圖和波形圖如圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試設(shè)電容器初始電壓為零，電路接通以后，單結(jié)晶體管是截止的，電源經(jīng)電阻R2、RP對(duì)電容C進(jìn)行充電，電容電壓從零起按指數(shù)充電規(guī)律上升，充電時(shí)間常數(shù)為REC；當(dāng)電容兩端電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，電容開始放電，由于放電回路的電阻很小，因此放電很快，放電電流在電阻R4上產(chǎn)生了尖脈沖。隨著電容放

31、電，電容電壓降低，當(dāng)電容電壓降到谷點(diǎn)電壓UV以下，單結(jié)晶體管截止，接著電源又重新對(duì)電容進(jìn)行充電如此周而復(fù)始，在電容C兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波，在電阻R4兩端將產(chǎn)生一個(gè)尖脈沖波，如圖上圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（四）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路上述單結(jié)晶體管自激振蕩電路輸出的尖脈沖可以用來觸發(fā)晶閘管，但不能直接用作晶閘管的觸發(fā)電路，還必須解決觸發(fā)脈沖與主電路同步的問題。圖所示為單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試1同步電路（1）什么是同步。觸發(fā)信號(hào)和電源電壓在頻率和相位上相互協(xié)調(diào)的關(guān)系稱同步。例如，在單相半波可控整流電路中，觸發(fā)脈沖應(yīng)出現(xiàn)在電源電壓正半周范

32、圍內(nèi)，而且每個(gè)周期的 角相同，確保電路輸出波形不變，輸出電壓穩(wěn)定。（2）同步電路組成。同步電路由同步變壓器、VD1半波整流、電阻R1及穩(wěn)壓管組成。同步變壓器一次側(cè)與晶閘管整流電路接在同一相電源上，交流電壓經(jīng)同步變壓器降壓、單相半波整流后再經(jīng)過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓削波形成一梯形波電壓，作為觸發(fā)電路的供電電壓。梯形波電壓零點(diǎn)與晶閘管陽極電壓過零點(diǎn)一致，從而實(shí)現(xiàn)觸發(fā)電路與整流主電路的同步。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試2脈沖移相與形成（1）電路組成。脈沖移相與形成電路實(shí)際上就是單結(jié)晶體管自激振蕩電路。脈沖移相由R7及等效可變電阻VT2和電容C組成，脈沖形成由單結(jié)晶體管、溫補(bǔ)電阻R8、脈沖變壓器原

33、邊繞組組成。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（2）工作原理。梯形波通過R7及等效可變電阻VT2向電容C1充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰值電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管V導(dǎo)通，電容通過脈沖變壓器原邊放電，脈沖變壓器副邊輸出脈沖。同時(shí)由于放電時(shí)間常數(shù)很小，C1兩端的電壓很快下降到單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓Uv，使V關(guān)斷，C1再次充電，周而復(fù)始，在電容C1兩端呈現(xiàn)鋸齒波形，在脈沖變壓器副邊輸出尖脈沖。在一個(gè)梯形波周期內(nèi)，V可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但只有輸出的第一個(gè)觸發(fā)脈沖對(duì)晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻起作用。充電時(shí)間常數(shù)由電容C1和等效電阻等決定，調(diào)節(jié)RP1改變C1的充電的時(shí)間，控制第一個(gè)尖脈沖的出現(xiàn)時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)脈

34、沖的移相控制。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試3各主要點(diǎn)波形任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試四、總結(jié)與提升（一）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的移相范圍1移相范圍移相范圍是指一個(gè)周期內(nèi)觸發(fā)脈沖的移動(dòng)范圍，一般用電角度來表示。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路一個(gè)周期內(nèi)有時(shí)有多個(gè)脈沖，只有第一個(gè)脈沖觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，因此，單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的脈沖可移動(dòng)的范圍是第一個(gè)脈沖離縱軸最近時(shí)的電角度到最遠(yuǎn)時(shí)的電角度。如圖下圖（a）為最小控制角1，（b）為最大控制角2，移相范圍為12。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試2控制角的確定方法（1）調(diào)節(jié)垂直控制區(qū)（V

35、ERTICAL）的“SCAL”和水平控制區(qū)（HORIZONTAL）的“SCAL”，使示波器波形顯示窗口顯示的波形便于觀察（調(diào)好后不要再隨意調(diào)節(jié)）。（2）根據(jù)波形的一個(gè)周期360對(duì)應(yīng)網(wǎng)格數(shù)，可估算波形的控制角。如觀察圖波形，可以估計(jì)，這個(gè)波形對(duì)應(yīng)的是大概控制角為45的波形。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（二）單結(jié)晶體管構(gòu)成的其他觸發(fā)電路任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試1同步電路（1）同步電路組成。同步電路由同步變壓器、橋式整流電路VD1VD4、電阻R1及穩(wěn)壓管組成。（2）工作原理。同步變壓器一次側(cè)與晶閘管整流電路接在同一相電源上，交流電壓經(jīng)同步變壓器降壓、單相橋式整流后

36、再經(jīng)過穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓削波，形成一梯形波電壓，作為觸發(fā)電路的供電電壓。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試2脈沖移相與形成（1）電路組成。脈沖移相與形成電路實(shí)際上就是上述單結(jié)晶體管自激振蕩電路。脈沖移相由電阻RE（RP和R2組成）和電容C組成，脈沖形成由單結(jié)晶體管、溫補(bǔ)電阻R3、輸出電阻R4組成。（2）工作原理。改變自激振蕩電路中電容C的充電電阻的阻值，就可以改變充電的時(shí)間常數(shù)，圖中用電位器RP來實(shí)現(xiàn)這一變化，例如RPC出現(xiàn)第一個(gè)脈沖的時(shí)間后移Ud。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試3各主要點(diǎn)波形（1）橋式整流后脈動(dòng)電壓的波形(見觸發(fā)電路圖中“A”點(diǎn))。由電子技術(shù)的知識(shí)我們可以

37、知道“A”點(diǎn)波形為由VD1VD44個(gè)二極管構(gòu)成的橋式整流電路輸出波形，如下圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（2）削波后梯形波電壓波形（見觸發(fā)電路圖中“B”點(diǎn)）。該點(diǎn)波形是經(jīng)穩(wěn)壓管削波后得到的梯形波，如下圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（3）電容電壓的波形（見觸發(fā)電路圖中“C”點(diǎn)）。由于電容每半個(gè)周期在電源電壓過零點(diǎn)從零開始充電，當(dāng)電容兩端的電壓上升到單結(jié)晶體管峰點(diǎn)電壓時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，觸發(fā)電路送出脈沖，電容的容量和充電電阻RE的大小決定了電容兩端的電壓從零上升到單結(jié)晶體管峰點(diǎn)電壓的時(shí)間，波形如下圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（4）

38、輸出脈沖的波形（見觸發(fā)電路圖中“D”點(diǎn)）。單結(jié)晶體管導(dǎo)通后，電容通過單結(jié)晶體管的eb1迅速向輸出電阻R4放電，在R4上得到很窄的尖脈沖。波形如圖所示。任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（三）觸發(fā)電路元件的選擇（1）充電電阻RE的選擇。改變充電電阻RE的大小，就可以改變自激振蕩電路的頻率，但是頻率的調(diào)節(jié)有一定的范圍，如果充電電阻RE選擇不當(dāng)，將使單結(jié)晶體管自激振蕩電路無法形成振蕩。充電電阻RE的取值范圍為任務(wù)二 單結(jié)晶體管及單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路測試（2）電阻R3的選擇。電阻R3是用來補(bǔ)償溫度對(duì)峰點(diǎn)電壓UP的影響，通常取值范圍為200600。（3）輸出電阻R4的選擇。輸出電阻R4的大小將

39、影響輸出脈沖的寬度與幅值，通常取值范圍為50100。（4）電容C的選擇。電容C的大小與脈沖寬窄和RE的大小有關(guān)，通常取值范圍為0.1F1F。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試一、任務(wù)描述與目標(biāo)單相半波可控整流調(diào)光燈主電路實(shí)際上就是負(fù)載為電阻性的單相半波可控整流電路，電阻負(fù)載的特點(diǎn)是負(fù)載兩段電壓波形和電流波形相似，其電壓、電流均允許突變。調(diào)光燈在調(diào)試及修理過程中，電路工作原理的掌握、輸出波形ud和晶閘管兩端電壓uT波形的分析是非常重要的。本次任務(wù)的目標(biāo)如下。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試會(huì)分析單相半波可控整流電路的工作原理。能安裝和調(diào)試調(diào)光燈電路。能根據(jù)測試波形或相關(guān)點(diǎn)電壓電流值對(duì)電路現(xiàn)象進(jìn)行分

40、析。在電路安裝與調(diào)試過程中，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。在小組實(shí)施項(xiàng)目過程中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試二、相關(guān)知識(shí)（一）單相半波可控整流電路結(jié)構(gòu)1電路結(jié)構(gòu)半波整流可控整流電路是變壓器的次級(jí)繞組與負(fù)載相接，中間串聯(lián)一個(gè)晶閘管，利用晶閘管的可控單向?qū)щ娦裕诎雮€(gè)周期內(nèi)通過控制晶閘管導(dǎo)通時(shí)間來控制電流流過負(fù)載的時(shí)間，另半個(gè)周期被晶閘管所阻，負(fù)載沒有電流。電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試整流變壓器（調(diào)光燈電路可直接由電網(wǎng)供電，不采用整流變壓器）具有變換電壓和隔離的作用，其一次和二次電壓瞬時(shí)值分別用u1和u2表示，電流瞬時(shí)值用i1和i2表示，電壓有效值用U1和U2表示，電流

41、有效值用I1和I2表示。晶閘管兩端電壓用uT表示，晶閘管兩端電壓最大值用UTM表示。流過晶閘管的電流瞬時(shí)值用iT表示，有效值用IT表示，平均值用IdT表示。負(fù)載兩端電壓瞬時(shí)值用ud表示，平均值用Ud表示，有效值用U表示，流過負(fù)載電流瞬時(shí)值用id表示，平均值用Id表示，有效值用I表示。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試2分析整流電路幾個(gè)名詞術(shù)語（1）控制角?？刂平且步杏|發(fā)角或觸發(fā)延遲角，是指晶閘管從承受正向電壓開始到觸發(fā)脈沖出現(xiàn)之間的電角度。晶閘管承受正向電壓開始的時(shí)刻要根據(jù)晶閘管具體工作電路來分析，單相半波電路中，晶閘管承受正向電壓開始時(shí)刻為電源電壓過零變正的時(shí)刻，如圖所示。任務(wù)三 單相半波可控

42、整流電路調(diào)試（2）導(dǎo)通角。導(dǎo)通角是指晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)處于導(dǎo)通的電角度。單相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)，=180-，如上圖所示。不同電路或者同一電路不同性質(zhì)的負(fù)載，導(dǎo)通角和控制角的關(guān)系不同。（3）移相。移相是指改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻，即改變控制角的大小。（4）移相范圍。移相范圍是指一個(gè)周期內(nèi)觸發(fā)脈沖的移動(dòng)范圍，它決定了輸出電壓的變化范圍。單相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)，移相范圍為180。不同電路或者同一電路不同性質(zhì)的負(fù)載，移相范圍不同。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試（二）單相半波可控整流電路電阻負(fù)載工作原理1控制角=0時(shí)在=0時(shí)即在電源電壓u2過零變正點(diǎn)，晶閘管門極觸發(fā)脈沖出現(xiàn)，如下圖所

43、示。在電源電壓零點(diǎn)開始，晶閘管承受正向電壓，此時(shí)觸發(fā)脈沖出現(xiàn)，滿足晶閘管導(dǎo)通條件晶閘管導(dǎo)通，負(fù)載上得到輸出電壓ud的波形是與電源電壓u2相同形狀的波形；當(dāng)電源電壓u2過零點(diǎn)，流過晶閘管電流為0（晶閘管的維持電流很小，一般為幾十毫安，理論分析時(shí)假設(shè)為0），晶閘管關(guān)斷，負(fù)載兩端電壓ud為零；在電源電壓 負(fù)半周內(nèi)，晶閘管承受反向電壓不能導(dǎo)通，直到第二周期=0觸發(fā)電路再次施加觸發(fā)脈沖時(shí)，晶閘管再次導(dǎo)通。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試2控制角=30時(shí)改變晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻，即控制角的大小可改變輸出電壓的波形，下圖（a）所示為=30的輸出電壓的理論波形。在=30時(shí)，晶閘管承

44、受正向電壓，此時(shí)加入觸發(fā)脈沖晶閘管導(dǎo)通，負(fù)載上得到輸出電壓ud的波形是與電源電壓u2相同形狀的波形；同樣當(dāng)電源電壓u2過零時(shí)，晶閘管也同時(shí)關(guān)斷，負(fù)載上得到的輸出電壓ud為零；在電源電壓過零點(diǎn)到=30之間的區(qū)間上，雖然晶閘管已經(jīng)承受正向電壓，但由于沒有觸發(fā)脈沖，晶閘管依然處于截止?fàn)顟B(tài)。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試3控制角為其他角度時(shí) =60時(shí)輸出電壓和晶閘管兩端電壓的理論波形任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試3控制角為其他角度時(shí) =90時(shí)輸出電壓和晶閘管兩端電壓的理論波形任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試3控制角為其他角度時(shí) =120時(shí)輸出電壓和晶閘管兩端電壓的理

45、論波形任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試由以上的分析和測試可以得出以下結(jié)論。 在單相半波整流電路中，改變大小即改變觸發(fā)脈沖在每周期內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)刻，則ud和id的波形變化，輸出整流電壓的平均值Ud大小也隨之改變，減小，Ud增大，反之，Ud減小。這種通過對(duì)觸發(fā)脈沖的控制來實(shí)現(xiàn)控制直流輸出電壓大小的控制方式稱為相位控制方式，簡稱相控方式。 單相半波整流電路理論上移相范圍0180。在本項(xiàng)目中若要實(shí)現(xiàn)移相范圍達(dá)到0180，則需要改進(jìn)觸發(fā)電路以擴(kuò)大移相范圍。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試（三）單相半波可控整流電路電感性負(fù)載工作原理1. 電感性負(fù)載的特點(diǎn)為了便于分析，在電路中把電感Ld與電阻Rd分開，如圖所示

46、。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試電感線圈是儲(chǔ)能元件，當(dāng)電流id流過線圈時(shí)，該線圈就儲(chǔ)存有磁場能量，id愈大，線圈儲(chǔ)存的磁場能量也愈大。當(dāng)id減小時(shí)，電感線圈就要將所儲(chǔ)存的磁場能量釋放出來，試圖維持原有的電流方向和電流大小。電感本身是不消耗能量的。眾所周知，能量的存放是不能突變的，可見當(dāng)流過電感線圈的電流增大時(shí)，Ld兩端就要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，即 ，其方向應(yīng)阻止id的增大，如圖上圖（a）所示。反之，id要減小時(shí)，Ld兩端感應(yīng)的電動(dòng)勢方向應(yīng)阻礙的id減小，如圖上圖（b）所示。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試2. 不接續(xù)流二極管時(shí)工作原理（1）電路結(jié)構(gòu)。單相半波可控整流電路電感性負(fù)載電路如圖所示。任務(wù)

47、三 單相半波可控整流電路調(diào)試（2）工作原理任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試（2）工作原理 在0t1期間：晶閘管陽極電壓大于零，此時(shí)晶閘管門極沒有觸發(fā)信號(hào)，晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)，輸出電壓和電流都等于零。 在t1時(shí)刻：門極加上觸發(fā)信號(hào)，晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通，電源電壓u2施加在負(fù)載上，輸出電壓ud=u2。由于電感的存在，在ud的作用下，負(fù)載電流id只能從零按指數(shù)規(guī)律逐漸上升。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試 在時(shí)刻：交流電壓過零，由于電感的存在，流過晶閘管的陽極電流仍大于零，晶閘管會(huì)繼續(xù)導(dǎo)通，此時(shí)電感儲(chǔ)存的能量一部分釋放變成電阻的熱能，同時(shí)另一部分送回電網(wǎng)，電感的能量全部釋放完后，晶閘管在電源電壓u2的反壓作用下而截止。直到下一個(gè)周期的正半周，即2時(shí)刻，晶閘管再次被觸發(fā)導(dǎo)通。如此循環(huán)，其輸出電壓、電流波形如工作原理圖所示。任務(wù)三 單相半波可控整流電路調(diào)試結(jié)論：由于電感的存在，使得晶閘管的導(dǎo)通角增大，在電源電壓由正到負(fù)的過零點(diǎn)也不會(huì)關(guān)斷，使負(fù)載電壓波形