第八章晶閘管與其電路課件

第八章晶閘管與其電路第八章晶閘管與其電路19.1

晶閘管簡介晶閘管是晶體閘流管的簡稱，也稱可控硅可控整流逆變交流調(diào)壓無觸點開關(guān)將直流交流，可實現(xiàn)異步電動機的變頻調(diào)速代替閘刀開關(guān)通/斷，切換速度快，無火花無噪音29.1晶閘管簡介晶閘管是晶體閘流管的簡稱，也稱可控硅可晶閘管是在晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來的大功率器件它有四層，三個結(jié)，三個引出極陽極(A)，陰極(K),控制極(G)陽極陰極控制極3晶閘管是在晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來的大功率器件它有四層，三個結(jié)，晶閘管外型4晶閘管外型4實驗結(jié)果5實驗結(jié)果5晶閘管可看成有PNP和NPN型兩個晶體管聯(lián)接而成晶閘管工作原理原理1)晶閘管陽極A與陰極K之間加正向電壓，控制極斷開，兩個三極管均無基極電流，晶閘管不導(dǎo)通。2)在控制極G與陰極K之間加正向電壓，當IG到達一定數(shù)值，T2首先導(dǎo)通：IB2=IG，IC2=IB2=IG又：IB2=IC1,隨后T2導(dǎo)通，IC1與IG一起進入T2的基極后再次放大。該過程在極短時間內(nèi)連鎖循環(huán)進行，晶閘管瞬間全部飽和導(dǎo)通。等效電路6晶閘管可看成有PNP和NPN型晶閘管工作原理原理1)晶閘管陽3）晶閘管導(dǎo)通后，即使控制極與外界斷開，T2管的基極電流IB2=IC1IA，比IG

大，管子維持導(dǎo)通。在導(dǎo)通后，要關(guān)斷晶閘管：晶閘管導(dǎo)通后，控制極失去控制作用1）陽極電流IA減小到某一數(shù)值以下，內(nèi)部連鎖狀態(tài)不能維持，管子截止。2)切斷陽極電源3)在陽極和陰極之間加反向電壓+–73）晶閘管導(dǎo)通后，即使控制極與外界斷在導(dǎo)通后，要關(guān)斷晶閘管：1）晶閘管導(dǎo)通必須同時具備兩個條件：陽極與陰極之間加正向電壓控制極與陰極之間加正向電壓可見2）晶閘管的控制極只有使晶閘管導(dǎo)通的作用，一旦導(dǎo)通就不再有控制作用，無論控制極對陰極有無電壓或反向電壓，管子始終導(dǎo)通3）要使晶閘管阻斷(截止),必須切斷陽極電源或使陽極電壓反向或?qū)㈥枠O電壓減小到某一數(shù)值以下。81）晶閘管導(dǎo)通必須同時具備兩個條件：陽極與陰極之控制極與陰極晶閘管的伏安特性曲線晶閘管的導(dǎo)通和截止由陽極電壓U、電流I及控制極電流IG決定，它們之間的關(guān)系用伏安特性曲線來表示。9晶閘管的伏安特性曲線晶閘管的導(dǎo)通和截止由陽極電壓U、電流I及當晶閘管的陽極和陰極加正向電壓，控制極無電壓時，

J2反偏，因此只有很小電流，稱正向漏電流。此時晶閘管截止，表現(xiàn)出很大的內(nèi)阻。J2當正向電壓增加到某一數(shù)值，漏電流突然增大，晶閘管導(dǎo)通，可以通過很大的電流，而管壓降僅1V左右。晶閘管由截止變?yōu)閷?dǎo)通所對應(yīng)的電壓UBO稱正向轉(zhuǎn)折電壓。晶閘管導(dǎo)通后，減小正向壓降，正向電流減小，當減小到某一數(shù)值，晶閘管又轉(zhuǎn)為阻斷。此時對應(yīng)的最小電流稱維持電流IH當晶閘管的陽極陰極加反向電壓，特性與二極管相似，有很小的反向漏電流。加大反向電壓,晶閘管在反向轉(zhuǎn)折電壓UBR處反向?qū)ā?0當晶閘管的陽極和陰極加正向電壓，控制極無電壓時，J2當正向電當陽極電壓高于轉(zhuǎn)折電壓時，元件導(dǎo)通，但這種導(dǎo)通方法容易造成元件不可恢復(fù)性擊穿，一般不采用。當控制極加正向電壓，IG產(chǎn)生，特性曲線左移，正向轉(zhuǎn)折電壓降低,元件容易導(dǎo)通。IG越大，UBO越低。11當陽極電壓高于轉(zhuǎn)折電壓時，元件導(dǎo)通，但這種導(dǎo)通方法當控制極加主要參數(shù)

1)

（斷態(tài)重復(fù)峰值電壓）——在控制極斷路和晶閘管正向阻斷時，可以重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓，它比小100V?！岸嗌俜木чl管”

2)

（反向重復(fù)峰值電壓）——在控制極斷路時，可以重復(fù)加在晶閘管兩端的反向峰值電壓，它比小100V。

3)

（額定通態(tài)或正向平均電流，簡稱額定電流）——在環(huán)境溫度不大于40℃和標準散熱及全導(dǎo)通時，晶閘管可以連續(xù)通過的工頻正弦半波電流（在一個周期內(nèi)）的平均值?！岸嗌侔驳木чl管”12主要參數(shù)12

正弦半波電流的平均值正弦半波電流的有效值波形系數(shù)即

一般按選晶閘管（——實際電流有效值）

4)（維持電流）——在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路時，維持元件繼續(xù)導(dǎo)通的最小電流。一般為幾十mA~

一百多mA，其數(shù)值與溫度成反比，如：13正弦半波電流的平均值13

5.型號及其含義（國產(chǎn)晶閘管）

例如：

3CT50/500（為50A，為500V）；

KP5-7（K—晶閘管，P—普通型，額定電流5A，額定電壓700V）。/可控整流元件N型硅材料三個電極

145.型號及其含義（國產(chǎn)晶閘管）/可控整流元件N型硅6.判別管子的好壞用萬用表的歐姆檔來判別管子的好壞。

表10.1用萬用表測試晶閘管各管腳之間的電阻注意：當A—K間為高阻值，而K—G間逆向電阻大于順向電阻時，管子良好。測試點表內(nèi)電池極性測量范圍測試結(jié)果A—K順向或逆向R×1000高電阻（表針不動）A—G同上同上同上K—G順向：G“+”,K“-”逆向：G-”,K“+”R×1R×110~10050~500156.判別管子的好壞注意：當A—K間為高阻值，而K—G間逆向1.雙向晶閘管（TRIAC）161.雙向晶閘管（TRIAC）16

l

特點

1)

三端子NPNPN元件；

2)

采用交流電源；

3)

相當于兩只普通晶閘管反并聯(lián)；

4)

雙向控制，簡化觸發(fā)電路；

5)

成本低，可靠性好；

6)

主要應(yīng)用于家用電器控制，調(diào)節(jié)交流電壓。

l

符號(如圖所示)l

工作原理

1)

門極無信號時，、不導(dǎo)電。

2)

導(dǎo)通條件：①"+"，"-"，G"+"②"-"，"+"，G"-"l

電壓波形圖(如圖所示)17l

特點172.可關(guān)斷晶閘管（GTO）

l

特點1)

控制極控制元件的導(dǎo)通和關(guān)斷，所需控制電流較大。

20mA/30μA2)動態(tài)特性較好，關(guān)斷時間較短。

1μs/(5~30)μs3)

主要用于直流調(diào)壓和直流開關(guān)電路。4)電路簡單，工作頻率高。

l

符號與晶閘管相似。182.可關(guān)斷晶閘管（GTO）183.功率晶體管（GTR）（300A，100V或100A，300V）達林頓晶體管（200A，500V）注：復(fù)合管，正向?qū)▔航怠β蕮p耗↑。l

特點可在高電壓和強電流定額下使用；正向?qū)▔航担?.3~0.8）V，功率損耗較晶閘管（≈1V）?。换鶚O電流消失或反偏時，晶體管立即截止（不存在關(guān)斷問題）；允許的電流變化率低；處于導(dǎo)通狀態(tài)，基極電路功率損耗大；體積更小，價格更低（比晶閘管）。193.功率晶體管（GTR）（300A，100V或4.大功率二極管（整流二極管）l

特點可在高溫下工作；（室溫）

加正向?qū)▔航担?.8~1）V；反向電壓就截止，加正向電壓就導(dǎo)通；額定值可達200A和400V，或更高。注：它相當于一只開關(guān)。204.大功率二極管（整流二極管）209.2可控整流電路半波可控整流電路半控橋式整流電路可控219.2可控整流電路半波可控整流電路半控橋式整流電路可1）以晶閘管代替半波整流電路中的二極管半波可控整流電路2）晶閘管與RL串聯(lián)，電路電流為io，控制極施加周期性正向脈沖電壓uG221）以晶閘管代替半波整流電路中的二極管半波可控整流電路2）晶當t=0時，電壓為0，uG為0，晶閘管電流io=0當t=0~t1時(不含t1點)，電壓為正，但uG為0,晶閘管正向阻斷，電流io=0當t=t1~時(含t1點)，電壓為正，控制極電壓在t1點出現(xiàn),晶閘管導(dǎo)通條件具備，正向?qū)ǎa(chǎn)生電流io晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極失去作用，uG消失，晶閘管仍然有導(dǎo)通電流io存在當t=~2時，電源電壓反向，不論uG是否存在,晶閘管反向阻斷，io=023當t=0時，當t=0~t1時(不含t1點)，當t晶閘管在正向電壓下的阻斷范圍稱為控制角晶閘管在正向電壓下的導(dǎo)通范圍稱為導(dǎo)通角+=180°24晶閘管在正向電壓下的阻斷范圍稱為控制角晶閘管在正向電壓下的負載電壓uo的平均值與交流電壓的有效值的關(guān)系為：UO=1/22Usintd(t)=0.45U(1+cos)/2當=0時，=180°,UO=0.45U,晶閘管全導(dǎo)通當=180°時，=0°,UO=0,晶閘管全阻斷負載電流的平均值為：IO=UO/RL=0.45U(1+cos)/2RL25負載電壓uo的平均值與交流電壓的有效值的關(guān)系為：UO=1/半控橋式全波整流電路電路與二極管橋式全波整流電路相似26半控橋式全波整流電路電路與二極管橋式全波整流電路相似26在u正半周，當有uG出現(xiàn)：u+T1RLD2u–在u負半周，當有uG出現(xiàn)：u–T2RLD1u+負載上有相同方向電流通過+––+在u正半周，當無uG出現(xiàn)：T1截至，uo,io為零27在u正半周，當有uG出現(xiàn)：在u負半周，當有uG出現(xiàn)：負載上有無論正負半周，RL上均有電流通過，負載電壓平均值為半波時的一倍UO=0.9U(1+cos)/2負載電流平均值為半波時的一倍IO=UO/RL=0.9U(1+cos)/2RL28無論正負半周，RL上均有電流通過，UO=0.9U(1+cos9.3單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管符號單結(jié)晶體管有三個極，外型類似普通小功率三極管299.3單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管符號單結(jié)晶體管有三個N型硅片的一側(cè)引出兩個極,B1稱第一基極,B2稱第二基極；結(jié)構(gòu)雙基極二極管等效電路硅片另一側(cè)靠近B2處有一個PN結(jié)，從此處引出電極E稱發(fā)射極。因有兩個基極，單結(jié)晶體管又稱30N型硅片的一側(cè)引出兩個極,B1稱第一基極,B2稱第二基極；結(jié)特性分析單結(jié)晶體管兩個基極之間呈電阻性，稱基極電阻RBB，其值為幾千歐。第一基極與發(fā)射極之間的電阻為RB1，隨電流IE的增大而減小，當IE為0，RB1為幾千歐，當IE為20mA左右，其為幾十歐。第二基極與發(fā)射極之間的電阻為RB2，數(shù)值恒定。發(fā)射結(jié)具有單向?qū)щ娦?，以二極管D表示等效電路31特性分析單結(jié)晶體管兩個基極之間呈電阻性，稱第一基極與發(fā)射極之伏安特性曲線在兩個基極之間加正向電壓UBB當發(fā)射極電壓為0：UA=RB1×UBB/(RB1+RB2)=UBB稱分壓系數(shù)(分壓比)，一般為0.3~0.9，是單結(jié)晶體管的重要參數(shù)提高發(fā)射極電壓UE：當UE<UA,PN結(jié)反偏,IE幾乎為0RB1呈高阻，單結(jié)晶體管截止。32伏安特性曲線在兩個基極之間加正向電壓UBB當發(fā)射極電壓為0：當UE升高到一定值，PN結(jié)導(dǎo)通，發(fā)射極電流IE增大，電壓UE的最大值稱為峰點電壓UP，與之對應(yīng)的電流稱峰點電流IPUP=UA+UD=

UBB+UDUD為二極管正向壓降，約0.6VPN結(jié)導(dǎo)通后，RB1迅速減小，E與B1之間的電壓UE下降，這段曲線的動態(tài)電阻UE/IE為負值，稱為負阻區(qū)電壓UE的最低點稱谷點電壓UV，33當UE升高到一定值，PN結(jié)導(dǎo)通，發(fā)射極電流IE增大，UP=U當UE<UV，單結(jié)晶體管關(guān)斷。IE再增大，UE僅略有增大，單結(jié)晶體管進入飽和區(qū)。34當UE<UV，單結(jié)晶體管關(guān)斷。34可見當UE=UP時，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，呈低阻態(tài)當UE<UV時，單結(jié)晶體管關(guān)斷，呈高阻態(tài)35可見當UE=UP時，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，當UE<UV時，單結(jié)晶體單結(jié)晶體管振蕩電路注意R1，R2為外接電阻C為外接電容36單結(jié)晶體管振蕩電路注意R1，R2為外接電阻36單結(jié)管E,B1間電阻突然減小，電容上的電荷通過R1放電，放電速度取決于RC1，因為R1<<R，放電迅速，放電電流在R1上形成尖脈沖。工作原理接通電源,電容充電,電壓uc上升,上升速度取決于RC的值,當uC<uP,單結(jié)晶體管截止2)當uC=uP,3)當uC降到谷點電壓uV,單結(jié)管關(guān)斷。此后重復(fù)上述過程。在R1上形成一系列尖脈沖。37單結(jié)管E,B1間電這種周而復(fù)始的自動充放電過程稱為振蕩通過電路振蕩在電容器上形成鋸齒波，在R1上形成尖脈沖尖脈沖出現(xiàn)的時間可通過改變R的值來調(diào)節(jié)R大，電容充電慢，到達uP的時間長，脈沖出現(xiàn)時間晚R小，電容充電快，到達uP的時間短，脈沖出現(xiàn)時間早移相38這種周而復(fù)始的自動充放電過程稱為振蕩通過電路振蕩在電容器上形單結(jié)晶體管振蕩電路可用于半控整流電路中,構(gòu)成觸發(fā)電路。主電路：單相橋式半控整流電路觸發(fā)電路：由單結(jié)晶體管振蕩器組成39單結(jié)晶體管振蕩電路可用于半控整流電路中,構(gòu)成觸發(fā)電路。主電路為將觸發(fā)電路產(chǎn)生的尖脈沖按一定周期準時送至主電路，使晶閘管按周期導(dǎo)通，必須使晶閘管陽極電壓起始時刻與電容器充電起始時刻保持一致。變壓器Tr：同步40為將觸發(fā)電路產(chǎn)生的尖變壓器Tr：同步40同步即:觸發(fā)電路過零時刻與主電路過零時刻保持一致,稱“同步”同步作用由變壓器完成,u1對主電路供電,u2對觸發(fā)電路供電,u1和u2同相，保證同步。Tr又稱“同步變壓器”實際上主電路與觸發(fā)電路只要接在同一電網(wǎng)上可保持同相41同即:觸發(fā)電路過零時刻與主電路過零時刻保持一致,稱“同步”同穩(wěn)壓管DZ：削波把電壓u0的頂部削掉，使u0成為梯形波uZ.42穩(wěn)壓管DZ：削波把電壓u0的頂部削掉，使u0成為梯形波uZ優(yōu)點當電網(wǎng)電壓波動時，單結(jié)晶體管輸出脈沖的幅度以及每半周產(chǎn)生第一個脈沖的時間不受影響。削波后還可增大移相范圍和降低單結(jié)晶體管所承受的峰值電壓。電網(wǎng)波動uC波動IE波動

RB1變化UP波動影響脈沖幅度及產(chǎn)生時間43優(yōu)點當電網(wǎng)電壓波動時，單削波后還可增大移相范圍和降低單結(jié)晶削波44削波44電位器RPRPC是電容的充電時間常數(shù)，RP越大，電容電壓uC上升慢，第一個尖脈沖到來遲，控制角加大，導(dǎo)通角減小，電壓uL的平均值減小。45電位器RPRPC是電容的充電時間常數(shù)，RP越大，電容電壓uC觸發(fā)電路和主電路的電壓波形46觸發(fā)電路和主電路的電壓波形46溫度補償電阻R2R2的作用是補償溫度變化對單結(jié)晶體管峰值電壓UP的影響UP=UBB+UD

當溫度升高，結(jié)電壓UD略有減小，而RBB隨溫度升高而略有增大，串聯(lián)R2以后，若RBB增大，按照分壓原理，UBB升高，補償UD的減小，使UP穩(wěn)定。200~60047溫度補償電阻R2R2的作用是補償溫度變化對單結(jié)晶體管峰值電壓uououcuGuL三項注意48uououcuGuL三48匯報結(jié)束謝謝大家!請各位批評指正匯報結(jié)束謝謝大家!請各位批評指正49第八章晶閘管與其電路第八章晶閘管與其電路509.1

晶閘管簡介晶閘管是晶體閘流管的簡稱，也稱可控硅可控整流逆變交流調(diào)壓無觸點開關(guān)將直流交流，可實現(xiàn)異步電動機的變頻調(diào)速代替閘刀開關(guān)通/斷，切換速度快，無火花無噪音519.1晶閘管簡介晶閘管是晶體閘流管的簡稱，也稱可控硅可晶閘管是在晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來的大功率器件它有四層，三個結(jié)，三個引出極陽極(A)，陰極(K),控制極(G)陽極陰極控制極52晶閘管是在晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來的大功率器件它有四層，三個結(jié)，晶閘管外型53晶閘管外型4實驗結(jié)果54實驗結(jié)果5晶閘管可看成有PNP和NPN型兩個晶體管聯(lián)接而成晶閘管工作原理原理1)晶閘管陽極A與陰極K之間加正向電壓，控制極斷開，兩個三極管均無基極電流，晶閘管不導(dǎo)通。2)在控制極G與陰極K之間加正向電壓，當IG到達一定數(shù)值，T2首先導(dǎo)通：IB2=IG，IC2=IB2=IG又：IB2=IC1,隨后T2導(dǎo)通，IC1與IG一起進入T2的基極后再次放大。該過程在極短時間內(nèi)連鎖循環(huán)進行，晶閘管瞬間全部飽和導(dǎo)通。等效電路55晶閘管可看成有PNP和NPN型晶閘管工作原理原理1)晶閘管陽3）晶閘管導(dǎo)通后，即使控制極與外界斷開，T2管的基極電流IB2=IC1IA，比IG

大，管子維持導(dǎo)通。在導(dǎo)通后，要關(guān)斷晶閘管：晶閘管導(dǎo)通后，控制極失去控制作用1）陽極電流IA減小到某一數(shù)值以下，內(nèi)部連鎖狀態(tài)不能維持，管子截止。2)切斷陽極電源3)在陽極和陰極之間加反向電壓+–563）晶閘管導(dǎo)通后，即使控制極與外界斷在導(dǎo)通后，要關(guān)斷晶閘管：1）晶閘管導(dǎo)通必須同時具備兩個條件：陽極與陰極之間加正向電壓控制極與陰極之間加正向電壓可見2）晶閘管的控制極只有使晶閘管導(dǎo)通的作用，一旦導(dǎo)通就不再有控制作用，無論控制極對陰極有無電壓或反向電壓，管子始終導(dǎo)通3）要使晶閘管阻斷(截止),必須切斷陽極電源或使陽極電壓反向或?qū)㈥枠O電壓減小到某一數(shù)值以下。571）晶閘管導(dǎo)通必須同時具備兩個條件：陽極與陰極之控制極與陰極晶閘管的伏安特性曲線晶閘管的導(dǎo)通和截止由陽極電壓U、電流I及控制極電流IG決定，它們之間的關(guān)系用伏安特性曲線來表示。58晶閘管的伏安特性曲線晶閘管的導(dǎo)通和截止由陽極電壓U、電流I及當晶閘管的陽極和陰極加正向電壓，控制極無電壓時，

J2反偏，因此只有很小電流，稱正向漏電流。此時晶閘管截止，表現(xiàn)出很大的內(nèi)阻。J2當正向電壓增加到某一數(shù)值，漏電流突然增大，晶閘管導(dǎo)通，可以通過很大的電流，而管壓降僅1V左右。晶閘管由截止變?yōu)閷?dǎo)通所對應(yīng)的電壓UBO稱正向轉(zhuǎn)折電壓。晶閘管導(dǎo)通后，減小正向壓降，正向電流減小，當減小到某一數(shù)值，晶閘管又轉(zhuǎn)為阻斷。此時對應(yīng)的最小電流稱維持電流IH當晶閘管的陽極陰極加反向電壓，特性與二極管相似，有很小的反向漏電流。加大反向電壓,晶閘管在反向轉(zhuǎn)折電壓UBR處反向?qū)ā?9當晶閘管的陽極和陰極加正向電壓，控制極無電壓時，J2當正向電當陽極電壓高于轉(zhuǎn)折電壓時，元件導(dǎo)通，但這種導(dǎo)通方法容易造成元件不可恢復(fù)性擊穿，一般不采用。當控制極加正向電壓，IG產(chǎn)生，特性曲線左移，正向轉(zhuǎn)折電壓降低,元件容易導(dǎo)通。IG越大，UBO越低。60當陽極電壓高于轉(zhuǎn)折電壓時，元件導(dǎo)通，但這種導(dǎo)通方法當控制極加主要參數(shù)

1)

（斷態(tài)重復(fù)峰值電壓）——在控制極斷路和晶閘管正向阻斷時，可以重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓，它比小100V?！岸嗌俜木чl管”

2)

（反向重復(fù)峰值電壓）——在控制極斷路時，可以重復(fù)加在晶閘管兩端的反向峰值電壓，它比小100V。

3)

（額定通態(tài)或正向平均電流，簡稱額定電流）——在環(huán)境溫度不大于40℃和標準散熱及全導(dǎo)通時，晶閘管可以連續(xù)通過的工頻正弦半波電流（在一個周期內(nèi)）的平均值?！岸嗌侔驳木чl管”61主要參數(shù)12

正弦半波電流的平均值正弦半波電流的有效值波形系數(shù)即

一般按選晶閘管（——實際電流有效值）

4)（維持電流）——在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路時，維持元件繼續(xù)導(dǎo)通的最小電流。一般為幾十mA~

一百多mA，其數(shù)值與溫度成反比，如：62正弦半波電流的平均值13

5.型號及其含義（國產(chǎn)晶閘管）

例如：

3CT50/500（為50A，為500V）；

KP5-7（K—晶閘管，P—普通型，額定電流5A，額定電壓700V）。/可控整流元件N型硅材料三個電極

635.型號及其含義（國產(chǎn)晶閘管）/可控整流元件N型硅6.判別管子的好壞用萬用表的歐姆檔來判別管子的好壞。

表10.1用萬用表測試晶閘管各管腳之間的電阻注意：當A—K間為高阻值，而K—G間逆向電阻大于順向電阻時，管子良好。測試點表內(nèi)電池極性測量范圍測試結(jié)果A—K順向或逆向R×1000高電阻（表針不動）A—G同上同上同上K—G順向：G“+”,K“-”逆向：G-”,K“+”R×1R×110~10050~500646.判別管子的好壞注意：當A—K間為高阻值，而K—G間逆向1.雙向晶閘管（TRIAC）651.雙向晶閘管（TRIAC）16

l

特點

1)

三端子NPNPN元件；

2)

采用交流電源；

3)

相當于兩只普通晶閘管反并聯(lián)；

4)

雙向控制，簡化觸發(fā)電路；

5)

成本低，可靠性好；

6)

主要應(yīng)用于家用電器控制，調(diào)節(jié)交流電壓。

l

符號(如圖所示)l

工作原理

1)

門極無信號時，、不導(dǎo)電。

2)

導(dǎo)通條件：①"+"，"-"，G"+"②"-"，"+"，G"-"l

電壓波形圖(如圖所示)66l

特點172.可關(guān)斷晶閘管（GTO）

l

特點1)

控制極控制元件的導(dǎo)通和關(guān)斷，所需控制電流較大。

20mA/30μA2)動態(tài)特性較好，關(guān)斷時間較短。

1μs/(5~30)μs3)

主要用于直流調(diào)壓和直流開關(guān)電路。4)電路簡單，工作頻率高。

l

符號與晶閘管相似。672.可關(guān)斷晶閘管（GTO）183.功率晶體管（GTR）（300A，100V或100A，300V）達林頓晶體管（200A，500V）注：復(fù)合管，正向?qū)▔航怠?，功率損耗↑。l

特點可在高電壓和強電流定額下使用；正向?qū)▔航担?.3~0.8）V，功率損耗較晶閘管（≈1V）??；基極電流消失或反偏時，晶體管立即截止（不存在關(guān)斷問題）；允許的電流變化率低；處于導(dǎo)通狀態(tài)，基極電路功率損耗大；體積更小，價格更低（比晶閘管）。683.功率晶體管（GTR）（300A，100V或4.大功率二極管（整流二極管）l

特點可在高溫下工作；（室溫）

加正向?qū)▔航担?.8~1）V；反向電壓就截止，加正向電壓就導(dǎo)通；額定值可達200A和400V，或更高。注：它相當于一只開關(guān)。694.大功率二極管（整流二極管）209.2可控整流電路半波可控整流電路半控橋式整流電路可控709.2可控整流電路半波可控整流電路半控橋式整流電路可1）以晶閘管代替半波整流電路中的二極管半波可控整流電路2）晶閘管與RL串聯(lián)，電路電流為io，控制極施加周期性正向脈沖電壓uG711）以晶閘管代替半波整流電路中的二極管半波可控整流電路2）晶當t=0時，電壓為0，uG為0，晶閘管電流io=0當t=0~t1時(不含t1點)，電壓為正，但uG為0,晶閘管正向阻斷，電流io=0當t=t1~時(含t1點)，電壓為正，控制極電壓在t1點出現(xiàn),晶閘管導(dǎo)通條件具備，正向?qū)?，產(chǎn)生電流io晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極失去作用，uG消失，晶閘管仍然有導(dǎo)通電流io存在當t=~2時，電源電壓反向，不論uG是否存在,晶閘管反向阻斷，io=072當t=0時，當t=0~t1時(不含t1點)，當t晶閘管在正向電壓下的阻斷范圍稱為控制角晶閘管在正向電壓下的導(dǎo)通范圍稱為導(dǎo)通角+=180°73晶閘管在正向電壓下的阻斷范圍稱為控制角晶閘管在正向電壓下的負載電壓uo的平均值與交流電壓的有效值的關(guān)系為：UO=1/22Usintd(t)=0.45U(1+cos)/2當=0時，=180°,UO=0.45U,晶閘管全導(dǎo)通當=180°時，=0°,UO=0,晶閘管全阻斷負載電流的平均值為：IO=UO/RL=0.45U(1+cos)/2RL74負載電壓uo的平均值與交流電壓的有效值的關(guān)系為：UO=1/半控橋式全波整流電路電路與二極管橋式全波整流電路相似75半控橋式全波整流電路電路與二極管橋式全波整流電路相似26在u正半周，當有uG出現(xiàn)：u+T1RLD2u–在u負半周，當有uG出現(xiàn)：u–T2RLD1u+負載上有相同方向電流通過+––+在u正半周，當無uG出現(xiàn)：T1截至，uo,io為零76在u正半周，當有uG出現(xiàn)：在u負半周，當有uG出現(xiàn)：負載上有無論正負半周，RL上均有電流通過，負載電壓平均值為半波時的一倍UO=0.9U(1+cos)/2負載電流平均值為半波時的一倍IO=UO/RL=0.9U(1+cos)/2RL77無論正負半周，RL上均有電流通過，UO=0.9U(1+cos9.3單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管符號單結(jié)晶體管有三個極，外型類似普通小功率三極管789.3單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管符號單結(jié)晶體管有三個N型硅片的一側(cè)引出兩個極,B1稱第一基極,B2稱第二基極；結(jié)構(gòu)雙基極二極管等效電路硅片另一側(cè)靠近B2處有一個PN結(jié)，從此處引出電極E稱發(fā)射極。因有兩個基極，單結(jié)晶體管又稱79N型硅片的一側(cè)引出兩個極,B1稱第一基極,B2稱第二基極；結(jié)特性分析單結(jié)晶體管兩個基極之間呈電阻性，稱基極電阻RBB，其值為幾千歐。第一基極與發(fā)射極之間的電阻為RB1，隨電流IE的增大而減小，當IE為0，RB1為幾千歐，當IE為20mA左右，其為幾十歐。第二基極與發(fā)射極之間的電阻為RB2，數(shù)值恒定。發(fā)射結(jié)具有單向?qū)щ娦?，以二極管D表示等效電路80特性分析單結(jié)晶體管兩個基極之間呈電阻性，稱第一基極與發(fā)射極之伏安特性曲線在兩個基極之間加正向電壓UBB當發(fā)射極電壓為0：UA=RB1×UBB/(RB1+RB2)=UBB稱分壓系數(shù)(分壓比)，一般為0.3~0.9，是單結(jié)晶體管的重要參數(shù)提高發(fā)射極電壓UE：當UE<UA,PN結(jié)反偏,IE幾乎為0RB1呈高阻，單結(jié)晶體管截止。81伏安特性曲線在兩個基極之間加正向電壓UBB當發(fā)射極電壓為0：當UE升高到一定值，PN結(jié)導(dǎo)通，發(fā)射極電流IE增大，電壓UE的最大值稱為峰點電壓UP，與之對應(yīng)的電流稱峰點電流IPUP=UA+UD=

UBB+UDUD為二極管正向壓降，約0.6VPN結(jié)導(dǎo)通后，RB1迅速減小，E與B1之間的電壓UE下降，這段曲線的動態(tài)電阻UE/IE為負值，稱為負阻區(qū)電壓UE的最低點稱谷點電壓UV，82當UE升高到一定值，PN結(jié)導(dǎo)通，發(fā)射極電流IE增大，UP=U當UE<UV，單結(jié)晶體管關(guān)斷。IE再增大，UE僅略有增大，單結(jié)晶體管進入飽和區(qū)。83當UE<UV，單結(jié)晶體管關(guān)斷。34可見當UE=UP時，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，呈低阻態(tài)當UE<UV時，單結(jié)晶體管關(guān)斷，呈高阻態(tài)84可見當UE=UP時，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，當UE<UV時，單結(jié)晶體單結(jié)晶體管振蕩電路注意R1，R2為外接電阻C為外接電容85單結(jié)晶體管振蕩電路注意R1，R2為外接電阻36單結(jié)管E,B1間