電工學(xué)講義9-串聯(lián)型電源電路與晶閘管

電工學(xué)講義9-串聯(lián)型電源電路與晶閘管第一頁，共99頁。0tu交流電源0tu變壓ut0整流ut0濾波tu0穩(wěn)壓1.并聯(lián)型穩(wěn)壓電源第二頁，共99頁。串聯(lián)式穩(wěn)壓電路由基準(zhǔn)電壓、比較放大、取樣電路和調(diào)整元件四部分組成。2帶有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源T+_Ui+_+_UO比較放大基準(zhǔn)取樣UZUB1+_C2RL調(diào)整元件第三頁，共99頁。T+_Ui+_+_UO比較放大基準(zhǔn)取樣UZUB1+_C2RL調(diào)整元件調(diào)整元件T:與負(fù)載串聯(lián)，通過全部負(fù)載電流?？梢允?/p>

單個(gè)功率管，復(fù)合管或用幾個(gè)功率管并聯(lián)。

比較放大:可以是單管放大電路，差動(dòng)放大電路，集成運(yùn)算放大器?；鶞?zhǔn)電壓:可由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路組成。取樣電路:取出輸出電壓UO的一部分和基準(zhǔn)電壓相比較。

第四頁，共99頁。電壓關(guān)系：R4T1UZR3RP1RP2R1RPR2RLUO+_+_UiUB1UB2(UC1)UCE2I1+_+_+_IR4IB2T2IC1IB1IC2第五頁，共99頁。穩(wěn)壓原理R4T1UZR3RP1RP2R1RPR2RLUO+_+_UiUB1UB2(UC1)UCE2I1+_+_+_IR4IB2T2IC1IB1IC2電源變化負(fù)載變化第六頁，共99頁。串聯(lián)型穩(wěn)壓電源特點(diǎn)：1）輸出電流IO大（取決于T2管功率）2）輸出電壓UO更加穩(wěn)定3）輸出電壓UO可以調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)RP,，可以調(diào)節(jié)輸出電壓)R4T1UZR3RP1RP2R1RPR2RLUO+_+_UiUB1UB2(UC1)UCE2I1+_+_+_IR4IB2T2IC1IB1IC2第七頁，共99頁。隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小，可靠性高，使用靈活，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。本節(jié)主要介紹常用的W7800系列三端集成穩(wěn)壓器，其內(nèi)部也是串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路。該組件的外形如下圖，穩(wěn)壓器的硅片封裝在普通功率管的外殼內(nèi)，電路內(nèi)部附有短路和過熱保護(hù)環(huán)節(jié)。3.集成穩(wěn)壓電源第八頁，共99頁。W7800系列穩(wěn)壓器外形1—輸入端3—公共端2—輸出端78xxW7900系列穩(wěn)壓器外形1—公共端3—輸入端2—輸出端79xx塑料封裝注：金屬封裝和塑料封裝管腳定義不同，使用時(shí)一定要先查手冊。外形及引腳功能第九頁，共99頁。注：型號后XX兩位數(shù)字代表輸出電壓值輸出額定電壓值有如下系列:5V、9V、12V、18V、24V等。三端集成穩(wěn)壓器固定式可調(diào)式正穩(wěn)壓W78XX負(fù)穩(wěn)壓W79XX第十頁，共99頁。輸入與輸出之間的電壓不得低于3V！三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用COW7805CiUi+_+_UO123

0.1~1F1F為了瞬時(shí)增減負(fù)載電流時(shí)，不致引起輸出電壓有較大的波動(dòng)。即用來改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。用來抵消輸入端接線較長時(shí)的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。即用以改善波形。一、輸出為固定電壓的電路第十一頁，共99頁。23220V

24V+C

24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO–15V1F1F0.33F0.33F1000F1000F二、輸出正負(fù)電壓的電路第十二頁，共99頁。要求1.了解晶閘管的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性和主要參數(shù)。2.理解可控整流電路的工作原理、掌握電壓平均值與控制角的關(guān)系。3.了解單結(jié)晶體管及其觸發(fā)電路的工作原理。4.理解交流調(diào)壓電路的工作原理4.晶閘管及其應(yīng)用第十三頁，共99頁。晶閘管（SiliconControlledRectifier）

晶閘管是在晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種大功率半導(dǎo)體器件。它的出現(xiàn)使半導(dǎo)體器件由弱電領(lǐng)域擴(kuò)展到強(qiáng)電領(lǐng)域。晶閘管也像半導(dǎo)體二極管那樣具有單向?qū)щ娦?，但它的?dǎo)通時(shí)間是可控的，主要用于整流、逆變、調(diào)壓及開關(guān)等方面。

體積小、重量輕、效率高、動(dòng)作迅速、維修簡單、操作方便、壽命長、容量大（正向平均電流達(dá)千安、正向耐壓達(dá)數(shù)千伏）。

優(yōu)點(diǎn)：第十四頁，共99頁。晶閘管外型第十五頁，共99頁。晶閘管型號及其含義導(dǎo)通時(shí)平均電壓組別共九級,用字母A~I表示0.4~1.2V額定電壓,用百位或千位數(shù)表示取UFRM或URRM較小者額定正向平均電流(IF)（晶閘管類型）P--普通晶閘管K--快速晶閘管S--雙向晶閘管

晶閘管KP普通型如KP5-7表示額定正向平均電流為5A,額定電壓為700V。第十六頁，共99頁。G控制極基本結(jié)構(gòu)K陰極G陽極

AP1P2N1N2四層半導(dǎo)體晶閘管是具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu),其外形、結(jié)構(gòu)及符號如圖。(c)結(jié)構(gòu)KGA(b)符號(a)外形晶閘管的外形、結(jié)構(gòu)及符號三個(gè)

PN

結(jié)第十七頁，共99頁。S++--燈不亮S++--燈亮實(shí)驗(yàn)工作原理第十八頁，共99頁。晶閘管相當(dāng)于PNP和NPN型兩個(gè)晶體管的組合+KA

T2T1_P2N1N2IGIAP1N1P2IKGAP1N1GP2N2KN1P2第十九頁，共99頁。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(gè)三極管均無基極電流，晶閘管不導(dǎo)通。EA+_RT1T2EGA第二十頁，共99頁。T1T2A該過程在極短時(shí)間內(nèi)連鎖循環(huán)進(jìn)行，形成正反饋，晶閘管瞬間全部飽和導(dǎo)通。KGEA>0、EG>0EGEA+_R2)在控制極G與陰極K之間加正向電壓，當(dāng)IG

到達(dá)一定數(shù)值，T2

首先導(dǎo)通，隨后T1導(dǎo)通，IC1與IG一起進(jìn)入T2的基極后再次放大。第二十一頁，共99頁。GEA>0、EG>0KEA+_RT1T2EGA3）晶閘管導(dǎo)通后，去掉控制極，依靠正反饋，T2管的基極電流IB2=IC1，管子維持導(dǎo)通。晶閘管導(dǎo)通后，控制極失去控制作用第二十二頁，共99頁。在導(dǎo)通后，要關(guān)斷晶閘管：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GKT1T2EGA第二十三頁，共99頁。1）晶閘管導(dǎo)通必須同時(shí)具備兩個(gè)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),必須具備下列三個(gè)條件之一：總結(jié)切斷陽極電源陽極電壓反向?qū)㈥枠O電流減小到某一數(shù)值以下第二十四頁，共99頁。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。UI0+-

-+

第二十五頁，共99頁。當(dāng)晶閘管的陽極和陰極加正向電壓，控制極無電壓時(shí)，J2反偏，因此只有很小電流，稱正向漏電流。此時(shí)晶閘管截止，表現(xiàn)出很大的內(nèi)阻。當(dāng)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。UIUBRUBOIHIF0+--+AP1N1GP2N2KJ1J2J3第二十六頁，共99頁。晶閘管導(dǎo)通后，減小正向壓降，正向電流減小，當(dāng)減小到某一數(shù)值，晶閘管又轉(zhuǎn)為阻斷。此時(shí)對應(yīng)的最小電流稱維持電流IH當(dāng)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)?。AP1N1GP2N2KJ1J2J3UIUBRUBOIHIF0+--+第二十七頁，共99頁。UIUBRUBOIHIF0+--+當(dāng)陽極電壓高于轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，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(dāng)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。UIIGOIG1IG2>0因此，通常采用加控制電壓的方式使晶閘管導(dǎo)通第二十八頁，共99頁。正向特性反向特性URRMUFRMIG2>IG1>IG0UBRIFUBO正向轉(zhuǎn)折電壓IHoUIIG0IG1IG2+_+_反向轉(zhuǎn)折電壓正向平均電流維持電流U動(dòng)畫演示第二十九頁，共99頁。晶閘管主要參數(shù)1.正向重復(fù)峰值電壓UFRM2.反向重復(fù)峰值電壓URRM3.正向平均電流IF4.維持電流IHUIUBRUBOURRMIHUFRMIF0+--+第三十頁，共99頁。晶閘管是晶體閘流管的簡稱，也稱可控硅，它具有

一個(gè)控制電極，通過控制該電極可以控制晶閘管的

導(dǎo)通時(shí)間，調(diào)節(jié)輸出電壓電流的大小，稱為可控整

流。可控硅整流電路半導(dǎo)體二極管只有通斷兩種狀態(tài)，用該元件組成的整流電路，輸出電流和電壓的大小不能通過元件本身來調(diào)節(jié)，稱為不可控整流。第三十一頁，共99頁。單相半波可控整流電路1）以晶閘管代替半波整流電路中的二極管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uG特點(diǎn)+~uuGuoRL+-+-io-1.電路第三十二頁，共99頁。2工作原理t12u

<

0時(shí):

可控硅承受反向電壓不導(dǎo)通，晶閘管反向阻斷加觸發(fā)信號，晶閘管承受正向電壓導(dǎo)通tOu

>0時(shí):tO~uuGuoRL+-+-io-無觸發(fā)信號，晶閘管承受正向電壓導(dǎo)通第三十三頁，共99頁。tO控制角t1tOtOt22tO導(dǎo)通角3工作波形第三十四頁，共99頁。輸出電壓及電流的平均值uo,iouoio晶閘管全導(dǎo)通晶閘管全阻斷改變控制角，可改變輸出電壓Uo。第三十五頁，共99頁。單相半控橋式整流電路1.電路2.工作原理T1和D2承受正向電壓。T1控制極加觸發(fā)電壓,則T1和D2導(dǎo)通，電流的通路為T1、T2晶閘管D1、D2晶體管aRLD2T1b(1)電壓u為正半周時(shí)io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–b此時(shí)，T2和D1均承受反向電壓而截止。第三十六頁，共99頁。io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–bT2和D1承受正向電壓。T2控制極加觸發(fā)電壓,則T2和D1導(dǎo)通，電流的通路為(2)電壓u為負(fù)半周時(shí)bRLD1T2a此時(shí)，T1和D2均承受反向電壓而截止。第三十七頁，共99頁。ttO3.工作波形2tO第三十八頁，共99頁。4.輸出電壓及電流的平均值uo,iouoio0u第三十九頁，共99頁。兩種常用可控整流電路電路特點(diǎn)該電路只用一只晶閘管，且其上無反向電壓。2.晶閘管和負(fù)載上的電流相同。(1)uTD2D1D4u0RLD3+-+-第四十頁，共99頁。電路特點(diǎn)(2)

由于T1的陽極和T2的陰極相連，兩管控制極必須加獨(dú)立的觸發(fā)信號。T1T2D1D2uuORL+-+-第四十一頁，共99頁。單結(jié)晶體管有三個(gè)極，外型類似普通小功率三極管EB2B1要使晶閘管導(dǎo)通，除在陽極和陰極之間加正向電壓，還要在控制極和陰極之間加正向觸發(fā)電壓。產(chǎn)生觸發(fā)電壓的電路稱為觸發(fā)電路。目前常用的是單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路第四十二頁，共99頁。單結(jié)晶體管結(jié)構(gòu)及工作原理B2第二基極B1N歐姆接觸接觸電阻P發(fā)射極E第一基極PN結(jié)N型硅片B2EB11.結(jié)構(gòu)N型硅片的一側(cè)引出兩個(gè)極,B1稱第一基極,B2稱第二基極；硅片另一側(cè)靠近B2處有一個(gè)PN結(jié)，從此處引出電極E稱發(fā)射極。因有兩個(gè)基極，單結(jié)晶體管又稱雙基極二極管。第四十三頁，共99頁。E（發(fā)射極）B2（第二基極）B1（第一基極）PN基極電阻EB2B1RB2RB1等效電路單結(jié)晶體管兩個(gè)基極之間呈電阻性，稱基極電阻RBB=RB1+RB2，其值為幾千歐。第一基極與發(fā)射極之間的電阻為RB1，隨射極電流IE的增大而減小，當(dāng)IE為0，RB1為幾千歐，當(dāng)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。2特性分析第四十四頁，共99頁。E（發(fā)射極）B2（第二基極）B1（第一基極）PN等效電路在兩個(gè)基極之間外加一個(gè)電壓UBB，當(dāng)UE=0時(shí)，A點(diǎn)對地電壓為：2特性分析EB2B1RB2RB1A

–分壓系數(shù)（分壓比）一般為0.3~0.9第四十五頁，共99頁。IEPIPIVUPUEVUV截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)伏安特性曲線+-+-REB2B1+-

E+-UEIERP+-+-REB2B1+-ERPRB2RB1D測量單結(jié)晶體管特性的實(shí)驗(yàn)電路UBBUBBAA第四十六頁，共99頁。3.單結(jié)晶體管的伏安特性UV、IV(谷點(diǎn)電壓、電流):

維持單結(jié)管導(dǎo)通的最小電壓、電流。

UP(峰點(diǎn)電壓)：

單結(jié)管由截止變導(dǎo)通

所需發(fā)射極電壓。IpIVoIEUEUP峰點(diǎn)電壓UV谷點(diǎn)電壓V負(fù)阻區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)負(fù)阻區(qū)：IE增加、UE反而下降，出

現(xiàn)負(fù)阻。PUE<UAPN結(jié)反偏，IE0單結(jié)管截止第四十七頁，共99頁。IEPIPIVUPVUV截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)UE1.UE<UP時(shí)單結(jié)管截止UE>UP時(shí)單結(jié)管導(dǎo)通，UE<UV時(shí)恢復(fù)截止。2.單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓UP與外加固定電壓UBB及分壓比有關(guān)，外加電壓UBB

或分壓比不同，則峰點(diǎn)電壓UP不同。RB1RB2AUBBEUE+_RP+_+_B2B1小結(jié)第四十八頁，共99頁。單結(jié)晶體管振蕩電路R1，R2為外接電阻C為外接電容ugR2R1RUucE+C+__+_50100k3000.47F單結(jié)晶體管振蕩電路利用單結(jié)管的負(fù)阻特性及RC電路的充放電特性組成頻率可調(diào)的振蕩電路。第四十九頁，共99頁。ugR2R1RUuCE+C+__+_50100k3000.47F工作原理設(shè)通電前uC=0。接通電源U,電容C經(jīng)電阻R充電。電容電壓uC逐漸升高。當(dāng)uC

UP時(shí),單結(jié)管導(dǎo)通,電容C放電,R1上得到一脈沖電壓。UpUvUp-UDuCtugt電容放電至uC

Uv時(shí)，單結(jié)管重新關(guān)斷，使ug0。(a)(b)第五十頁，共99頁。電容上的電荷通過R1放電，放電速度取決于R1C，因?yàn)镽1<<R，放電迅速，放電電流在R1

上形成尖脈沖。upuv(c)電壓波形uCttugOO重復(fù)上述過程，在R1上形成一系列尖脈沖第五十一頁，共99頁。這種周而復(fù)始的自動(dòng)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；R大，電容充電慢，到達(dá)uP

的時(shí)間長，脈沖出現(xiàn)時(shí)間晚；R小，電容充電快，到達(dá)uP

的時(shí)間短，脈沖出現(xiàn)時(shí)間早。尖脈沖出現(xiàn)的時(shí)間可通過改變R的值來調(diào)節(jié)uFttuGRR2100KC+uC_uGEB1R1B230051+_+_U移相觸發(fā)第五十二頁，共99頁。單結(jié)管觸發(fā)的可控整流電路u1+RLR1R2RPCRuZT1D1D2T2u2+–uC++–RuL+ug+u+主電路觸發(fā)電路1.電路第五十三頁，共99頁。2.工作原理(1)整流削波U2M削波UZRu2+–+–uo+–uZ整流U2MtOotOtO第五十四頁，共99頁。(2)觸發(fā)電路UP-UDR1R2RPCuc+Rug+uZ+ttUvUpRLT1D1D2T2uL+(3)輸出電壓uLOOUZtOtO第五十五頁，共99頁。問題討論1.單結(jié)管觸發(fā)的可控整流電路中，主電路和觸發(fā)電路為什么接在同一個(gè)變壓器上？2.觸發(fā)電路中，整流后為什么加穩(wěn)壓管？3.一系列觸發(fā)脈沖中，為什么只有第一個(gè)起作用？如何改變控制角？4.輸出電壓如何調(diào)節(jié)？第五十六頁，共99頁。1滿足u1,u2不同的電壓要求2使u1,u2同相，即觸發(fā)電路過零時(shí)刻與主電路過零時(shí)刻保持一致（“同步”）變壓器Tr主要元器件的作用~第五十七頁，共99頁。穩(wěn)壓管DZ：把電壓u0的頂部削掉，使u0成為梯形波Uz。uouZ整流削波當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，單結(jié)晶體管輸出脈沖的幅

度以及每半周產(chǎn)生第一個(gè)脈沖的時(shí)間不受電網(wǎng)

電壓波動(dòng)的影響。uCUpUv電容充、放電第五十八頁，共99頁。觸發(fā)脈沖uLuCug電容充、放電電位器RPRPC是電容的充電時(shí)間常數(shù)，RP

越大，電容電壓uC

上升慢，第一個(gè)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。RPUpUv第五十九頁，共99頁。問題答案1.單結(jié)管觸發(fā)的可控整流電路中，主電路和觸發(fā)電路為什么接在同一個(gè)變壓器上？

目的：保證主電路和觸發(fā)電路的電源電壓同時(shí)過零(即兩者同步)，使電容在每半個(gè)周期均從零開始充電，從而保證每半個(gè)周期的第一個(gè)觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻相同(即角一樣)以使輸出平均電壓不變。2.觸發(fā)電路中，整流后為什么加穩(wěn)壓管？

穩(wěn)壓管的作用：是將整流后的電壓變成梯形(即削波)，使單結(jié)管兩端電壓穩(wěn)定在穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值上，從而保證單結(jié)管產(chǎn)生的脈沖幅度和每半個(gè)周期產(chǎn)生第一脈沖的時(shí)間，不受交流電源電壓變化的影響。第六十頁，共99頁。3.一系列觸發(fā)脈沖中，為什么只有第一個(gè)起作用？如何改變控制角？根據(jù)晶閘管的特性，它一旦觸發(fā)導(dǎo)通，在陽極電壓足夠大的條件下，即使去掉觸發(fā)信號，仍能維持導(dǎo)通狀態(tài)。因此，每半個(gè)周期中只有第一個(gè)觸發(fā)脈沖起作用。改變充電時(shí)間常數(shù)即可改變控制角?？刂平亲兓姆秶Q為移相范圍。4.電壓的調(diào)節(jié)R

電容充電速度變慢uL第六十一頁，共99頁。應(yīng)用舉例電瓶充電機(jī)電路R1~AVR2R4R3RPDDZTC+_待充電瓶T1該電瓶充電機(jī)電路使用元件較少，線路簡單，具有過充電保護(hù)、短路保護(hù)和電瓶短接保護(hù)。第六十二頁，共99頁。工作原理R2、RP、

C、T1、R3、R4

構(gòu)成了單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。當(dāng)待充電電瓶接入電路后，觸發(fā)電路獲得所需電源電壓開始工作。R1~AVR2R4R3RPDDZTC+_待充電瓶T1第六十三頁，共99頁。

當(dāng)電瓶電壓充到一定數(shù)值時(shí)，使得單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓UP大于穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)定電壓，單結(jié)晶體管不能導(dǎo)通，觸發(fā)電路不再產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，充電機(jī)停止充電。R1~AVR2R4R3RPDDZTC+_待充電瓶T1第六十四頁，共99頁。R1~AVR2R4R3RPDDZTC+_待充電瓶T1

觸發(fā)電路和可控整流電路的同步是由二極管D和電阻R1來完成的。

交流電壓過零變負(fù)后，電容通過D和R1迅速放電。交流電壓過零變正后D截止，電瓶電壓通過R2、RP向C充電。改變RP之值，可設(shè)定電瓶的初始充電電流。

第六十五頁，共99頁。交流調(diào)壓電路晶閘管交流調(diào)壓電路可代替調(diào)壓變壓器，廣泛用于調(diào)節(jié)電阻爐溫度，交流電機(jī)轉(zhuǎn)速，舞臺(tái)燈光調(diào)節(jié)。~uuG1uoRL+-+-++__uG2ioT1T21.電路第六十六頁，共99頁。在u的正半周：T1承受正向電壓,T2

承受反向電壓,在t1時(shí)刻(脈沖出現(xiàn)），

T1

導(dǎo)通2.工作原理~uuG1uoRL+-+-++__uG2ioT1T2第六十七頁，共99頁。在u的負(fù)半周：T2

承受正向電壓,T1

承受反向電壓,在t1時(shí)刻(脈沖出現(xiàn)），

T2

導(dǎo)通~uuG1uoRL+-+-++__uG2ioT1T2第六十八頁，共99頁。Uo0uG2u3.波形第六十九頁，共99頁。負(fù)載電壓UL的有效值為：負(fù)載電流IL

的有效值為：IL=UL/RL4.輸出電壓及電流的有效值第七十頁，共99頁。雙向晶閘管特點(diǎn)：相當(dāng)于兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)，兩者共用一個(gè)控制極。符號：A1A2G控制極第一電極第二電極通過控制電壓的控制可實(shí)現(xiàn)雙向?qū)?。第七十一頁，?9頁。工作原理UA1>UA2時(shí)，控制極相對于A2加正脈沖，晶閘管正向?qū)ǎ娏鲝腁1流向A2。UA2>UA1時(shí)，控制極相對于A2加負(fù)脈沖，晶閘管反向?qū)?，電流從A2流向A1。A1A2G第七十二頁，共99頁。交流調(diào)壓電路雙向二極管：只要在其兩端加上一定數(shù)值的正或負(fù)電壓即可使其導(dǎo)通。RCTu+_雙向二極管第七十三頁，共99頁。End第七十四頁，共99頁。T1、T2--晶閘管D1、D2--晶體管T1T2D1D2RL~uu0+-+-io半控橋式全波整流電路第七十五頁，共99頁。T1T2D1D2RL~uu0+-+-ioU的正半周時(shí)，T1和D2導(dǎo)通，電流的通路為：ab工作原理第七十六頁，共99頁。U的負(fù)半周時(shí)，T2和D1導(dǎo)通，電流的通路為：T1T2D1D2RL~uu0+-+-ioab第七十七頁，共99頁。波形分析uo,iouoio0uuT10uT2T1T2D1D2RL~uu0+-+-ioabT1T2D1D2RL~uu0+-+-iouuG2第七十八頁，共99頁。輸出電壓的平均值為：輸出電流的平均值為：輸出電壓及電流的平均值uo,iouoio0u第七十九頁，共99頁。IEPIPIVUPUEVUV截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)伏安特性曲線+-+-REB2B1+-UBBE+-UEIERP+-+-REB2B1+-UBBERPRB2RB1D測量單結(jié)晶體管特性的實(shí)驗(yàn)電路第八十頁，共99頁。伏安特性曲線在兩個(gè)基極之間加正向電壓UBB當(dāng)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(dāng)UE<UA,PN結(jié)反偏,IE幾乎為0，RB1呈高阻，單結(jié)晶體管截止。IEPIPIVUPVUV截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)UE+-+-REB2B1+-UBBERPRB2RB1DA第八十一頁，共99頁。IEPIPIVUPVUV截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)UE當(dāng)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(diǎn)電壓UP，與之對應(yīng)的電流稱峰點(diǎn)電流IPUP=UA+UD=

UBB+UD

，UD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(dòng)態(tài)電阻UE/IE為負(fù)值，稱為負(fù)阻區(qū)+-+-REB2B1+-UBBERPRB2RB1DA第八十二頁，共99頁。UE逐步下降至UV點(diǎn)，當(dāng)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(jìn)入飽和區(qū)。電壓UE的最低點(diǎn)稱谷點(diǎn)電壓UVIEPIPIVUPVUV截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)UE+-+-REB2B1+-UBBERPRB2RB1DA第八十三頁，共99頁。當(dāng)UE=UP時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，呈低阻態(tài)當(dāng)UE<UV時(shí)，單結(jié)晶體管關(guān)斷，呈高阻態(tài)IEPIPIVUPVUV截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)UE小結(jié)第八十四頁，共99頁。uCttuG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(dāng)uC<uP,單結(jié)晶體管截止2)當(dāng)uC=uP,單結(jié)管E導(dǎo)通,E與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?yàn)镽1<<R，放電迅速，放電電流在R1上形成尖脈沖。RR2100KC+uC-uGEB1R1B23051+-+_U第八十五頁，共99頁。uFttuGRR2100KC+uC-uGEB1R1B23051+-+_U3)當(dāng)uc降到谷點(diǎn)電壓uV

,單結(jié)管關(guān)斷。4)重復(fù)上述過程，在R1上形成一系列尖脈沖。第八十六頁，共99頁。uouZ整流削波波形關(guān)系第八十七頁，共99頁。波形關(guān)系UZ削波uZuCUpUvuG電容充、放電觸發(fā)脈沖第八十八頁，共99頁。uG觸發(fā)脈沖uL波形關(guān)系