简易单向可控硅交流调压器原理图及工作原理介绍
可控硅调压的工作原理

可控硅调压的工作原理
可控硅调压器是一种电子控制设备,常用于电力电子变流器、电能调速装置等功率电子设备中。
其主要功能是在交流电路中实现可控的电压调节。
可控硅调压器的工作原理如下:
1. 在电路中串联可控硅,常用双极性结型可控硅。
2. 控制信号通过触发器控制可控硅的触发时刻。
3. 当可控硅的控制信号触发时,它会开始导通,允许电流流过。
4. 一旦可控硅导通,就会形成一个绝缘体到导体的短路,电流将通过可控硅流过。
5. 当电流经过可控硅时,就会产生一个电压降,它决定了电路中的负载所受到的电压。
6. 可控硅的导通角相位可以通过改变触发时刻的延迟时间来调节,从而改变电路中的平均电压值。
可控硅调压器的工作原理是基于可控硅的导通和关断特性。
通过控制可控硅的导通角相位和触发时刻,可以改变负载所受到的电压,从而实现电压的调节。
同时,可控硅调压器具有较高的电压控制精度和响应速度,适用于各种电力电子设备中的电压调节需求。
可控硅调压电路原理

可控硅调压电路原理
可控硅调压电路原理是一种常见的电子调节电压的方法。
它通过可控硅器件(又称二极管可控整流器)控制电流的导通时间来调节输出电压的大小。
可控硅器件是一种具有三个电极的半导体元件,包括主电极、控制电极和门极。
当在主电极与控制电极之间加上一定的正向电压,使得主电极与控制电极之间的结反向偏置矩形区域变窄,从而使得可控硅器件产生导通状态。
而若在主电极与控制电极间施加一定的反向电压,或是通过门极施加一个周期性的触发信号,可控硅器件将被迫断开导通状态。
可控硅调压电路主要由可控硅器件、控制电路和功率元件组成。
在控制电路中,通过对可控硅器件主、控制电极之间的脉冲信号的调节,控制器件导通时的时间和导通周期的比例。
在功率元件中,通过将可控硅器件与负载(如电阻、电感或电容)相连,使得输出电压与负载的关系得到控制。
可控硅调压电路的工作原理是将输入电源的交流电转换为直流电。
当输入电压施加到可控硅调压电路时,可控硅器件会在每个正弦周期的起始瞬间导通,从而导致电流在主电极和控制电极之间流通。
然后,可控硅器件会在每个正弦周期的结束瞬间断开导通。
因此,通过控制可控硅器件的导通时间和导通周期的比例,可以调节输出电压的大小。
总的来说,可控硅调压电路通过控制可控硅器件导通时间的长
短,实现对输出电压的调节。
这种电路具有简单、稳定、可靠的特点,在许多电子设备中广泛应用。
单向可控硅的工作原理

单向可控硅的工作原理在电子电路的世界里,单向可控硅是一种非常重要的半导体器件,它就像是一个神奇的电子开关,能够精确地控制电流的通断。
接下来,让我们一起深入了解单向可控硅的工作原理。
要理解单向可控硅的工作原理,首先得从它的结构说起。
单向可控硅的结构就如同一个三层半导体器件,有三个电极,分别是阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
阳极和阴极就像是一个普通二极管的两个极,而控制极则是用来控制单向可控硅导通的关键。
当单向可控硅处于截止状态时,也就是阳极和阴极之间没有电流通过。
这时候,即使在阳极上加上正向电压,只要控制极没有触发信号,单向可控硅就像一个紧闭的大门,电流无法通过。
那么,如何让单向可控硅导通呢?这就需要控制极发挥作用了。
当在控制极上加上一个适当的触发电流或者触发电压时,单向可控硅内部的结构会发生变化,就像是打开了一道“门缝”,使得阳极和阴极之间能够有电流通过,从而进入导通状态。
一旦单向可控硅导通,即使撤掉控制极上的触发信号,它也会保持导通状态,就好像一旦门被打开,就不会自动关闭,除非阳极和阴极之间的电流减小到一定程度,或者阳极和阴极之间的电压反向,单向可控硅才会重新回到截止状态。
为了更清楚地说明单向可控硅的导通和截止过程,我们可以通过一个简单的电路来演示。
假设我们有一个电源,一个电阻,一个单向可控硅和一个触发电路。
当电源接通时,由于单向可控硅处于截止状态,电路中没有电流通过电阻。
然后,当触发电路向控制极提供触发信号时,单向可控硅导通,电流开始通过电阻,电阻上会有电压降。
只要电源电压保持不变,并且电流不低于维持电流,单向可控硅就会一直保持导通状态。
如果我们想要单向可控硅重新截止,有两种常见的方法。
一种是减小阳极和阴极之间的电流,比如增大电阻的值,使得电流低于维持电流,单向可控硅就会自动截止。
另一种方法是在阳极和阴极之间加上反向电压,这样也能让单向可控硅回到截止状态。
在实际应用中,单向可控硅的工作原理有着广泛的用途。
单相交流调压电路工作原理

单相交流调压电路工作原理单相交流调压电路是一种常见的电子电路,用于将交流电源的电压调节为稳定的、恒定的电压输出。
该电路结构简单,调节精度高,使用广泛,在工业、家电、通讯、医疗等各个领域都得到了广泛的应用。
一、工作原理单相交流调压电路的基本原理是利用半导体元件的电学特性,在交流电路中形成一个与输入电压方向相同的电流。
当输入电压变化时,该电流的大小随之变化,从而形成一个与输入电压大小相反的电压,实现了电压的调节。
该电路的核心元件是可控硅(thyristor),可控硅是一种能控制电流的半导体器件,其结构与二极管相似。
它有一个额外的极,称为控制极,控制极的控制信号可以控制可控硅的导通或截止,从而控制电路中的电流。
单相交流调压电路的基本结构如下图所示:上图中,V1为交流电源,变压器T将V1降压至所需电压,D为整流二极管,将交流电转为直流电,C为滤波电容,用于过滤直流电中的脉动电流。
R为负载电阻,可控硅SCR为控制元件,用于控制电流的导通或截止。
在电路正半周期中,SCR的控制极(G)被施加一个正脉冲,使其导通,交流电通过D、C充电,直到C电压达到输入电压的峰值,此时SCR的电流减小,SCR进入截止状态,电容C会根据电路负载情况,向电阻R放电。
在电路负半周期中,SCR的控制极被施加一个反脉冲,使其导通,交流电通过D、C充电,当C电压达到SCR的触发电压时,SCR会被触发,电路进入导通状态,直到电流降为零,交流电通过C,电容C会向负载电阻R放电。
基于该原理,单相交流调压电路可以实现电压的调节,在输入电压发生变化时,通过控制SCR的导通或截止,电路中的电压也会随之变化,实现稳定的输出电压。
二、电路类型单相交流调压电路根据控制方式,可分为两种类型:阶段控制型和PWM型。
1. 阶段控制型阶段控制型交流调压电路,控制元器件一般为可控硅。
该电路的控制方式是通过控制可控硅的导通时间(相位控制),来实现电压的调节。
在输入电压上升时,控制硅导通的时间变长;在输入电压下降时,硅的导通时间变短。
单向可控硅工作原理

单向可控硅工作原理
单向可控硅(Silicon Controlled Rectifier,简称SCR)是一种半导体器件,可以实现电流的单向控制和关断。
单向可控硅主要由四层半导体材料组成,包括P型硅和N型硅交替堆叠形成的三个PN结。
其中,中间的PN结为控制电流的结,两侧为正向和反向的结。
当施加正向电压时,只有当控制电流达到一定的阈值时,单向可控硅才能开始导通。
具体的工作原理如下:
1.施加正向电压:当正向电压施加到正极(即P区),负极(即N区)时,如果控制电流为零,SCR处于关断状态。
2.达到门极电流阈值:当控制电流(也称为门极电流)超过一个特定的阈值(通常为几微安到几毫安之间),SCR开始工作。
3.进入导通状态:当控制电流大于门极电流阈值时,SCR进入导通状态。
此时,正向电压施加在SCR上,导致PNP结两侧的PN结被硬导通,电流通过SCR流向电路负载。
4.维持导通状态:一旦SCR处于导通状态,只需维持较小的控制电流即可持续导通。
这是因为PNP结两侧的PN结被硬导通,只有施加相反的反向电压或减小电流才能使SCR恢复到关断状态。
5.关断状态:当控制电流降低到一定程度或施加反向电压时,SCR会立即进入关断状态,电流无法通过。
单向可控硅的具体工作原理使其在许多电子设备中得到广泛应用,如调光器、电动机控制器、电源稳压器等。
可控硅的工作原理(带图)

可控硅是可控硅整流器的简称。
它是由三个PN 结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。
图3-29是它的结构、外形和图形符号。
可控硅的三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时,从符号图上可以看出PN 结处于反向,具有类似二极管的反向特性。
当器件的阳极上加正电位时(若控制极不接任何电压),在一定的电压范围内,器件仍处于阻抗很高的关闭状态。
但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时,器件迅速转变到低阻通导状态。
加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时,器件处于关闭状态。
此时如果在控制极上加有适当大小的正电压(对阴极),则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。
可控硅一旦导通,控制极便失去其控制作用。
就是说,导通后撤去栅极电压可控硅仍导通,惟独使器件中的电流减到低于某个数值或者阴极与阳极之间电压减小到零或者负值时,器件才可恢复到关闭状态。
图3-30 是可控硅的伏安特性曲线。
);当有控制极信号时,正图中曲线I 为正向阻断特性。
无控制极信号时,可控硅正向导通电压为正向转折电压(UB0向转折电压会下降(即可以在较低正向电压下导通),转折电压随控制极电流的增大而减小。
当控制极电流大到一定程度时,就再也不浮现正向阻断状态了。
曲线Ⅱ为导通工作特性。
可控硅导通后内阻很小,管子本身压降很低,外加电压几乎全部降在外电路负载上,并流过比较大的负载电流,特性曲线与二极管正向导通特性相似。
若阳极电压减小(或者负载电阻增加),导致阳极电流小于时,可控硅从导通状态即将转为正向阻断状态,回到曲线I 状态。
维持电流IH曲线Ⅲ为反向阻断特性。
当器件的阳极加以反向电压时,尽管电压较高,但可控硅不会导通(惟独很小的漏电流)。
只有反向电压达到击穿电压时,电流才蓦地增大,若不加限制器件就会烧毁。
正常工作时,外加电压要小于反向击穿电压才干保证器件安全可靠地工作。
可控硅的重要特点是:只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通,器件中就可以通过较大的电流。
可控硅调压的工作原理

可控硅调压的工作原理1.晶闸管结构:可控硅是一种半导体器件,它有四个层,由P-N-P-N的结构组成。
P-N结形成PNP和NPN管两个双极晶体管的结合。
晶闸管内部还有一个控制电极(即门极)和两个主电极(即阳和阴极)。
2.晶闸管的导通方式:晶闸管的导通方式包括正向导通和反向导通。
-正向导通:当阳极接到正电压且门极施加正脉冲或正直流电压时,PNP管的基结区会由于电子的注入而形成导电通道,使得晶闸管导通。
一旦晶闸管被压阻,它将继续导通,直到输电线上的电流降为零或通过管子的流过电流降到维持当前电压的最小值。
此时,控制电流可以被从逆向回火电压中提防。
-反向导通:当阳极接到负电压且门极施加正脉冲或正直流电压时,晶闸管的两个PN结都会逆向击穿,形成双向导通通道。
在这种模式下,晶闸管将进行双向导通电流。
3.可控硅的调压控制:可控硅的调压控制是通过改变晶闸管的导通和截止时间来实现的。
这个过程可以通过施加控制信号脉冲来完成,控制信号脉冲可以是正脉冲、负脉冲、半波脉冲、宽脉冲等。
-正脉冲控制:当正脉冲施加到门极时,PNP管的基结区将注入电子,从而使得晶闸管导通。
增加正脉冲宽度会导致晶闸管导通时间增加,从而增加输出电压。
-负脉冲控制:当负脉冲施加到门极时,NPN管的基结区将注入电子,从而引起反向电流流动,使得晶闸管截止。
增加负脉冲宽度会导致晶闸管截止时间增加,从而降低输出电压。
-半波脉冲控制:半波脉冲控制是通过将正脉冲和负脉冲的开关信号交错施加到门极来实现的。
半波脉冲控制可以实现输入电压的改变范围更大。
-宽脉冲控制:在宽脉冲控制下,由于晶闸管的导通和截止时间可以通过调整控制信号宽度来改变,因此可以实现更大的输入电压范围。
总的来说,可控硅调压器通过改变晶闸管的导通和截止时间来调整输出电压。
不同的控制信号脉冲可以实现不同范围的电压调节。
这种调压器可以在电力系统中实现精确的电压控制,以适应不同的负载需求。
同时,由于可控硅具有高效率和可靠性,因此被广泛应用于电力调节和电机控制系统中。
可控硅的工作原理带图

可控硅的工作原理(带图)一.可控硅是可控硅整流器的简称。
它是由三个PN结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。
图3-29是它的结构、外形和图形符号。
可控硅的三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时,从符号图上可以看出PN结处于反向,具有类似二极管的反向特性。
当器件的阳极上加正电位时(若控制极不接任何电压),在一定的电压范围内,器件仍处于阻抗很高的关闭状态。
但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时,器件迅速转变到低阻通导状态。
加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时,器件处于关闭状态。
此时如果在控制极上加有适当大小的正电压(对阴极),则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。
可控硅一旦导通,控制极便失去其控制作用。
就是说,导通后撤去栅极电压可控硅仍导通,只有使器件中的电流减到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时,器件才可恢复到关闭状态。
图3-30是可控硅的伏安特性曲线。
图中曲线I为正向阻断特性。
无控制极信号时,可控硅正向导通电压为正向转折电压(U B0);当有控制极信号时,正向转折电压会下降(即可以在较低正向电压下导通),转折电压随控制极电流的增大而减小。
当控制极电流大到一定程度时,就不再出现正向阻断状态了。
曲线Ⅱ为导通工作特性。
可控硅导通后内阻很小,管子本身压降很低,外加电压几乎全部降在外电路负载上,并流过比较大的负载电流,特性曲线与二极管正向导通特性相似。
若阳极电压减小(或负载电阻增加),致使阳极电流小于维持电流I H时,可控硅从导通状态立即转为正向阻断状态,回到曲线I状态。
曲线Ⅲ为反向阻断特性。
当器件的阳极加以反向电压时,尽管电压较高,但可控硅不会导通(只有很小的漏电流)。
只有反向电压达到击穿电压时,电流才突然增大,若不加限制器件就会烧毁。
正常工作时,外加电压要小于反向击穿电压才能保证器件安全可靠地工作。
可控硅的重要特点是:只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通,器件中就可以通过较大的电流。
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简易可控硅交流调压器原理图及工作原理介绍
本文介绍一台电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器,这可用作家用电器的调压装置,进行照明灯调光,电风扇调速、电熨斗调温等控制。
这台调压器的输出功率达100W,一般家用电器都能使用。
可控硅交流调压器电路原理:
电路图如下可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成,其电路原里图如下图所示。
从图中可知,二极管D1—D4组成桥式整流电路,双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。
当调压器接上市电后,220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流,在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压,该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。
在交流电的正半周时,整流电压通过R4、W1对电容C 充电。
当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时,T1管由截止变为导通,于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电,结果在R2上获得一个尖脉冲。
这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极,使可控硅导通。
可控硅导通后的管压降很低,一般小于1V,所以张弛振荡器停止工作。
当交流电通过零点时,可控硅自关断。
当交流电在负半周时,电容。
C又从新充电……如此周而复始,便可调整负载RL上的功率了
调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器,这种电位器可以直接焊在电路板上,电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外,其佘的都用功率为1/8W 的碳膜电阻。
D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。
SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅整流器件,如国产3CT系例。