调光台灯

• 1）首先确定T2：门极G与T1之间的距离较近，其正、反 ）首先确定 向电阻都很小，用万用表“R×1”挡测量G～T1间的电阻 仅几十欧，而G～Ｔ2、Ｔ1～Ｔ2之间的反向电阻均为无穷 大。那么，当测出某脚和其他两脚都不通，就能确定该脚 为T2极。有散热板的双向晶闸管T2极往往与散热板相通。 • 2）区分 与T1极：确定Ｔ2后，剩下两脚中一脚为T1极， ）区分G与 另一脚为G极。用黑表笔接T1极，红表笔接T2极，把T2与 G极瞬时短接一下（给G加上负触发信号），电阻值如为 10Ω左右，证明管子已导通，导通方向为T1～T2，上述假 设正确。如万用表没有指示，电阻值仍为无穷大，说明管 子没有导通，假设错误，可改变两极连接表笔再测；如果 把红表笔接Ｔ1极，黑表笔接T2极，然后将T2与G极瞬时短 接一下（给G加上正触发信号），电阻值如为10Ω左右， 管子为导通，导通方向为T2～T1。
任务3 认识单结晶体管
一、认识单结晶体管
单结晶体管的实物图
单结晶体管的结构 图 形 符 号
单结晶体管的外形
二、单结晶体管触发电路
• 1、单结晶体管的基本特性 、 A、B1间的电压为： RB1 UA = U BB = ηU BB RB1 + RB 2 式中，η称为分压比，其值一般 在0.3～0.9之间。 单结晶体管等 效电路 单结晶体管的导通条件是： 单结晶体管的导通条件是： UE﹥η UBB + UD (UD为PN结的正向压降) 结论： 结论：只要改变UE的大小，就可以控制单结晶体管的导通 与截至。从而获得从RB1输出的脉冲电压。
图7-11 =0°时的输出电压波形 °
图7-12 =30°时的输出电压波形 °
α + θ = π ，改变触发延迟角 的大小，即改变触发脉冲 α
在每周期内触发的时刻，负载电压的波形不同。 单相半波可控整流电路参数计算公式见表7-3
电路参数 输出电压平均值 负载电流平均值 通过晶闸管的平均电流 晶闸管承受的最大电压
学习要点：
• 1．晶闸管是一种电力半导体器件，是一种可控的 电子开关。主要应用在可控整流、交流调压、大 功率变频控制、逆变控制和无触点开关等方面。 • 2．单向晶闸管只有在阳极和阴极间加正向电压， 同时在门极和阴极间加正向触发电压时，它才会 导通。晶闸管一旦导通后，门极便失去控制作用 ，要使导通的晶闸管关断，必须将阳极电压降低 ，使通过阳极的电流减小到低于维持电流IH，或 者改变阳极电压的极性。 • 3. 晶闸管的电极识别和质量好坏可以通过万用表 的电阻挡进行简易的检测。
元器件选择
• 表7-1 调光台灯电路元件明细表
序号 1 2 3 分类 VD1～VD4 VU VT R1、R3 R2 4 5 6 7 8 R4 HL C RP 其他 名 称 整流二极管 单结晶体管 晶闸管 电阻器 电阻器 电阻器 灯泡 电容器 带开关电位 器 型号规格 IN4007 BT33 3CT151 100 470 1k 220V、25W 0.1µF 100k 实验板（万能板）、导线 数量 4 1 1 2 1 1 1 1 1
5、晶闸管的型号及简易检测 、 • （1） 型号 ） 3CT系列和KP系列型号组成部分的含义：
举例：3CT－5/500表示额定电流为5A、额定电压为500V的普通型单向 晶闸管。
• （2）单向晶闸管简易检测 ） • 1）极性的判断 将万用表置于“R×1k”或“R×100”挡 ） ，如果测得其中两个电极的正向电阻较小，而交换表笔后 测得反向电阻很大，那么以阻值较小的一次为准，黑表笔 所接的就是门极G，而红表笔所接的就是阴极K，剩下的 电极便是阳极。 • 2）质量的判断 将万用表置于“R×10”挡，黑表笔接阳 ） 极，红表笔接阴极，指针应接近∞，如图7-7所示。当合上 S时，表针应指很小的阻值，约为60～200Ω，表明单向 晶闸管能触发导通；断开S，表针回不到∞，表明晶闸管 是正常的（有些晶闸管因为维持电流较大，万用表的电流 不足以维持它导通，当S断开后，表 图7-7 针会回到∞，也是正常的）。如果在 S未合上时，阻值很小，或者在S合上 时表针也不动，表明晶闸管质量太差 或已击穿、断极。
• 2、单结晶体管触发电路 、 工作原理： 工作原理： 电源接通后，通过可调电阻RP和电阻 R3给电容C充电，当电容充电电压UE上升 到大于ηUBB + UD时，单结晶体管导通， C迅速放电，在R2上形成一个很窄的正脉 冲。此 图7-21 单结晶体管触发电路时电 容C两端的电压几乎为零。第一个周期过 后，由于UCC继续通过RP和R3给电容C充 电， 这样连续不断重复上述过程，从而 获得晶闸管所需要的触发脉冲电压。
3、单向晶闸管的导通和关断的规律 单向晶闸管的工作 特点： 特点：
1）单向晶闸管的导通条件 ） 是阳极与阴极间加正向电 压，同时在门极与阴极间 也加上正向电压。 也加上正向电压。 2）晶闸管一旦导通后，门 ）晶闸管一旦导通后， 极即失去控制作用。 极即失去控制作用。要使 导通后的晶闸管关断， 导通后的晶闸管关断，可 将阳极电压降低到一定程 度或改变阳极电压的极性。 度或改变阳极电压的极性。 3）晶闸管具有以弱电控制 ） 强电的作用， 强电的作用，即利用弱电 信号（即触发信号） 信号（即触发信号）对门 极的控制作用， 极的控制作用，就可使晶 闸管导通去控制强电系统。 闸管导通去控制强电系统。
图7-15
° α =0°时的输出电压波形
图7-16 α =30°时的输出电压波形 °
• 单相桥式可控整流电路参数计算公式
电路参数 输出电压平均值 负载电流平均值 通过晶闸管的平均电流 晶闸管承受的最大电压
U L = 0.9U 2
计算公式
1 + cosα 2
L L
I
L
=
U R
IT = I L
U
RM
=
分析单相半波可控整流电路工作原理 • 1）u2为正半周时，晶闸管VT承受正向电压，如果此时没 有加触发电压，则晶闸管处于正向阻断状态，负载电压 uL=0。 • 2）当 ωt= 时，门极加有触发电压ug，晶闸管具备了导通 条件，由于晶闸管正向压降很小，电源电压几乎全部加到 负载上，uL≈ u2。 • 3）在 ＜ωt＜л期间，尽管ug在晶闸管导通后即已消失， 但是晶闸管仍然保持导通，因此，在这期间，负载电压uL 依然和次级电压u2保持基本相等。 • 4）当ωt=л时，u2=0，晶闸管自行关断，uL=0。 • 5）当л＜ωt＜2л时，u2进入负半周后，晶闸管承受反压 ，呈反向阻断状态，负载电压uL=0。 在u2的第二个周期里，电路将重复第一周期的变化。如此不 断重复，负载RL上就得到单向脉动电压。如图7-10C所示
二、双向晶闸管
1、结构和符号 、 它是N-P-N-P-N五层三端半 导体器件，也有三个电极，但 它没有阴、阳极之分，而统称 为主电极T1和T2，另一个电极 G也称为门极。 2、工作特点 、 它的主电极T1和T2无论加正向电压还是反向电压，其门极 G的触发信号无论是正向还是反向，它都能被“触发”导 通。 3、双向晶闸管的电极识别及质量判别 、
4. 单向晶闸管的主要参数 • （1）断态重复峰值电压 DRM ：结温为额定值时，门极 ）断态重复峰值电压U 断开，允许重复加在晶闸管A、K间的正向峰值电压。 • （2）反向重复峰值电压 RRM 结温为额定值时，门极断 ）反向重复峰值电压U 开，允许重复加在晶闸管A、K间的反向峰值电压。 • （3）通态平均电流 T(AV) ：在规定的环境温度和散热条 ）通态平均电流I 件下，结温为额定值，允许通过的工频正弦半波电流的平 均值。 • （4）通态平均电压 T(AV) ：结温稳定，通过正弦半波额 ）通态平均电压U 定的平均电流，晶闸管导通时，阳极A和阴极K间的电压 平均值，习惯上称为导通时的管压降，一般为1V左右。 • （5）维持电流 H ：在规定环境温度下，门极断开时， ）维持电流I 维持晶闸管继续导通所必需的最小电流。
任务1 检测晶闸管
一 、认识晶闸管
常用的晶闸管有单向和双向两大类 1、单向晶闸管基本结构与图形符号： 、单向晶闸管基本结构与图形符号： 文字符号“VT”，
属于四层三端半导体器件： 属于四层三端半导体器件： 阳极A、阴极K、门极G， 阳极 、阴极 、门极 ，
2、连电路，观察单向晶闸管的工作特性 、连电路，
2U
2
学习要点：
• 1．在单相半波可控整流电路中，负载RL上得到 的脉动直流电压的平均值为UL=0.45U2 ， • 流过负载和晶闸管的直流电流相等，即IL=IT,晶闸 管承受的最大反压URM = U2 。 • 2．在单相桥式可控整流电路中，输出电压比半 波可控整流电路增加一倍，即UL=0.9U2 ，其它 ，IL=IT,晶闸管承受的最大反压URM = U2 不变。 • 3．与二极管整流电路的区别是：晶闸管整流电路 输出的直流电压是可控的，触发延迟角 越大，输 出电压越小。 的变化范围称为移相范围，单相半 波可控整流电路和单相桥式可控整流电路的移相 范围都是0°～180°。
I
计算公式
U RM =
UL = 0.45 2 U
2U 2
1+ cosα 2
IT =IL
L
=
U R
L L
二、单相桥式可控整流电路
• 1、认识单相桥式可控整流电路 、
a）变压器二次 侧电压
b）触发 脉冲
c）输出 波形
图7-13 单相桥式可控整流电路
图7-14 工作波形图
• 2．工作原理 ． • （1）u2为正半周时，二极管VD1、VD4承受正向电压， VD2、VD3承受正向电压，如果未加触发电压，则晶闸管 处于正向阻断状态，uL=0。 • （2）当ωt= 时，加有触发电压ug，晶闸管VT导通，电路 中的电流方向如图实线所示。uL和u2基本相等。 • （3）在 ＜ωt＜л期间，尽管ug在晶闸管导通后已消失， 3 ωt л u 但是晶闸管仍然保持导通。因此，在这期间，uL依然和u2 保持基本相等。极性为上正下负，iVD1=iVD４=iL。 • 4）当л＜ωt＜2л时，u2进入负半周后，二极管VD2～VD3 承受正向电压，VD1、VD4承受反向电压，只要触发脉冲 ug到来，晶闸管VT 就导通，电流方向如图中虚线所示。 uL≈u2，方向仍为上正下负， iVD2=iVD３=iL。 在u2的第二个周期里，电路将重复第一周期的变化。如此不 断重复，负载RL上就得到单向脉动电压。如图7-14所示。