晶闸管的触发电路
晶闸管触发电路的要求
晶闸管触发电路的要求
晶闸管触发电路是通过晶闸管的特性来控制受波形的变化。
它的特点是由晶闸管的两
极的施加电压和电流的变化而实现波形的变化，它的优点是可以稳定地控制触发信号的改变，特别适用于高频应用，精度和稳定性都比较高。
第一，晶闸管触发电路要求有足够大的触发电压，并且保持足够平稳，最好能保持高
于1V以上，这样能确保正常的工作，用以满足较高的质量要求。
第二，晶闸管触发电路的反应速度也是非常重要的，需要确保其能在最短的时间内作
出正确的反应，否则会影响通信设备的正常工作，在实际应用过程中，其反应速度要小于
5微秒。
第三，晶闸管触发电路的触发电流也有要求，通常情况下，它的触发电流应该保持在
1mA以上，这样可以确保其能够得到足够强劲的触发信号，其中涉及到晶闸管的触发电压
和电流，通常都要求稳定可靠。
第四，晶闸管触发电路的波形要求也是非常重要的，其中的正脉冲应该要能达到一定
的高度，而且波形的曲线稳定性也要能够达到规定的一定的标准，晶闸管的波形要求可以
保持0.2V ≤ U ≤ 30V，如此才能确保晶闸管的正常工作。
最后，也最重要的是晶闸管触发电路的安全性，开关电源从PCB板中，气体绝缘作用，防止元器件被潮湿环境所损坏，以确保元器件能正常运转，保证电路的稳定性。
总之，晶闸管触发电路作为精密控制电路，具有良好的性能，但是在使用时还是要控
制好它的参数，确保其能满足要求，以保证系统的正常工作。
晶闸管触发电路原理
晶闸管触发电路原理
晶闸管触发电路是一种用来控制晶闸管导通或关断的电路。
晶闸管是一种双电极四层结构的半导体器件，当控制电压达到一定值时，晶闸管将导通，形成低电压通道，允许大电流通过。
而当控制电压低于一定值时，晶闸管会关断，形成高电压阻断状态。
晶闸管的触发电路一般由两部分组成：触发脉冲发生器和触发脉冲放大器。
触发脉冲发生器负责产生控制信号，而触发脉冲放大器则负责放大触发信号，使之能够控制晶闸管的导通或关断。
触发脉冲发生器通常是利用电容和电感等元件来形成一个振荡电路，产生临时性的高幅度脉冲信号。
这个脉冲信号可以通过电压调节器进行调节，以确保触发脉冲的幅度和宽度符合晶闸管的要求。
触发脉冲放大器接收触发脉冲发生器产生的脉冲信号，并将其放大到足以触发晶闸管的电压级别。
这个放大过程中通常会使用放大电路，如放大器或变压器等。
当触发脉冲传递到晶闸管上时，它会改变晶闸管的电特性，从而实现导通或关断。
触发脉冲的幅度、宽度和频率等参数决定了晶闸管的导通和关断速度以及电流大小。
总而言之，晶闸管触发电路是利用触发脉冲发生器和触发脉冲
放大器，通过产生和放大脉冲信号来控制晶闸管的导通或关断，实现对电流的控制。
晶闸管触发电路 (2)
晶闸管触发电路1. 简介晶闸管触发电路是一种用于控制晶闸管导通的电路，它能够将小信号或控制信号转换成足够大的信号来触发晶闸管的导通。
晶闸管是一种双向可导电的电子开关，广泛应用于电力电子系统和工业自动化控制中。
晶闸管触发电路主要包括触发电路的设计和控制电路的设计两个部分。
触发电路的设计用于产生适当的触发信号，而控制电路的设计用于控制触发电路的工作。
本文将详细介绍晶闸管触发电路的原理、分类、设计和应用。
2. 触发电路原理晶闸管触发电路的工作原理是通过控制晶闸管的控制端来实现晶闸管的导通或关断。
当控制端施加一个正脉冲信号时，晶闸管会导通；当施加一个负脉冲信号或没有信号时，晶闸管会关断。
触发电路的基本原理是利用电容、电感、二极管等元件将控制信号转换为适当的触发信号。
常用的触发电路包括：•RC触发电路：使用电阻和电容的组合，将控制信号转换成具有一定斜率的触发脉冲。
•LC触发电路：使用电感和电容的组合，将控制信号转换成具有较高振幅的触发脉冲。
•金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）触发电路：利用MOSFET的特性，将控制信号转换成足够大的触发信号。
3. 触发电路分类晶闸管触发电路可以根据不同的分类方式进行分类。
3.1 按控制信号类型分类根据控制信号的类型，触发电路可以分为单脉冲触发电路和双脉冲触发电路。
•单脉冲触发电路：只需一个触发脉冲即可实现晶闸管导通。
常用的单脉冲触发电路包括RC触发电路和LC触发电路。
•双脉冲触发电路：需要两个触发脉冲来实现晶闸管导通。
常用的双脉冲触发电路包括寄生电容型触发电路和极性反转型触发电路。
3.2 按控制信号波形分类根据控制信号的波形，触发电路可以分为单脉冲、方波和脉冲串触发电路。
•单脉冲触发电路：控制信号为单一脉冲信号。
•方波触发电路：控制信号为方波信号，周期内可能包含多个脉冲。
•脉冲串触发电路：控制信号为多个周期形成的脉冲串信号。
3.3 按触发电路特点分类根据触发电路的特点，触发电路可以分为恒流触发电路、恒压触发电路和自供电触发电路。
晶闸管触发电路
+
u RL
L
D1
D2
主电路
R
uZ +
–
RP
R2
R
u u +
C
+
C R1
g
触发电路
鄂尔多斯煤炭技工学校
（2）. 工作原理
+R
+
u2
uo
–
–
uZ
U2M
O
+
uZ
–
U2M uo
O
uz
UZ
O
整流 削波
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
t t t
(2) 触发电路
+
RP
R2
UZ uο
O
R
uZ
C
+
uc
+
R1
ug
(3) 输出电压uL
改变充电时间常数即可改变控制角。 控制角变化的范围称为移相范围。
4. 电压的调节
R
电容充电速度变慢
uL
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
1、单结晶体管当发射极与基极b1之间的电压超过峰 点电压UP时，单节晶体管导通（ 对 ） 2、 单结晶体管用于可控整流电路，其作用是组成（C ）。 A.整流电路 B.放大电路 C.控制电路 3、利用单结晶体管的 负阻 特性和RC电路的充放电 特性，可组 成频率可调的振荡电路，用以产生晶闸管的触发脉冲。
b2 第二基极B2
B2
欧姆接触
E
陶瓷
P型硅片 N型硅片
b1 第一基极B1
(a) 示意图
B1
(b) 符号
单结晶体管结构示意图及其表示符号
鄂尔多斯煤炭技工学校
晶闸管对触发电路的要求
扬州工业职业技术学院 电子系 范丛山
晶闸管是单向可控器件，晶闸管承受正 向阳极电压的同时，门极还要加上适当的触 发电压才能由阻断转入导通状态。改变触发 脉冲的输出的时间，即可以改变控制角的大 小，从而达到改变输出直流平均电压的目的。
一、晶闸管对触发电路的要求 触发信号可以使交流、直流或脉冲，脉冲信号 只能在门极为正、阴极为负时起作用。触发信号的 电压波形有多种形式。 1、触发信号应有足够的功率（电压与电流） 触发电路输出的触发电压和触发电流，应大于 晶闸管的门极触发电压和门极触发电流。在触发信 号为脉冲形式时，只要触发功率不超过规定值，触 发电压、电流的幅值在短时间内可大大超过额定值。
（四）双脉冲形成环节 对于三相全控桥整流电路要求触发脉冲必须采 用宽脉冲或双脉冲，此电路可实现双脉冲输出，相 邻两个脉冲的间隔为60。
（五）强触发及脉冲封锁环节 晶闸管采用强触发可缩短开通时间，提高晶闸 管承受电流上升率的能力，有利于改善串并联元件 的动态均压与均流，增加触发可靠性。
五、触发脉冲与主电路电压的同步
（一）同步环节 同步环节由同步变压器Ts、晶体管VT2、VD1、VD2、 R1以及C1等组成。在锯齿波触发电路中，同步就是要求锯 齿波的频率与主回路电源频率相同。锯齿波是由开关管VT2 控制的，VT2有截止变为导通期间产生锯齿波，VT2截止持 续时间就是锯齿波的宽度，VT2开关的频率就是锯齿波的频 率。要使触发脉冲与主回路电源同步，必须使VT2开关频率 与主回路电源频率达到同步。
2、触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡 触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在 触发脉冲消失前达到擎住电流，使晶闸管能保持通 态，这是最小的允许宽度。 3、触发脉冲的移相范围应能满足变流装置的要求 触发脉冲的移相范围与主电路形式、负载性质 及变流装置的用途有关。如三相半波电阻性负载时， 要求移相范围为150，而三相桥式全控电阻性负载 要求移相范围为120。 4、触发脉冲与主回路电源电压必须同步 为了使晶闸管在每一周期都能重复在相同的相位 上触发，保证变流装置的品质和可靠性，触发电路 的同步电压与主回路电源电压必须保持某种固定的 相位关系。
晶闸管触发电路
•1.1 单结晶体管
单结晶体管又叫双基极二极管，是具有一个PN结的三 端负阻器件。 单结晶体管触发电路结构简单，输出脉 冲前沿陡峭，抗干扰能力强，运行可靠，调试方便，广 泛应用与小容量晶闸管触发控制。
1.单结晶体管的结构ຫໍສະໝຸດ 等效电路在一个低掺杂的N型硅棒上利 用扩散工艺形成一个高掺杂P 区，在P区与N区接触面形成 PN 结 ， 就 构 成 单 结 晶 体 管 (UJT)。其结构如图 (a)所示，
当Ueb1增大，使PN结正向电压大于开启电压时，则IE变为正向电流，从 发射极e流向基极b1,此时，空穴浓度很高的P区向电子浓度很低的硅棒的A— b1区注入非平衡少子；由于半导体材料的电阻与其载流子的浓度紧密相关， 注入的载流子使rb1减小；而且rb1的减小，使其压降减小，导致PN结正向电 压增大，IE随之增大，注入的载流子将更多，于是rb1进一步减小；当IE增大 到一定程度时，二极管的导通电压将变化不大，此时UEB1。将因rb1的减小而 减小，表现出负阻特性。
P型半导体引出的电极为发射极E； N型半导体的两端引出两个电极， 分别为基极B1和基极B2，B1和B2 之间的N型区域可以等效为一个纯 电阻，即基区电阻RBB。该电阻的 阻值随着发射极电流的变化而改 变。单结晶体管因有两个基极， 故也称为双基极晶体管。其符号 如图(b)所示。
单结晶体管的等效电路如图(c)所 示，发射极所接P区与N型硅棒 形成的PN结等效为二极管D；N
型硅棒因掺杂浓度很低而呈现高 电阻，二极管阴极与基极B2之间 的 等 效 电 阻 为 RB2 ， 二 极 管 阴 极 与基极B1之间的等效电阻为RB1； RB1的阻值受E-B1间电压的控制， 所以等效为可变电阻。
2、工作原理和特性曲线
当e-b1电压Ueb1为零或(Ueb1< UA)时，二极管承受反向电压，发射极的电 流Ie为二极管的反向电流，记作IEO。
晶闸管简易触发电路教材
自控教研室
主讲：孙慧峰
第七章 晶闸管的触发电路
主要内容： 重 点 一、晶闸管对触发电路的要求
二、晶闸管的简易触发电路 1、引入本相电压作为触发信号的电路 2、阻容移相触发电路
三、单结晶体管同步触发电路 四、实用电路分析
第一节 对触发电路的要求 及简易触发电路
一、晶闸管对触发电路的要求
1、触发电路输出的脉冲必须具有足够的功率 2、触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡 3、触发脉冲能满足主电路移相范围的要求 4、触发脉冲必须与晶闸管的主电压保持同步
VD2
VD1
B
图三、多路抢答器电路
K
1KA 2KA 3KA 4KA
H1
H2
H3
H4
R2
VT1 VT2 VT3
VT4
VT6
E
A
R3 C
VT5
R1
B
VD2
3KA
3KA
3KA
4KA
VD1
B
SB1
SB2
SB3
SB4
图三、多路抢答器电路
第二节单结晶体管触发电路
三、单结晶体管触发电路
b2
b2 发射极
e
PN结
充电，此时VT正偏；当ug=UG时，VT导通，负载Rd两端电 压ud= u2 。 结论：R调小,α小; R调大,α大。
3、实用电路分析
+
Q ~220V
RP
R1 R2
C3
VT TP
C1 C2 图一、晶闸管点火电路
电极间隙
Q ~220V
RP
R1
VT
R2
C1
C2
图二、简易调光台灯电路
u2
晶闸管触发电路
晶闸管触发电路1. 引言晶闸管（Thyristor）是一种重要的电子元件，在电力控制和功率电子领域具有广泛的应用。
晶闸管的触发电路是控制晶闸管导通或截止的关键部分。
本文将介绍晶闸管触发电路的工作原理、分类以及常见的电路设计。
2. 工作原理晶闸管触发电路的核心原理是通过控制一定的触发电压或电流，使晶闸管从关断状态转变为导通状态。
在正常工作状态下，晶闸管是一个双向控制的开关，其阻断能力较强。
晶闸管触发电路一般由触发电源、触发信号处理电路和触发脉冲发生电路组成。
触发电源提供所需的触发信号电压或电流；触发信号处理电路对来自触发电源的信号进行滤波、放大等处理；触发脉冲发生电路根据控制要求产生一定的触发脉冲。
3. 分类根据晶闸管触发电路的工作原理和触发方式的不同，晶闸管触发电路可以分为以下几类：3.1 瞬态触发电路瞬态触发电路是指在很短的时间内产生一个高幅值的触发脉冲，以确保晶闸管能够迅速地达到导通状态。
常见的瞬态触发电路包括单脉冲触发电路和多脉冲触发电路。
3.2 交流触发电路交流触发电路主要用于控制交流电源下的晶闸管。
交流触发电路可以根据触发方式的不同分为电流触发电路和电压触发电路。
3.3 直流触发电路直流触发电路主要用于控制直流电源下的晶闸管。
直流触发电路可以根据触发方式的不同分为电流触发电路和电压触发电路。
4. 常见电路设计4.1 单脉冲触发电路设计单脉冲触发电路设计是一种常见的瞬态触发电路设计。
下面是一个基于电流触发方式的单脉冲触发电路设计示意图：4.2 电流触发电路设计电流触发电路设计主要用于控制直流电源下的晶闸管。
下面是一个基于电流触发方式的电流触发电路设计示意图：4.3 电压触发电路设计电压触发电路设计主要用于控制交流电源下的晶闸管。
下面是一个基于电压触发方式的电压触发电路设计示意图：5. 总结晶闸管触发电路是控制晶闸管导通或截止的关键部分。
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R11 C9
R1 5
RP3
R18
8 7 6 5 4 3 2 1
KJ004
up
R3
R9
R6
9
10 11
C3
12
13
14 15
R1 2
16
(1~ 6脚为6路单脉冲输入)
16
1
15
2
14
3
13
4
12
5
KJ0 4 1
11
6
10
7
9
8
(1 5 ~1 0脚为6路双脉冲输出)
至VT1 至VT2 至VT3 至VT4 至VT5 至VT6
相控电路的驱动控制
为保证相控电路的正常工作，很重要的一点是应保证按触发角a 的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发信号。
晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。
对于触发电路的基本要求： • 触发信号的形式：常用脉冲信号，如图1 • 触发信号的触发功率：要求脉冲必须具有足够的功率，且
不超过晶闸管门极最大允许功率 • 触发脉冲的宽度：要求脉冲要具有一定的宽度 • 触发脉冲的移相范围：要求能满足主电路移相范围的要求 • 触发脉冲与主电路的相位关系：要求触发电路必须与晶闸
在输出管或输入端接入过电流继电器。 当电路发生过流故障时，继电器工作，使电 路自行切断。
• 3、过流截至保护
在输入端设置电流检测电路，利用过电 流信号控制触发电路。当电路发生过流故障 时，检测电路控制出发脉冲迅速后遗或停止 产生触发脉冲，从而使晶闸管导通角减小或 立即关断。
4.2.3 晶闸管的过压保护
VS 9 V12 R22
R21 V13
V14 V15
V16 15
14
+1 5V
ub uco
R27
图10 KJ004电路原理图
+1 5V
图11 KC04电路原理图
+15V UC
USUO
16脚：接+15V电源
接4脚
7脚：接地
8脚：接同步电压
9
8
4脚：形成锯齿波 9脚：锯齿波、Ub、UC综
10 7 11 6 12 5 13 4
• 1、阻容保护 利用电容吸收过压。其实质就是将造成
• 晶闸管触发电路的基本环节：触发脉冲的形成、触发移 相环节、同步电路与放大环节、触发脉冲的输出环节
一、 单结晶体管触发电路
1.、单结晶体管
截止区 （ap段）
Ue＜UA ：PN结反偏置， 只有很小的反向漏电流 Ue= UA ：Ie＝０， 特性曲线与横坐标交点ｂ处 Ue 上升 ：Ue＝UP＝ηUbb＋UD ，单结晶体管导通，
-15V
合比较输入
14 3 15 2
1脚和15脚：输出脉冲 +15V
16 1
图12 KC04各点波形
二、集成触发电路
完整的三相全控桥触发电路
3个KJ004（KC04）集成块和1个KJ041（KC41C）集成块，可 形成六路双脉冲，再由六个晶体管进行脉冲放大即可。
usa
usb
usc
- 1 5V
+1 5V
一、 单结晶体管触发电路
• 单结晶体管触发电路简单，输出功率较小，脉冲较窄 ，虽加有温度补偿，但对于大范围的温度变化时仍会 出现误差，控制线性度不好。参数差异较大，对于多 相电路的触发时不易一致。因此单结晶体管触发电路 只用于控制精度要求不高的单相晶闸管系统 。
二、集成触发电路
集成触发电路具有可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试 方便等优点。
V20 R19
V17
V1
VS4 R5
V4
V5
VD 2
V6
V7
us V2
VD1
R13
5
V3 R2
VS 5
R23 +1 5V
RP1
R24
3
49
RC216 R25
11 12 13 C2 R28
VD3 VD5VD4 VD6
R15 VS6 R16
VSR718
V8 R17
V9 V10
V11 1
VD7 VS 8
RJ004(KC04)
与分立元件的锯齿波移相触发电路相似,分为同步、锯齿波形成、 移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。
R12 16
R1 R3 R4
R6 R7 R8 R10
R11 R14
R20 8 RP4 7
VS1 VS 2
VS 3
V18 V19
4.2.1 晶闸管及其工作 原理
1、晶闸管的结构：
图1.1.1 晶闸管的外型及符号
2、晶闸管的工作 原理
晶闸管(单向导电性),导通条件为阳极正偏和门极加正向触发电流。
常用晶闸管的结构
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构
4.2.2 晶闸管的触发电路
相控电路
晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲 起始相位来控制输出电压大小。
该转折点称为峰点P
负阻区 （PV段）
饱和区 （VN段）
Ue ＞UP：Ie增大 ，rb1急剧下降 ，UA达到最小， Ue也最小 ，达到谷点V
达到UV后，单结晶体管处于饱和导通状态
一、 单结晶体管触发电路
2、单结晶体管自激振荡电路
图5 单结晶体管自激振荡电路
1. 电源接通：E通过Re对C充电， 时间常数为ReC
2. Uc增大，达到 UP ，单结晶体管 导通，C通过R1放电
3. Uc减少，达到Uv，单结晶体管截
止，ｕR1 下降，接近于零
4. 重复充放电过程
3、单结晶体管自激振荡电路的应用
一、 单结晶体管触发电路
注意：
• 每周期中电容C的充放电不止一次，晶闸管由
第一个脉冲触发导通，后面的脉冲不起作用。
• 改调变节Rα角p的的大目小的，。可改变电容充电速度，达到
管的主电压保持同步
常见的触发脉冲电压波形如下：
正弦波
尖脉冲 方脉冲 强触发脉冲
图1 常见的触发脉冲电压波形
脉冲序列
• 触发电路通常以组成的主要元件名称分类，可分为：单 结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成电路触发器 、计算机控制数字触发电路等。
• 单结晶体管触发电路只用于控制精度要求不高的单相晶 闸管系统 。
R1 9 uco
RP4
C4
C7
R1 3
RP1
R1 6
8 7 6 5 4 3 2 1
KJ004
R2 0
R1
RP5
R7
R4
9
C5
10 C1
11
12
13
14
15
R10 C8
16
R1 4
RP2
R1 7
8 7 6 5 4 3 2 1
KJ004
R2 1
R2
R8
9
10 C2
11 12 13 14 15 16
RP6 R5
图12 三相全控桥整流电路的集成触发电路
图 KC41C 六路双脉冲形成器及波形
4.2.3 晶闸管的过流 保护
• 1、快速熔断器保护
电路中加快熔断器。当电路发生过流故 障时，它能在晶闸管过热损坏之前熔断，切 断电流通路，以保证晶闸管的安全。
快速熔断器接入方式有三种，如下图：
• 2、过流继电器保护