晶闸管触发电路.
7-7晶闸管的触发电路
• （4）单结晶体管的特点 • 1）单结晶体管发射极电压等于峰点电压时，单结
晶体管导通，导通之后，当发射极电压小于谷点 电压时，管子由导通变为截止，谷点电压在2-5v 之间。 • 2）单结晶体管的发射极与第一基极的电阻RB1是 一个阻值随发射极电流增大而减小的电阻， RB2 则是一个与发射极电流无关的电阻。 • 3）不同的晶体管有不同的UP、UV，若电源电压不 同，二者也会改变，在触发电路中常选用UV大一 些或IV大一些的单结晶体管。
单结晶体管振荡电路
• 因此，在电容器两端得到锯齿波，在输出端得 到脉冲尖顶波。
• 调整RC可以调整电容充放电速度，使输出波形 前移或移，从而控制晶闸管的触发时刻。RC乘 积较大时，后移。
单结晶体管触发电路
• 3、单结晶体管触发电路 • 由于每半个周期内第一个脉冲将晶体管触发后，
后面的脉冲均无作用，因此只要改变每半周第一 个脉冲产生的时间即改变了控制角α的大小，在实 际中可利用改变充电电阻R的方法来实现改变控 制角从
① 截止区：当uEB1<UP时，PN结反偏，单结管截止。 ② 负阻区：当uEB1>UP，PN结正偏，iE猛增，uEB1
反而减小，呈现负阻效应。
③ 饱和区：当uEB1下降到谷点以后，iE增加，uEB1
也有所增加，但变化较小，器件进入饱和区，当
uEB1<Uv时管子重新截止。
单结晶体管的特点
• 2、单结晶体管振荡电路
E R1
当电源接通时电源通过R对C充电，E点电位逐渐升高， 当上升到up时，单结管导通，发射极电流突然增大， 电容C通过发射极、第一基极、电阻R1放电，由于R1 很小，故放电速度快，电容两端电压下降很快，uO下 降很快,当下降到单结晶体管的谷点电压，单结晶体管 截止，输出电流、电压为0。接着电源又重新开始对C 充电，重复以上过程。
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
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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
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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
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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。
晶闸管的触发电路
第三章晶闸管的触发电路学习目标1. 能根据晶闸管主电路的特点选择适宜的触发电路，并能进行正确地连接与调试。
2. 熟悉几种常用触发电路的组成和工作原理。
3. 能用示波器测试触发电路关键点的波形，根据现象能够排除触发电路的故障。
控制晶闸管导通的电路称为触发电路。
触发电路通常以组成的主要器件名称分类，可分为：单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成触发电路、计算机控制数字触发电路等。
第一节单结晶体管触发电路一、触发电路简介1．触发电路分类：单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成触发电路、计算机控制数字触发电路等。
2．常见的触发脉冲电压波形图3-1 常见的触发脉冲电压波形a)正弦波 b)尖脉冲 c)方脉冲 d)强触发脉冲 e)脉冲列3．要求多数晶闸管电路要求触发脉冲前沿要陡，以实现精确的触发导通控制。
当负载为电感性时，触发脉冲必须具有一定的宽度，以保证晶闸管的电流上升到擎住电流以上，使之可靠导通。
二、单结晶体管1．单结晶体管的结构单结晶体管是在一块高电阻率的N型硅片两端，用欧姆接触方式引出第一基极b1和第二基极b2，b1与b2之间的电阻为N型硅片的体电阻，约为 3～12kΩ，在硅片靠近b2极掺入P型杂质，形成PN结，由P区引出发射极e。
图3-2单结晶体管a)结构示意 b)等效电路 c)图形符号 d)外形与管脚2．单结晶体管型号：有BT33和BT35两种，其中B表示半导体，T表示特种管，第一个数字3表示有3个电极，第二个数字3(或5)表示耗散功率300mW(或500mW)。
3．判断管脚：用万用表来判别单结晶体管的好坏比较容易，可选择R×1k电阻挡进行测量，若某个电极与另外两个电极的正向电阻小于反向电阻，则该电极为发射极e，接着测量另外两个电极的正反向电阻值应该相等。
4．工作原理图3-3 单结晶体管伏安特性a)单结晶体管实验电路 b)单结晶体管伏安特性 c)特性曲线族单结晶体管可分为以下三个区：截止区、负阻区、饱和区导通条件：发射极电压达到二、单结晶体管自激振荡电路利用单结晶体管的负阻特性和RC电路的充放电特性，可以组成单结晶体管自激振荡电路。
晶闸管触发电路的基本要求
晶闸管触发电路的基本要求晶闸管触发电路的基本要求要使晶闸管由关断转为导通，必须具备一定的外界条件，即晶闸管阳极加正向电压的同时门极也施加正的控制信号。
当晶闸管导通后控制信号就不起作用了，直到电源过零时，其阳极电流小于维持电流，晶闸管便自行关断。
由于晶闸管导通后，门极就失去控制作用，因此对晶闸管的控制实际上就是提供一个有一定宽度的门极控制咏冲去触发晶闸管，使之导通。
门极控制电路常常称为触发电路。
对晶闸管触发电路的基本要求是: 1.触发信号可以是交流、直流或脉冲t触发信号只能在门极为正、阴极为负时起作用。
为了减小门极的损耗，触发信号常采用脉冲形式.常见的触发信号波形如图3-15所示， 2.触发脉冲应有足够的功率。
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。
因为晶闸管的特性有较大的分散性，且特性随温度而变化，故在设计触发电路时，触发信号的功率应留有裕量，保证晶閜管可靠触发，当然被发信号也不能超过门极的极限参数值(一般VCm<10V,IGM<10A). 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型式、负载性质及变流装置的用途有关,例如，三相半波整流电路，在电咀性负载时，要求移相范围为150?; 而三相桥式全控整流电路，电阻负载时要求移相范围为120?.若三相全控桥工作于整流或逆变状态并对电感负栽供电，则要求移相范围为0〜180?.在实际应用中，为了装置的正常工作，有时还要有αmin和βmin 的限制，故实际范围小于180?. 4.触发脉冲的宽度和陡度.触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在脉冲消失前能达到擎住电流，使晶闸管能保持通态，这是最小的允许宽度。
脉冲宽度还与负载性质与主电路型式有关.例如，对于单相整流电路，电阻性负载时要求脉宽大于10us.电感性负载时要求脉宽大于100us。
对干三相全控桥式电路.采用单脉冲触发时脉宽应为60?〜120?采用双脉冲触发时脉宽10?左右即可。
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2.6.2 单结晶体管的结构和特性 单结晶体管也称为双基极二极管，它有一个发射极和两个
基极, 外形和普通三极管相似。 单结晶体管的结构是在一块高
电阻率的N型半导体基片上引出两个欧姆接触的电极：第一基 极B1和第二基极B2；在两个基极间靠近B2处，用合金法或扩散 法渗入P型杂质，引出发射极E。单结晶体管共有上述三个电极， 其结构示意图和电气符号如图1-15所示。B2 、B1间加入正向电
触发信号。
ห้องสมุดไป่ตู้
（2） 触发脉冲应有足够的功率。触发脉冲的电压和电流
应大于晶闸管要求的数值，并留有一定的裕量。触发功率的大 小是决定晶闸管元件能否可靠触发的一个关键指标。 由于晶 闸管元件门极参数的分散性很大，随温度的变化也大，为使所 有合格的元件均能可靠触发，可参考元件出厂的试验数据或产
品目录来设计触发电路的输出电压和电流值。
图 1-16 单结晶体管特性试验电路及其等效电路 (a) 特性实验电路； (b) 等效电路
下面分析单结晶体管的工作情况。
调节RP，使UE从零逐渐增加。当UE ＜ηUBB时，单结晶体管
PN结处于反向偏置状态，只有很小的反向漏电流。当发射极电
位UE比ηUBB高出一个二极管的管压降UVD时，单结晶体管开始
晶闸管触发电路
1.4 晶闸管触发电路
1.4.1 对触发电路的要求
晶闸管的型号很多，其应用电路种类也很多，不同的晶闸
管型号、不同的晶闸管应用电路对触发信号都会有不同的具体 要求。归纳起来， 晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和 脉冲列调制触发等。不管是哪种触发电路， 对它产生的触发 脉冲都有如下要求： （1） 触发信号可为直流、交流或脉冲电压。由于晶闸管触 发导通后，门极触发信号即失去控制作用，为了减小门极的损 耗，一般不采用直流或交流信号触发晶闸管，而广泛采用脉冲
大，必须增大电压UE。由负阻区转化到饱和区的转折点V称为 谷点。与谷点对应的电压和电流分别称为谷点电压Uv和谷点电 流Iv。谷点电压是维持单结晶体管导通的最小电压，一旦UE小 于Uv ，则单结晶体管将由导通转化为截止。
综上所述， 单结晶体管具有以下特点： （1） 当发射极电压等于峰点电压Up时，单结晶体管导通。
在每个阳极电压周期都必须在相同的控制角触发导通，这就
要求触发脉冲的频率与阳极电压的频率一致，且触发脉冲的 前沿与阳极电压应保持固定的相位关系，这叫做触发脉冲与 阳极电压同步。不同的电路或者相同的电路在不同负载、不 同用途时，要求α的变化范围（移相范围）亦即触发脉冲前沿 与阳极电压的相位变化范围不同， 所用触发电路的脉冲移相 范围必须能满足实际的需要。
(3） 触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡， 以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流 而维持导通。普通晶闸管的导通时间约为6 μs， 故触发脉冲 的宽度至少应有6μs以上。对于电感性负载，由于电感会抵制 电流上升，因而触发脉冲的宽度应更大一些， 通常为0.5～1
ms。 此外，某些具体的电路对触发脉冲的宽度会有一定的要
压后， 发射极E、 基极B1间呈高阻特性。 但是当E的电位达到
B2 、B1间电压的某一比值（例如59%）时，E、 B1间立刻变成 低电阻，这是单结晶体管最基本的特点。
B2第 二 基 极 发 射 极 E 欧 姆 接 触 电 阻 B2 E B1
B1第 一 基 极
图 1-15 单结晶体管的结构示意图和电气符号
导通之后，当发射极电压小于谷点电压Uv时，单结晶体管就恢
复截止。 （2） 单结晶体管的峰点电压Up与外加固定电压及其分压比 η有关。 （3） 不同单结晶体管的谷点电压Uv和谷点电流Iv都不一样。
谷点电压大约在2～5 V之间。在触发电路中，常选用η稍大一
些，Uv低一些和Iv大一些的单结晶体管，以增大输出脉冲幅度 和移相范围。
求，如后续将要讨论的三相全控桥等电路的触发脉冲宽度要 求大于60°或采用双窄脉冲。
为了快速可靠地触发大功率晶闸管，常在触发脉冲的前
沿叠加上一个强触发脉冲，其波形如图1-14所示。强触发电
流的幅值igm可达最大触发电流的5倍，前沿t1约几微秒。
ig igm
0
t1
t
图1-14 强触发电流波形
（4） 触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相 范围必须满足电路要求。为保证控制的规律性，要求晶闸管
图1-16所示为单结晶体管特性实验电路及其等效电路。将 单结晶体管等效成一个二极管和两个电阻RB1、RB2组成的等效
电路，那么当基极上加电压UBB时，RB1上分得的电压为
RB1 RB1 UA U BB U BB U BB RB1 RB 2 RBB
式中， η为分压比，是单结晶体管的主要参数，η一般为 0.5～0.9。
导通，这个电压称为峰点电压Up，故Up =ηUBB+ UVD, 此时的发 射极电流称为峰点电流Ip, Ip是单结晶体管导通所需的最小电流。
UE Up P
Uv 0 Ip
V Iv IE
图 1-17 单结晶体管发射极伏安特性曲线
当IE增大至一定程度时，载流子的浓度使注入空穴遇到阻
力， 即电压下降到最低点，这一现象称为饱和。欲使IE继续增
1.4.3 单结晶体管的自激振荡电路
uC Up RE E C ＋ uC － R1 u R1 R2 0 u R1 0 (a) (b) t Uv t
图 1-18 单结晶体管自激振荡电路及其波形 (a) 电路； (b) 波形
设电源未接通时，电容C上的电压为零。电源接通后，C经 电阻RE充电，电容两端的电压uC逐渐升高，当uC达到单结晶体 管的峰点电压Up时，单结晶体管导通，电容经单结晶体管的发 射极、电阻RB1向电阻R1放电, 在R1上输出一个脉冲电压。 当电 容放电至uC=Uv并趋向更低时，单结晶体管截止， R1上的脉冲
电压结束。之后电容从Uv值又开始充电，充电到Up时，单结晶
体管又导通，此过程一直重复下去，在R1上就得到一系列的脉 冲电压。由于C的放电时间常数τ1=（ R1 +RB1）C, 远小于充电
时间常数τ2=REC，故脉冲电压为锯齿波。uC和u R1的波形如图118所示。改变RE的大小，可改变C的充电速度，从而改变电路 的自振荡频率。