双向可控硅的工作原理原来是这样 双向可控硅工作原理( 二 )


5.在桥式整流电路中,用晶闸管代替所有二极管是可控整流电路吗?
【双向可控硅的工作原理原来是这样 双向可控硅工作原理】在桥式整流电路中,只需要用晶闸管代替两个二极管,就构成了全波可控整流电路 。现在画出电路图和波形图(图5),就可以理解了 。
6.晶闸管控制极所需的触发脉冲是如何产生的?
晶闸管触发电路有多种形式,如阻容移相桥式触发电路、单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、用小晶闸管触发大晶闸管的触发电路等等 。今天每个人制造的电压调节器都使用单结晶体管触发电路 。
7.什么是单结晶体管?它有什么特殊性质?
单结晶体管,也称为双基极二极管,是由一个PN结和三个电极组成的半导体器件(图6) 。先画出它的结构图[图7 (a)] 。在N型硅片的两端制作两个电极,分别称为第一基极B1和第二基极B2;在硅片的另一侧,靠近B2,制作了一个PN结,相当于一个二极管 。从P区引出的电极称为发射极e,为了分析方便,B1和B2之间的N型区可以等效为一个纯电阻RBB,称为基极电阻,可以看作两个电阻RB2和RB1的串联[图7 (b)] 。值得注意的是,RB1的电阻会随着发射极电流IE的变化而变化,具有可变电阻的特性 。如果在两个基极B2和B1之间施加DC电压UBB,A点的电压UA为:如果发射极电压UE UA,二极管VD截止;当UE大于单结晶体管的峰点电压up (up = ud+UA)时,二极管VD导通,发射极电流IE注入RB1,使RB1的电阻急剧下降,E点电位UE随之下降,称为负阻效应 。发射极电流IE继续增加,发射极电压UE继续降低 。当用户设备下降到谷值电压紫外以下时,单结晶体管进入关断状态 。
八、如何使用单结晶体管晶闸管触发电路?
由单结晶体管组成的触发脉冲发生电路已经应用于今天大家制作的调压器中 。为了说明其工作原理,我们单独画出了单结晶体管张弛振荡器的电路(图8) 。它由单结晶体管和RC充放电电路组成 。在闭合电源开关S后,电源UBB通过电位计RP给电容器C充电,电容器上的电压UC呈指数上升 。当UC上升到单结晶体管的峰值点电压UP时,单结晶体管突然导通,基极电阻RB1急剧下降,电容C通过PN结快速放电到电阻R1,使得R1两端的电压Ug正向跳变,形成陡峭的脉冲前沿(图8 (b)) 。随着电容C的放电,UE呈指数下降,直到单结晶体管在低于谷值电压UV时截止 。这样,峰值触发脉冲在R1两端输出 。此时,电源UBB再次开始对电容C充电,进入第二次充放电过程 。这样,电路中存在周期性振荡 。调整RP可以改变振荡周期 。
9.在可控整流电路的波形图中,发现晶闸管承受直流电压时,每半个周期同时发出第一个触发脉冲,即控制角和导通角相等 。那么,单结晶体管张弛振荡器如何精确配合交流电源实现有效控制呢?
为了实现整流电路输出电压的“可控”,需要在晶闸管受直流电压作用的每半个周期内,使触发电路同时发出第一个触发脉冲 。这种协同工作模式称为触发脉冲与电源同步 。

这里,单结晶体管张弛振荡器的电源是来自桥式整流电路输出的全波脉冲DC电压 。当晶闸管不导通时,张弛振荡器的电容C由电源充电 。当UC指数上升到峰峰值电压UP时,单结晶体管VT导通 。在VS的导通期间,负载RL上有交流电压和电流 。同时,导通的VS两端的压降非常小,这迫使张弛振荡器停止工作 。当交流电压过零时,晶闸管VS被迫关断,张弛振荡器上电,电容C再次充电,重复上述过程 。这样,每次交流电压过零时,张弛振荡器发出第一个触发脉冲的时刻都是一样的,这取决于RP的电阻和C的电容,调节RP的电阻可以改变电容C的充电时间,这也改变了第一个Ug发出的时间,相应地改变了晶闸管的控制角度,改变了负载RL上输出电压的平均值,从而达到调压的目的 。
双向晶闸管的T1和T2不能互换 。否则,管道和相关控制电路将会损坏 。
双向晶闸管的工作原理(双向晶闸管的工作原理原来是这样的)

推荐阅读