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可控硅调速电路

可控硅调速电路
可控硅调速电路

可控硅调压调速原理

小功率分体机室内风机目前用的是PG调速塑封电机,为单向异步电容运转电动机。为了满足空调正常的运转,达到制冷、制热能力的平衡,所以必须保证室内风机的转速满足系统的要求,并保持转速的稳定。因此采用可控硅调压调速的方法来调节风机的转速。

1.电路原理图

2.工作原理简介

可控硅调速是用改变可控硅导通角的方法来改变电动机端电压的波形,从而改变电动机端电压的有效值,达到调速的目的。

当可控硅导通角α1=180°时,电动机端电压波形为正弦波,即全导通状态;(图示两种状态)当可

控硅导通角α1 <180°时,电动机端电压波形如图实

线所示,即非全导通状态,有效值减小;α1越小,

导通状态越少,则电压有效值越小,所产生的磁场越

小,则电机的转速越低。但这时电动机电压和电流波

形不连续,波形差,故电动机的噪音大,甚至有明显

的抖动,并带来干扰。这些现象一般是在微风或低风

速时出现,属正常。由以上的分析可知,采用可控硅

调速其电机转速可连续调节。

3.各元器件作用及注意事项

3.1D15、R28、R29、E9、Z1、R30、C1组成降压、整流、虑波稳压电路,获得相对直流电压

12V,通过光电偶合器PC817给双向可控硅BT131提供门极电压;

3.2R25、C15组成RC阻容吸收网络,解决可控硅导通与截止对电网的干扰,使其符合EMI测试标准;同时防止可控硅两端电压突变,造成无门极信号误导通。

3.3TR1选用1A/400V双向可控硅,TR1有方向性,T1、T2不可接反,否则电路不能正常工作。

3.4L2为扼流线圈,防止可控硅回路中电流突变,保护TR1,由于它是储能元件,在TR1关断和导通过程中,尖峰电压接近50V,R24容易受冲击损坏,因此禁止将L2放置在TR1前端。

3.5C14为风机运行电容,容量分别有1.2,1.5,2.0(μF)耐压450(V) 焊接在主控板上;

3.6R28、R29为降压电阻,发热量很大,要选用11KΩ/3W功率电阻,并避免所有线组接近它。

3.7IC6是光电偶合器,选用PC817;接受主控芯片指令,控制可控硅BT131导通与截至,同时起到主芯片与强电隔离的作用。

3.8 R30可维持电路中的电流,避免出现电流突变现象,C1可滤除高频干扰;目前大部分实际PCB中均无R30、C1。

3.9 Z1选用12V0.5W稳压二极管

3.10 CN6为三针塑封电机插座,1、3、5为插针,为满足爬电距离要求,2、4空闲。

可控硅的工作原理

一、可控硅的工作原理 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。

双向可控硅及触发电路

双向可控硅及其触发电路 双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。(过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通,由于采用过零触发,因此需要正弦交流电过零检测电路) 双向可控硅分为三象限、四象限可控硅,四象限可控硅其导通条件如下图: 总的来说导通的条件就是:G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通,这个电压可以是正、负,和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通,所以没有正极负极,但是有T1、T2之分 再看看BT134-600E的简介:(飞利浦公司的,双向四象限可控硅,最大电流4A)

推荐电路: 为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

晶闸管触发驱动电路设计-张晋远要点

宁波广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业 《机电接口技术》 课程设计 题目晶闸管触发驱动电路设计 姓名张晋远学号1533101200119 指导教师李亚峰 学校宁波广播电视大学 日期2017 年 4 月20 摘要 晶闸管是一种开关元件,能在高电压、大电流条件下工作,为了控制晶闸管的导通,必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号(电压及电流),完成此任务的就是触发电路。本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分由触发电路,交流电路,同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成

UAA4002、KJ006触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。 关键词:晶闸管;触发电路;脉冲;KJ006; abstract Thyristor is a kind of switch components, can work under high voltage, high current conditions, in order to control thyristor conduction, must be between control level to the cathode with appropriate trigger signal (voltage and current), complete the task is to trigger circuit. This topic in view of the thyristor trigger circuit design, the main part of the circuit by the trigger circuit, communication circuit, synchronous circuit and other circuit link. There is a blocking phase bridge trigger circuit, the sine wave synchronous trigger circuit, the single crystal trigger circuit, the integrated UAA4002, the KJ006 trigger circuit. This includes the working principle of the circuit and the circuit working procedure and the calculation of the relevant parameters. Keywords: thyristor; Trigger circuit; Pulse; KJ006; 目录 第一章绪论 1.1设计背景与意义…………………………………… 1.2 晶闸管的现实应用……………………………………

可控硅工作原理

可控硅工作原理 一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,创制于1957年,由于它特性类似于真空闸流管,所以国际上通称为硅晶体闸流管,简称可控硅T。又由于可控硅最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件,简称为可控硅SCR。 在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件(俗称死硅)更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。 可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此频率,因元件开关损耗显著增加,允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用。 可控硅的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪音;效率高,成本低等等。 可控硅的弱点:静态及动态的过载能力较差;容易受干扰而误导通。 可控硅从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和平底形。 1、可控硅元件的结构 不管可控硅的外形如何,它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。见图1。它有三个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制极G,所以它是一种四层三端的半导体器件。 2、工作原理 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1所示 图1、可控硅结构示意图和符号图 当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1

可控硅-晶闸管的几种典型应用电路

可控硅-晶闸管的几种典型应用电路 描述: SCR半波整流稳压电源。如图4电路,是一种输出电压为+12V的稳压电源。该电路的特点是变压器B将220V的电压变换为低压(16~20V),采用单向可控硅SCR半波整流。SCR的门极G从R1、D1和D2的回路中的C点取出约13.4V的电压作为SCR门阴间的偏置电压。电容器C1起滤波和储能作用。在输出CD端可获得约+12V的稳压。晶闸管,又称可控硅(单向SCR、双向BCR)是一种4层的(PNPN)三端器件。在电子技术和工业控制中,被派作整流和电子开关等用场。在这里,笔者介绍它们的基本特性和几种典型应用电路。 1.锁存器电路。图1是一种由继电器J、电源(+12V)、开关K1和微动开关K2组成的锁存器电路。当电源开关K1闭合时,因J回路中的开关K2和其触点J-1是断开的,继电器J不工作,其触点J-2也未闭合,所以电珠L不亮。一旦人工触动一下K2,J得电激活,对应的触点J-1、J-2闭合,L点亮。此时微动开关K2不再起作用(已自锁)。要使电珠L熄灭,只有断开电源开关K1使继电器释放,电珠L才会熄灭。所以该电路具有锁存器(J-1自锁)的功能。 图2电路是用单向可控硅SCR代替图1中的继电器J,仍可完成图1的锁存器功能,即开关K1闭合时,电路不工作,电珠L不亮。当触动一下微动开关K2时,SCR因电源电压通过R1对门极加电而被触发导通且自锁,L点亮,此时K2不再起作用,要使L熄灭,只有断开K1。由此可见,图2电路也具有锁存器的功能。图2与图1虽然都具有锁存器功能,但它们的工作条件仍有区别:(1)图1的锁存功能是利用继电器触点的闭合维持其J线圈和L的电流,但图2中,是利用SCR自身导通完成锁存功能。(2)图1的J与控制器件L完全处于隔离状态,但图2中的SCR与L不能隔离。所以在实际应用电路中,常把图1和图2电路混合使用,完成所需的锁存器功能。 2.单向可控硅SCR振荡器。图3电路是利用SCR的锁存性制作的低频振荡器电路。图中的扬声器LS(8Ω/0.5W)作为振荡器的负载。当电路接上电源时,由于电源通过R1对C1充电,初始时,C1电压很低,A、B端的电位器W的分压不能触发SCR,SCR不导通。当C1充得电压达到一定值时,A、B端电压升高,SCR被触发而导通。一旦SCR导通,电容器C1通过SCR和LS放电,结果A、B端的电压又下降,当A、B端电压下降到很低时,又使SCR截止,一旦SCR截止,电容器C1又通过R1充电,这种充放电过程反复进行形成电路的振荡,此时LS发出响声。电路中的W可用来调节SCR门极电压的大小,以达到控制振荡器的频率变化。按图中元件数据,C1取值为0.22~4μF,电路均可正常工作。 3.SCR半波整流稳压电源。如图4电路,是一种输出电压为+12V的稳压电源。该电路的特点是变压器B将220V的电压变换为低压(16~20V),采用单向可控硅SCR半波整流。SCR的门极G从R1、D1和D2的回路中的C点取出约13.4V的电压作为SCR门阴间的偏置电压。电容器C1起滤波和储能作用。在输出CD端可获得约+12V的稳压。电路工作时,当A点低压交流为正半周时,SCR导通对C1充电。当充电电压接近C点电压或交流输入负半周时,SCR截止,所以C1上充得电压(即输出端CD)不会高于C点的稳压值。只有储能电容C1输出端对负载放电,其电压低于C点电压时,在A点的正半周电压才会给C1即时补充充电,以维持输出电压的稳定。图4电路与电池配合已成功用于某设备作后备电源。该稳压电源,按图中参数其输出电流可达2~3A。

晶闸管(可控硅)的结构与工作原理

一、晶闸管的基本结构 晶闸管(Semi co ndu cto rC ont roll ed Re ctifier 简称SCR)是一种四层结构(PNPN )的大功率半导体器件,它同时又被称作可控整流器或可控硅元件。它有三个引出电极,即阳极(A )、阴极(K)和门极(G)。其符号表示法和器件剖面图如图1所示。 图1 符号表示法和器件剖面图 普通晶闸管是在N 型硅片中双向扩散P型杂质(铝或硼),形成211P N P 结构,然后在2P 的大部分区域扩散N 型杂质(磷或锑)形成阴极,同时在2P 上引出门极,在1P 区域形成欧姆接触作为阳极。 图2、晶闸管载流子分布 二、晶闸管的伏安特性 晶闸管导通与关断两个状态是由阳极电压、阳极电流和门极电流共同决定

的。通常用伏安特性曲线来描述它们之间的关系,如图3所示。 图3 晶闸管的伏安特性曲线 当晶闸管AK V 加正向电压时,1J 和3J 正偏,2J 反偏,外加电压几乎全部降落在2J 结上,2J 结起到阻断电流的作用。随着AK V 的增大,只要BO AK V V <,通过阳极电流A I 都很小,因而称此区域为正向阻断状态。当AK V 增大超过BO V 以后,阳极电流突然增大,特性曲线过负阻过程瞬间变到低电压、大电流状态。晶闸管流过由负载决定的通态电流T I ,器件压降为1V左右,特性曲线CD段对应的状态称为导通状态。通常将BO V 及其所对应的BO I 称之为正向转折电压和转折电流。晶闸管导通后能自身维持同态,从通态转换到断态,通常是不用门极信号而是由外部电路控制,即只有当电流小到称为维持电流H I 的某一临界值以下,器件才能被关断。 当晶闸管处于断态(BO AK V V <)时,如果使得门极相对于阴极为正,给门极通以电流G I ,那么晶闸管将在较低的电压下转折导通。转折电压BO V 以及转折电流BO I 都是G I 的函数,G I 越大,BO V 越小。如图3所示,晶闸管一旦导通后,即使去除门极信号,器件仍然然导通。 当晶闸管的阳极相对于阴极为负,只要RO AK V V <, A I 很小,且与G I 基本无关。但反向电压很大时(RO AK V V ≈),通过晶闸管的反向漏电流急剧增大,表现出晶闸管击穿,因此称RO V 为反向转折电压和转折电流。

3.4可控硅应用电路

可控硅应用电路 教学目的:1、掌握可控硅整流电路的工作原理。 2、了解音乐彩灯控制器的工作原理。 3、了解安全感应开关电路的工作原理。 教学重点:可控硅整流电路的工作原理。 教学难点:安全感应开关电路的工作原理。 教学方法与手段:1、教师讲授与多媒体课件相结合;实习实训相结合。 1、双向可控硅的触发特性和工作过程: 双向可控硅的电路符号是VS ,有三个电极阳极A1、A2、控制极G ; 如图9.13所示 图 9.13 双向可控硅电路符号 (2)触发条件:当A1—A2间加有电压(不论极性),A1—G 间加足够大的触发电压和电流时(不论极性),可控硅双向导通; (3) 可控硅导通后,去掉A1—G 间的触发电压,可控硅仍一直保持导通; (4)当A1—A2间的电压消失, 可控硅退出导通,A1—A2间呈高阻截止状态。 2、用多用电表检测双向可控 A1 A2 G

如图9.14为双向可控硅的管脚电极。 (1)检测控制极G与主电极A1、A2之间的电阻: 将多用电表置“R×1Ω”挡,测G与A1之间的 正、反向电阻均应为较小阻值;图 9.14 双向可控硅正面引脚图 测G与A2之间的正、反向电阻,均应为无穷大。 (2)检测导通特性: 将多用电表黑表笔接A1,红表笔接A2,阻值应为无穷大,用螺丝刀将G与A2短接一下,表针应向右偏转并保持在十几欧姆处,否则说明可控硅已损坏。 如TLC386A双向可控硅,其耐压为700V,额定导通电流为3A。 3、应用 (2)用可控硅设计、安装可调光台灯试验 电路如图9.15所示 (1)元器件的选择与作用: 双向可控硅VS选用TLC386A, 双向二极管VD选用 VD 极性)高于VD (2)工作原理: 交流电经灯泡、W、R对A2 VS A1

双向可控硅原理与应用整理

双向可控硅MAC97A6的电路应用 家电维修2010-08-22 00:08:15 阅读2916 评论2 字号:大中小订阅 MAC97A6为小功率双向可控硅(双向晶闸管),最多应用于电风扇速度控制或电灯的亮度控制,市场上流行的“电脑风扇”或“电子程控风扇”,不外乎是用集成电路控制器与老式风扇相结合的新一代产品。这里介绍的电路就是利用一块市售的专用集成电路RY901及MAC97A6,将普通电扇改装为具有多功能的高档电扇,很适宜无线电爱好者制作与改 装。 这种新型IC的主要特点是:(1)集开关、定时、调速、模拟自然风为一体,外围元件少、电路简单、易于制作;(2)省掉了体积较大的机械定时器和调速器,采用轻触式开关和电脑控制脉冲触发,因而无机械磨损,使用寿命长;(3)各种动作电脑程序具备相应的发光管指示,耗电量少,体积小,重量轻,显示直观,便于操作;(4)适合开发或改造成多路家电的定时控制等。RY901采用双列直插式16脚塑封结构,为低功耗CMOS集成电路。其外形、引出脚排列及各脚功能如图1所示。工作原理

典型应用电路如图2所示([url=https://www.doczj.com/doc/0117583480.html,/ad/ykkz/fsdlkz.rar]点击下载原理图[/url] )。市电220V由C1、R1降压VD9稳压,经VD10、C2整流滤波后, 提供5V-6V左右的直流电源作为RY901IC组成的控制器电压。在刚接通电源时,电脑控制器暂处于复位(静止)状态,面板上所有发光二极管VD1-VD8均不亮,电风扇不转。若这时每按动一次风速选择键SB3,可依次从IC的11-13脚输出控制电平(脉冲信号),经发光管VDl-VD3和限流电阻R2-R4,分别触发双向晶闸管VS1-VS3的G极,用以控制它的导通与截止,再经电抗器L进行阻抗变换,即可按强风、中风、弱风、强风……的顺序来改变其工作状态,并且风速指示管VD1-VD3(红色)对应点亮或熄灭;当按风型选择键SB4,电风扇即按连续风(常风)、阵风(模拟自然风)、连续风……的方式循环改变其工作状态,在连续风状态下,风型指示管VD4(黄色)熄灭,在阵风状态下,VD4闪光;当按动定时时间选择键SB2,定时指示管VD5-VD8依次对应点亮或熄灭,即每按动一次SB2,可选择其中一种定时时间,共有0.5、l、2、4小时和不定时5种工作方式供选择。当定时时间一到,IC内部的定时电路停止工作,相应的定时指示管熄灭同时IC的11-13脚也无控制信号输出,双向晶闸管VS1-VS3截止,从而导致风扇自动停止运转;在风扇不定时工作时,欲停止风扇转动,只要按动一下复位开关SB1,所有指示灯熄灭,电源被切断,风扇停转;如欲启动风扇,照上述方法操作即可。元器件选择与制作图中除降压电容C1用优质的CBB-400V聚苯电容;泄放保护电阻R1用1W金属膜电阻或线绕电阻外,其余元器件均为普通型。电阻为1/8W;电解电容的耐压值取10V-16V,C1取值范围为0.47u-lu之间;稳压管VD9为5V-6V/1W,可选用ZCW104(旧型号为ZCW21B)硅稳压管;VS1-VS3为1A/400V小型塑封双向晶闸管,可选用MAC94A4型或MAC97A6型;L为电抗器,可以自制,亦可采用原调速器中的电抗器;SB1-SB4为轻触型按键开关(也叫微动或点动开关),有条件的可采用导电橡胶组合按键开关。电路焊接无误,一般不用调试就能工作。改装方法该电路对所有普通风扇都能进行改装。将焊接好的电路板装进合适的塑料肥皂盒或原调速器盒中,将原分线器开关拆除不用,留出空余位置便于安装印制板电路。一般风扇用电抗器均采取5挡。不妨利用其中①、③、⑤挡,将强风(第1挡)、中风(第2挡)弱风(第3挡)分别接到电抗器的各挡中。若有的调速器中无电抗器,风扇电机则是采取抽头方式改变风速的,同样将三种风速分别接至分线器的三极引线中。在改装中特别要注意安全,印制板上220V交流电源接线端及所有导电部位应与调整器盒的金属件严格隔离。改装完毕,可用测电笔碰触调速器有否漏电。否则应进一步采取绝缘措施。通电试验时,用万用表DC10V档测C2两端电压应为5V-6V之间,若不正常,应重点检查整流稳压电路,然后再分别按动SB1-SB4开关,观察各路指示管VD1-VD8应按对应的选择功能发光或熄灭,风扇也应同步工作于不同状态。

可控硅元件的工作原理及基本特性

可控硅元件的工作原理及基本特性 1、工作原理 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1所示 图1 可控硅等效图解图 当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1 状态条件说明 从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位 2、控制极有足够的正向电压和电流 两者缺一不可 维持导通1、阳极电位高于阴极电位 2、阳极电流大于维持电流 两者缺一不可 从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位 2、阳极电流小于维持电流 任一条件即可 2 可控硅的基本伏安特性见图2 图2 可控硅基本伏安特性 (1)反向特性 当控制极开路,阳极加上反向电压时(见图3),J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,接差J3结也击穿,电流迅速增加,图3的特性开始弯曲,如特性OR段所示,弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。此时,可控硅会发生永久性反向击穿。

十二篇可控硅交流调压电路解析

第一篇: 可控硅是一种新型的半导体器件,它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点,目前交流调压器多采用可控硅调压器。这里介绍一台电路简单、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。 1: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。 2:元器件选择 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。 第二篇: 本例介绍的温度控制器,具有SB260取材方便、性能可靠等特点,可用于种子催芽、食用菌培养、幼畜饲养及禽蛋卵化等方面的温度控制,也可用于控制电热毯、小功率电暖器等家用电器。

双向可控硅原理与应用

[转载] 双向可控硅原理与应用 普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。要控制交流负载,必须将两只晶闸管反极性并联,让每只SCR控制一个半波,为此需两套独立的触发电路,使用不够方便。双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。 构造原理 尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合,但实 际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率 双向晶闸管一般采用塑料封装,有的还带散热板,外形如图l所 示。典型产品有BCMlAM(1A/600V)、 BCM3AM(3A/600V)、 2N6075(4A/600V),MAC218-10(8A/800V)等。大功率双向晶 闸管大多采用RD91型封装。双向晶闸管的主要参数见附表。 双向晶闸管的结构与符号见图2。它属于NPNPN五层器件,三 个电极分别是T1、T2、G。因该器件可以双向导通,故除门极G 以外的两个电极统称为主端子,用T1、T2。表示,不再划分成阳 极或阴极。其特点是,当G极和T2极相对于T1,的电压均为正 时,T2是阳极,T1是阴极。反之,当G极和T2极相对于T1的电压均为负时,T1变成阳极,T2为阴极。双向晶闸管的伏安特性见图3,由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向导通。 检测方法 下面介绍利用万用表RXl档判定双向晶闸管电极的方法,同时还检查触发能力。 1. 判定T2极由图2可见,G极与T1极靠近,距T2极较远。因此,G—T1之间的正、反向电阻 都很小。在用RXl档测任意两脚之间的电阻时,只有在G-T1之间呈现低阻,正、反向电阻仅几 十欧,而T2-G、T2-T1之间的正、反向电阻均为无穷大。这表明,如果测出某脚和其他两脚都 不通,就肯定是T2极。,另外,采用TO—220封装的双向晶闸管,T2极通常与小散热板连通, 据此亦可确定T2极 2. 区分G极和T1极 (1)找出T2极之后,首先假定剩下两脚中某一脚为Tl极,另一脚为G极。 (2)把黑表笔接T1极,红表笔接T2极,电阻为无穷大。接着用红表笔尖把T2与G短路,给G极加 上负触发信号,电阻值应为十欧左右(参见图4(a)),证明管子已经导通,导通方向为T1一T2。再将 红表笔尖与G极脱开(但仍接T2),若电阻值保持不变,证明管子在触发之后能维持导通状态(见图4(b))。 3)把红表笔接T1极,黑表笔接T2极,然后使T2与G短路,给G极加上正触发信号,电阻值仍为十欧左右,与G极脱开后若阻值不变,则说明管子经触发后, 在T2一T1方向上也能维持导通状态,因此具有双向触 发性质。由此证明上述假定正确。否则是假定与实际不符, 需再作出假定,重复以上测量。显见,在识别G、T1, 的过程中,也就检查了双向晶闸管的触发能力。如果按哪 种假定去测量,都不能使双向晶闸管触发导通,证明管于 巳损坏。对于lA的管子,亦可用RXl0档检测,对于3A 及3A以上的管子,应选RXl档,否则难以维持导通状态。 典型应用 双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家用电器等领域,实 现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、 温度控制、台灯调光、舞台调光等多种功能,它还被用于 固态继电器(SSR)和固态接触器电路中。图5是由双向晶 闸管构成的接近开关电路。R为门极限流电阻,JAG为干式舌簧管。平时JAG断开,双向晶闸管TRIAC也关断。仅当小磁铁移近时JAG吸合,使双向晶闸管导通,将负载电源接通。由于通过 干簧管的电流很小,时间仅几微秒,所以开关的寿命很长. 图6是过零触发型交流固态继电器(AC-SSR)的内部电路。主要包括输入电路、光电耦合器、过零触发电路、开关电路(包括双向晶闸管)、保护电路(RC吸收网络)。当加上输入信号VI(一般为高电平)、并且交流负载电源电压通过零点时,双向晶闸管被触发,将负载电源接通。固态继电器具有驱动功率小、无触点、噪音低、抗干扰能力强,吸合、释放时间短、寿命长,能与TTL\CMOS电路兼容,可取代传统的电磁继电器。

最新三端双向可控硅应用电路

三端双向可控硅应用 电路

第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器(半导体闸流管) Triacs and other Thyristors 前言: Triac和SCR动作相同,只不过可双向导火,此两元件都为半导体闸流管(闸流体)家族成员。 有些半导体闸流管由闸极信号控制进入导火状态,如SCR和Triac,有些由外加电压至其转态值时转入导通状态,如四层二极管和Diac,不能开关传入主负载电流的小型半导体闸流管,称为电压转态元件(有时称崩溃元件),通常只作为SCR、Triac等可开关大负载电流的半导体闸流管的闸极触发电路。学习目标: 1 解释Triac在控制交流电源推动电阻性负载的工作原理 2 正确定义并讨论Triac的重要电气参数,如,闸极触发电流,保持电流等 3 说明作为Triac触发电路的定电压转态元件的工作原理,并讨论其优点 4 祥述下列定电压转态型元件的电流对电压特性,包括:Diac、四层二极管、硅双向开关(SBS)、硅单向开关(SUS) 5 祥述Triac触发电路上,电阻反馈/电压反馈使之导火的工作原理,计算在Triac触发电路上,使用电阻反馈和电压反馈的电阻值和电容值 6 解释半导体闸流管的特性曲线,读出转态电压,转回电压,保持电流 5-1 Triac的理论与工作原理(Theory and Operation of Triacs) Triac是一三端元件,用以控制流向负载的平均电流,与SCR最大不同在于:Triac在电源的正负半周都能导通。

当Triac处于截止状态时(off),无论外加电压极性如何,两主端点间无电流流动,如开启的开关。处于导通转态时(on),两主端点间构成一电阻极低的电流通路,电流流向根据外加电压而定(方向一致),如闭合的开关。 负载的平均电流取决与每周期内,Triac处于导通的时间多少,可以调整,与SCR类似,长,电流大,短,电流小。 Triac的导通角度可达360°,可做全波控制(与SCR半波不同)。 Triac优于机械手开关:无接触反弹、无接触火化、动作较迅速、更准确地控制电流。 5-2 Triac的波形(Triac Waveform)

第五章晶闸管电路

第五章晶闸管电路 第一节晶闸管 一、填空题 1、硅晶体闸流管简称,俗称。 2、晶闸管有三个电极:、和。 3、晶闸管是一种大功率半导体器件,它由层硅半导体组成,中间形成个PN结。它在电路中的符号是。 4、晶闸管导通的条件是:在和之间加正向电压的同时,在 和之间也加正向电压。晶闸管导通后,就失去控制作用,这时晶闸管本身的压降为左右。 5、要求晶闸管关断必须或。 6、根据晶闸管的工作原理,可以将其看成是型和型两个晶体三极管的互联。 7、实际使用晶闸管时,应考虑的参数主要有、、和 等。 二、判断题(正确的在括号中打“√”,错误的打“×”) ()1、晶闸管和晶体三极管都能用小电流控制大电流。因此,它们都具有放大作用。()2、晶闸管不仅具有反向阻断能力,而且还具有正向阻断能力。 ()3、晶闸管触发导通后,门极仍具有控制作用。 ()4、晶闸管门极不加正向触发电压,晶闸管就永远不会导通。 ()5、晶闸管导通后,若阳极电流小于维持电流I H,晶闸管必然自行关断。 三、选择题(将正确答案的序号填入括号中) 1、晶闸管导通后通过晶闸管的电流决定于()。 A、电路的负载 B、晶闸管的电流容量 C、晶闸管阳极和阴极之间的电压 2、允许重复加在晶闸管阳极和阴极之间的电压为()。 A、正反向转折电压的有效值 B、正反向转折电压的峰值减去100V C、正反向转折电压的峰值 3、在晶闸管标准散热和全导通时,允许通过的工频最大阳极电流为()。 A、半波电流的峰值 B、半波电流的平均值 C、半波电流的有效值 四、问答题 1、晶闸管导通的条件是什么? 2、怎样用万用表区分晶闸管的阳极、阴极和门极?如何简单判别晶闸管的好坏? 3、某晶闸管型号规格为KP200-18F,请说明型号规格中各项所代表的含义。 五、综合题 1、图5-1所示为测试小功率晶闸管的简易方法,电路接好后,电流表有无读数?若用短导线将晶闸管的门极和阴极短接,电流表有无读数?再拿去短接导线,电流表有无读数?为什

(完整版)双向可控硅详解

双向可控硅详解 双向可控硅是一种硅可控整流器件,也称作晶闸管。这种器件在电路中能够实现交流电的无触点控制,以小电流控制大电流,具有无火花、动作快、寿命长、可靠性高以及简化电路结构等优点。因此,它被广泛应用于各种电器调速、调光、调压、调温以及各种电器过载自动保护等电子电路中。 双向可控硅的外型及内部结构 从外表上看,双向可控硅和普通可控硅很相似,也有三个电极。但是,它除了其中一个电极G仍叫做控制极外,另外两个电极通常却不再叫做阳极和阴极,而统称为主电极Tl和T2。它的符号也和普通可控硅不同,是把两个可控硅反接在一起画成的,如图2所示。它的型号,在我国一般用“3CTS”或“KS”表示;国外的资料也有用“TRIAC”来表示的。 双向可控硅的规格、型 号、外形以及电极引脚排列 依生产厂家不同而有所不 同,但其电极引脚多数是按 T1、T2、G的顾序从左至右 排列(观察时,电极引脚向 下,面对标有字符的一面)。 目前市场上最常见的几种 塑封外形结构双向可控硅 的外形及电极引脚排列如 下图1所示。 双向可控硅的电路符号如图2所示。双向可控硅的外形结构和普通可控硅没有多大区别,几十安以下的,则通常采用图1所示塑封外形结构。几十安到一百余安电流大小的则采用螺栓型;额定电流在200安以上的一般都是平板型的; 从内部结构来看,双向可控 硅是一种N—P—N—P—N型五 层结构的半导体器件,见图3(a)。 为了便于说明问题,我们不妨把 图3(a)看成是由左右两部分组

合而成的,如图3(b)。这样一来,原来的双向可控硅就被分解成两个P—N—P—N型结构的普通可控硅了。如果把左边从下往上看的p1—N1—P2—N2部分叫做正向的话,那么右边从下往上看的N3—P1—N1—P2部分就成为反向,它们之间正好是一正一反地并联在一起。我们把这种联接叫做反向并联。因此,从电路功能上可以把它等效成图3(c),也就是说,一个双向可控硅在电路中的作用是和两只普通可控硅反向并联起来等效的。这也正是双向可控硅为什么会有双向控制导通特性的根本原因。 对于两只反向并联的普通可控硅来说,因为它们各自都有自己的控制极,所以必须通过两个控制极的协调工作,才能达到控制电路的目的。而双向可控硅却不同,它只有一个控制极,通过这唯一的控制极就能控制双向可控硅的正常工作。显然,它的触发电路、比起两只反向并联的普通可控硅的触发电路要简单得多。这不仅给设计和制造带来很多方便,而且也使电路的可靠性得到提高,设备的体积缩小,重量减轻,这是双向可控硅的一个突出的优点。 双向可控硅的特性曲线. 既然一个双向可控硅是由两只普通可控 硅反向并联而成的,那么,我们会很自然地想 到,它的特性曲线就应该是由这两只普通可控 硅的特性曲线组合而成。图4示出了双向可控 硅的特性曲线。 由图可见,双向可控硅的特性曲线是由 一、三两个象限内的曲线组合成的。第一象限的曲线说明当加到主电极上的电压使Tc 对T1的极性为正时,我们称为正向电压,并用符号U21表示。当这个电压逐渐增加到等于转折电压UBO时,图3(b)左边的可控硅就触发导通,这时的通态电流为I21,方向是从T2流向Tl。从图中可以看到,触发电流越大,转折电压就越低,这种情形和普通可控硅的触发导通规律是一致的,当加到主电极上的电压使Tl对T2的极性为正时,叫做反向电压,并用符号U12表示。当这个电压达到转折电压值时,图3(b)右边的可控硅便触发导通,这时的电流为I12,其方向是从T1到T2。这时双向可控硅的特性曲线,如图4中第三象限所示。在上述两种情况中,除了加到主电极上的电压和通态电流的方向相反外,它们的触发导通规律却是同的。如果这两个并联连接的管子特性完全相同的话,一,三象限的特性曲线就应该是对称的。 通过对双向可控硅特性曲线的分析可以知道;双向可控硅不象普通可控硅那样,必须在阳极和阴极之间加上正向电压,管子才能导通。对双向可控硅来说,无所谓阳极和

教案-晶闸管及其应用

课题:8.1 晶闸管 8.2 晶闸管触发电路 授课时数:2 教学目标:1.掌握晶闸管的结构和工作原理。 2.了解晶闸管触发电路。 教学重点:1.晶闸管的分类、结构、型号、参数和工作特性。 2.单结晶体管的特性及晶闸管触发电路的工作原理。 教学难点:1.晶闸管的工作特性。 2.单结晶体管触发电路的工作原理。 A.引入 晶闸管俗称可控硅。具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便等优点。它广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。 B.复习 三端集成稳压器的分类。 C.新授课 8.1 晶闸管 8.1.1 单向晶闸管 1.单向晶闸管的结构和符号 (1)外形 平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。 (2)符号及内部结构 三个电极:阳极A、阴极K、控制极G 4层半导体: P—1N—2P—2N 1 P—引出线为控制极;1P—引出线为阳极;2N—引出线为阴极 2

3个PN结( J,2J,3J) 1 文字符号:一般用SCR、KG、CT、VT表示。 2.单向晶闸管的工作原理: (1)实验演示: ①正向阻断:A-K加正向电压,G无电压-不导通。 ②反向阻断:A-K加反向电压,G无论是否加控制电压-不导通。 ③触发导通:A—K加正向电压,G,K加正向电压—导通。 ④导通后控制极失去控制作用:晶闸管一旦导通,降低或去掉控制极电压仍导通。 (2)工作特点: ①单向晶闸管导通必须具备两个条件:一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压;二是控制极与阴极之间也要接正向电压。 ②晶闸管一旦接通后,去掉控制极电压时,晶闸管仍然导通。 ③导通后的晶闸管若要关断时,必须将阳极电压降低到一定程度。 ④晶闸管具有控制强电的作用,即利用弱电信号对控制极的作用,就可使晶闸管导通去控制强电系统。 3.单向晶闸管主要参数 (1)额定正向平均电流 在规定环境温度和散热条件下,允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。 (2)维持电流 在规定环境温度、控制极断开的条件下,保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。 (3)控制极触发电压和电流 在规定环境温度及一定正向电压条件下,使晶闸管从关断到导通,控制极所需的最小电压和电流。 (4)正向阻断峰值电压 在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。 (5)反向阻断峰值电压 在控制极断开时,可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。 4.晶闸管的型号及含义 (1)型号 3 表示额定电压为500 V 表示额定正向平均电流为5 A 表示晶闸管元件 表示N型硅材料

双向可控硅的控制原理

双向可控硅的工作原理 1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化 2,触发导通 在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。 一、可控硅的概念和结构? 晶闸管又叫可控硅。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。今天大家使用的是单向晶闸管,也就是人们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极〔图2(a)〕:第一层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。

晶闸管及其应用

晶闸管及其应用 课程目标 1 了解晶闸管结构,掌握晶闸管导通、关断条件 2 掌握可控整流电路的工作原理及分析 3 理解晶闸管的过压、过流保护 4 掌握晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量 课程内容 1 晶闸管的结构及特性 2 单相半波可控整流电路 3 单相半控桥式整流电路 4 晶闸管的保护 5 晶闸管的应用实例 6 晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量 学习方法 从了解晶闸管的结构、特性出发,掌握晶闸管的可控整流应用,掌握晶闸管的过压和过流保护方式,结合实物和实训掌握晶闸管管脚及好坏的判断,通过应用实例,了解晶闸管的典型应用。 课后思考 1晶闸管导通的条件是什么?导通时,其中电流的大小由什么决定?晶闸管阻断时,承受电压的大小由什么决定? 2为什么接电感性负载的可控整流电路的负载上会出现负电压?而接续流二极管后负载上就不出现负电压了,又是为什么? 3 如何用万用表判断晶闸管的好坏、管脚? 4 如何选用晶闸管?

晶闸管的结构及特性 一、晶闸管外形与符号: 图5.1.1 符号 图5.1.2 晶闸管导通实验电路图 为了说明晶闸管的导电原理,可按图5.1.2所示的电路做一个简单的实验。 (1)晶闸管阳极接直流电源的正端,阴极经灯泡接电源的负端,此时晶闸管承受正向电压。控制极电路中开关S断开(不加电压),如图5.1.2(a)所示,这时灯不亮,说明晶闸管不导通。 (2)晶闸管的阳极和阴极间加正向电压,控制极相对于阴极也加正向电压,如图5.1.2(b)所示.这时灯亮,说明晶闸管导通。 (3)晶闸管导通后,如果去掉控制极上的电压,即将图5.1.2(b)中的开关S断开,灯仍然亮,这表明晶闸管继续导通,即晶闸管一旦导通后,控制极就失去了控制作用。 (4)晶闸管的阳极和阴极间加反向电压如图5.1.2(C),无论控制极加不加电压,灯都不亮,晶闸管截止。 (5)如果控制极加反向电压,晶闸管阳极回路无论加正向电压还是反向电压,晶闸管都不导通。 从上述实验可以看出,晶闸管导通必须同时具备两个条件: (1) 晶闸管阳极电路加正向电压; (2) 控制极电路加适当的正向电压(实际工作中,控制极加正触发脉冲信号)。

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