雙向可控硅的工作原理
雙向可控硅的工作原理如下,供相關人士參考!
五、在橋式整流電路中,把二極管都換成晶閘管是不是就成了可控整流電路了呢?
在橋式整流電路中,只需要把兩個二極管換成晶閘管就能構成全波可控整流電路了,F(xiàn)在畫出電路圖和波形圖(圖5),就能看明白了。 六、晶閘管控制極所需的觸發(fā)脈沖是怎么產(chǎn)生的呢? 晶閘管觸發(fā)電路的形式很多,常用的有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結晶體管觸發(fā)電路、晶體三極管觸發(fā)電路、利用小晶閘管觸發(fā)大晶閘管的觸發(fā)電路,等等。今天大家制作的調(diào)壓器,采用的是單結晶體管觸發(fā)電路。 七、什么是單結晶體管?它有什么特殊性能呢? 單結晶體管又叫雙基極二極管,是由一個PN結和三個電極構成的半導體器件(圖6)。我們先畫出它的結構示意圖〔圖7(a)〕。在一塊N型硅片兩端,制作兩個電極,分別叫做第一基極B1和第二基極B2;硅片的另一側靠近B2處制作了一個PN結,相當于一只二極管,在P區(qū)引出的電極叫發(fā)射極E。為了分析方便,可以把B1、B2之間的N型區(qū)域等效為一個純電阻RBB,稱為基區(qū)電阻,并可看作是兩個電阻RB2、RB1的串聯(lián)〔圖7(b)〕。值得注意的是RB1的阻值會隨發(fā)射極電流IE的變化而改變,具有可變電阻的特性。如果在兩個基極B2、B1之間加上一個直流電壓UBB,則A點的電壓UA為:若發(fā)射極電壓UE<UA,二極管VD截止;當UE大于單結晶體管的峰點電壓UP(UP=UD+UA)時,二極管VD導通,發(fā)射極電流IE注入RB1,使RB1的阻值急劇變小,E點電位UE隨之下降,出現(xiàn)了IE增大UE反而降低的現(xiàn)象,稱為負阻效應。發(fā)射極電流IE繼續(xù)增加,發(fā)射極電壓UE不斷下降,當UE下降到谷點電壓UV以下時,單結晶體管就進入截止狀態(tài)。 八、怎樣利用單結晶體管組成晶閘管觸發(fā)電路呢? 單結晶體管組成的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路在今天大家制作的調(diào)壓器中已經(jīng)具體應用了。為了說明它的工作原理,我們單獨畫出單結晶體管張弛振蕩器的電路(圖8)。它是由單結晶體管和RC充放電電路組成的。合上電源開關S后,電源UBB經(jīng)電位器RP向電容器C充電,電容器上的電壓UC按指數(shù)規(guī)律上升。當UC上升到單結晶體管的峰點電壓UP時,單結晶體管突然導通,基區(qū)電阻RB1急劇減小,電容器C通過PN結向電阻R1迅速放電,使R1兩端電壓Ug發(fā)生一個正跳變,形成陡峭的脈沖前沿〔圖8(b)〕。隨著電容器C的放電,UE按指數(shù)規(guī)律下降,直到低于谷點電壓UV時單結晶體管截止。這樣,在R1兩端輸出的是尖頂觸發(fā)脈沖。此時,電源UBB又開始給電容器C充電,進入第二個充放電過程。這樣周而復始,電路中進行著周期性的振蕩。調(diào)節(jié)RP可以改變振蕩周期。 九、在可控整流電路的波形圖中,發(fā)現(xiàn)晶閘管承受正向電壓的每半個周期內(nèi),發(fā)出第一個觸發(fā)脈沖的時刻都相同,也就是控制角α和導通角θ都相等,那么,單結晶體管張弛振蕩器怎樣才能與交流電源準確地配合以實現(xiàn)有效的控制呢? 為了實現(xiàn)整流電路輸出電壓“可控”,必須使晶閘管承受正向電壓的每半個周期內(nèi),觸發(fā)電路發(fā)出第一個觸發(fā)脈沖的時刻都相同,這種相互配合的工作方式,稱為觸發(fā)脈沖與電源同步。 怎樣才能做到同步呢?大家再看調(diào)壓器的電路圖(圖1)。請注意,在這里單結晶體管張弛振蕩器的電源是取自橋式整流電路輸出的全波脈沖直流電壓。在晶閘管沒有導通時,張弛振蕩器的電容器C被電源充電,UC按指數(shù)規(guī)律上升到峰點電壓UP時,單結晶體管VT導通,在VS導通期間,負載RL上有交流電壓和電流,與此同時,導通的VS兩端電壓降很小,迫使張弛振蕩器停止工作。當交流電壓過零瞬間,晶閘管VS被迫關斷,張弛振蕩器得電,又開始給電容器C充電,重復以上過程。這樣,每次交流電壓過零后,張弛振蕩器發(fā)出第一個觸發(fā)脈沖的時刻都相同,這個時刻取決于RP的阻值和C的電容量。調(diào)節(jié)RP的阻值,就可以改變電容器C的充電時間,也就改變了第一個Ug發(fā)出的時刻,相應地改變了晶閘管的控制角,使負載RL上輸出電壓的平均值發(fā)生變化,達到調(diào)壓的目的。 雙向晶閘管的T1和T2不能互換。否則會損壞管子和相關的控制電路。 |
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