雙向可控硅的工作原理原來是這樣 雙向可控硅工作原理( 二 )


5.在橋式整流電路中,用晶閘管代替所有二極管是可控整流電路嗎?
【雙向可控硅的工作原理原來是這樣 雙向可控硅工作原理】在橋式整流電路中,只需要用晶閘管代替兩個二極管,就構成了全波可控整流電路 ?,F在畫出電路圖和波形圖(圖5),就可以理解了 。
6.晶閘管控制極所需的觸發脈沖是如何產生的?
晶閘管觸發電路有多種形式,如阻容移相橋式觸發電路、單結晶體管觸發電路、晶體管觸發電路、用小晶閘管觸發大晶閘管的觸發電路等等 。今天每個人制造的電壓調節器都使用單結晶體管觸發電路 。
7.什么是單結晶體管?它有什么特殊性質?
單結晶體管,也稱為雙基極二極管,是由一個PN結和三個電極組成的半導體器件(圖6) 。先畫出它的結構圖[圖7 (a)] 。在N型硅片的兩端制作兩個電極,分別稱為第一基極B1和第二基極B2;在硅片的另一側,靠近B2,制作了一個PN結,相當于一個二極管 。從P區引出的電極稱為發射極e,為了分析方便,B1和B2之間的N型區可以等效為一個純電阻RBB,稱為基極電阻,可以看作兩個電阻RB2和RB1的串聯[圖7 (b)] 。值得注意的是,RB1的電阻會隨著發射極電流IE的變化而變化,具有可變電阻的特性 。如果在兩個基極B2和B1之間施加DC電壓UBB,A點的電壓UA為:如果發射極電壓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,發射極電流IE注入RB1,使RB1的電阻急劇下降,E點電位UE隨之下降,稱為負阻效應 。發射極電流IE繼續增加,發射極電壓UE繼續降低 。當用戶設備下降到谷值電壓紫外以下時,單結晶體管進入關斷狀態 。
八、如何使用單結晶體管晶閘管觸發電路?
由單結晶體管組成的觸發脈沖發生電路已經應用于今天大家制作的調壓器中 。為了說明其工作原理,我們單獨畫出了單結晶體管張弛振蕩器的電路(圖8) 。它由單結晶體管和RC充放電電路組成 。在閉合電源開關S后,電源UBB通過電位計RP給電容器C充電,電容器上的電壓UC呈指數上升 。當UC上升到單結晶體管的峰值點電壓UP時,單結晶體管突然導通,基極電阻RB1急劇下降,電容C通過PN結快速放電到電阻R1,使得R1兩端的電壓Ug正向跳變,形成陡峭的脈沖前沿(圖8 (b)) 。隨著電容C的放電,UE呈指數下降,直到單結晶體管在低于谷值電壓UV時截止 。這樣,峰值觸發脈沖在R1兩端輸出 。此時,電源UBB再次開始對電容C充電,進入第二次充放電過程 。這樣,電路中存在周期性振蕩 。調整RP可以改變振蕩周期 。
9.在可控整流電路的波形圖中,發現晶閘管承受直流電壓時,每半個周期同時發出第一個觸發脈沖,即控制角和導通角相等 。那么,單結晶體管張弛振蕩器如何精確配合交流電源實現有效控制呢?
為了實現整流電路輸出電壓的“可控”,需要在晶閘管受直流電壓作用的每半個周期內,使觸發電路同時發出第一個觸發脈沖 。這種協同工作模式稱為觸發脈沖與電源同步 。

這里,單結晶體管張弛振蕩器的電源是來自橋式整流電路輸出的全波脈沖DC電壓 。當晶閘管不導通時,張弛振蕩器的電容C由電源充電 。當UC指數上升到峰峰值電壓UP時,單結晶體管VT導通 。在VS的導通期間,負載RL上有交流電壓和電流 。同時,導通的VS兩端的壓降非常小,這迫使張弛振蕩器停止工作 。當交流電壓過零時,晶閘管VS被迫關斷,張弛振蕩器上電,電容C再次充電,重復上述過程 。這樣,每次交流電壓過零時,張弛振蕩器發出第一個觸發脈沖的時刻都是一樣的,這取決于RP的電阻和C的電容,調節RP的電阻可以改變電容C的充電時間,這也改變了第一個Ug發出的時間,相應地改變了晶閘管的控制角度,改變了負載RL上輸出電壓的平均值,從而達到調壓的目的 。
雙向晶閘管的T1和T2不能互換 。否則,管道和相關控制電路將會損壞 。
雙向晶閘管的工作原理(雙向晶閘管的工作原理原來是這樣的)

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