晶闸管应用电路讲解

1、10.2 10.2 晶闸管应用电路晶闸管应用电路 10.2.1 10.2.1 可控整流电路可控整流电路 10.2.2 10.2.2 触发电路触发电路 10.2.3 10.2.3 应用电路应用电路 10.2.1 可控整流电路可控整流电路 可控整流电路的作用就是把交流电能变换成电压大小可调的直流电能，可控整流电路的作用就是把交流电能变换成电压大小可调的直流电能， 而且其输出电压可以根据需要进行调节。而且其输出电压可以根据需要进行调节。 由由晶体二极管组成的整流电路，电路形式一旦确定，则当输入的交流晶体二极管组成的整流电路，电路形式一旦确定，则当输入的交流 电压不变时，输出的直流电压值也是固定的，不

2、能任意控制和改变，因此电压不变时，输出的直流电压值也是固定的，不能任意控制和改变，因此 这种整流电路通常称为这种整流电路通常称为不可控整流电路不可控整流电路。从电路结构来看，把从电路结构来看，把二极管整流二极管整流 电路电路中的有关中的有关二极管换成晶闸管二极管换成晶闸管，就可以构成，就可以构成可控可控整流电路整流电路。 可控整流有多种电路形式，如单相半波、单相全波和单相桥式可控可控整流有多种电路形式，如单相半波、单相全波和单相桥式可控 整流电路等。当功率比较大时，常常采用三相交流电源组成三相半波或三整流电路等。当功率比较大时，常常采用三相交流电源组成三相半波或三 相桥式可控整流电路。本节主要

3、以单相电路为例来讨论其工作原理。相桥式可控整流电路。本节主要以单相电路为例来讨论其工作原理。 1.1. 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路（电阻负载）（电阻负载） 图图10-6是是一个最简单的单相半波可控整流电路一个最简单的单相半波可控整流电路，图中，图中VH为晶闸管，已为晶闸管，已 知输入电压知输入电压ui和晶闸管控制极的电压和晶闸管控制极的电压uG波形如图波形如图10-7所示。所示。 在在ui的正半周期间，如果的正半周期间，如果晶闸管晶闸管的控制极没有输入触发脉冲的控制极没有输入触发脉冲uG，虽然晶闸虽然晶闸 管承受正向电压，但管承受正向电压，但仍然不能导通，仍然不能导通，因此负载中

4、没有电流流过。因此负载中没有电流流过。 只有在只有在ui处于正半周，控制极加触发脉冲处于正半周，控制极加触发脉冲uG后后，晶闸管被触发导通，晶闸管被触发导通，负载，负载 流过的电流与流过的电流与ui成线性关系。成线性关系。 晶闸管导通晶闸管导通后控制极即失去作用，输出电压后控制极即失去作用，输出电压uo随输入电压随输入电压ui变换，直至输变换，直至输 入电压入电压ui=0时输出电压时输出电压uo=0。 当当ui在负半周时，由于晶闸管承受反向电压使晶闸管截止，负载中电流在负半周时，由于晶闸管承受反向电压使晶闸管截止，负载中电流 又为零，此时输出电压又为零，此时输出电压uo也为零。也为零。 下一周

5、期重复上一周期的工作状态。下一周期重复上一周期的工作状态。 由图看到：由图看到：uo为脉动直流，波形只在为脉动直流，波形只在ui的正半周期间出现，故称的正半周期间出现，故称“半波半波” 整流。整流。 电路采用了可控器件晶闸管，并且交流输入为单相，因此称该电路为电路采用了可控器件晶闸管，并且交流输入为单相，因此称该电路为“单单 相半波可控整流电路相半波可控整流电路”。 我们把从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称我们把从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称 为触发延迟角，用为触发延迟角，用“”表示，也称触发角或控制角。表示，也称触发角或控制角。 把晶闸管在一个

6、输入信号周期中处于通态的电角度称为导通角，用把晶闸管在一个输入信号周期中处于通态的电角度称为导通角，用“” 表示。表示。 显而易见，当显而易见，当愈小时，即愈小时，即愈大时，输出电压平均值愈大时，输出电压平均值UO(AV)愈大。愈大。 输出电压平均值输出电压平均值UO(AV)为为 2 cos1 45. 0 2 cos12 )(sin2 2 1 V AVO iii VVttdV 由由上上式可见，当式可见，当Ui固定时，只需改变固定时，只需改变的大小，就可以调节输出电压的大小，就可以调节输出电压 UO(AV)，VH的的移相范围为移相范围为180o。这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流。这种通过控制

7、触发脉冲的相位来控制直流 输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式相控方式。 负载负载电流的平均值电流的平均值I IO(AV) O(AV) 为 为 2 cos1 45. 0 V AVO )( L i L AVO R V R I 输出电压输出电压有效有效值值（均方根值）（均方根值）U UO为为 4 2sin 2 )(sin2 2 1 2 iiO VtdtVV 负载负载电流的电流的有效有效值值IO为为 4 2sin 2 L i O R V I 晶闸管所承受的最大反向电压为晶闸管所承受的最大反向电压为 2 2V 【例【例10-1】一电热装置（电阻性负载

8、）要求直流平均电压】一电热装置（电阻性负载）要求直流平均电压75V，负载电流，负载电流 20A，采用单相半波可控整流电路直接从，采用单相半波可控整流电路直接从220V交流电网供电，试计算晶闸管交流电网供电，试计算晶闸管 的控制角的控制角、导通角、导通角及负载电流有效值。及负载电流有效值。 解：由解：由 2 cos1 45. 0V AVO i V 当当U UO(AV)=75V=75V时，有时，有 515. 01 45. 0 2 cos )( i AVO V V 负载电流有效值为负载电流有效值为 4 2sin 2 L i O R V I =59=59o o 导通角导通角=180=180o o=12

9、1=121o o 75. 3 20 75 V )( AVO AVO L I R AI O O OO O 4 .37 4 592sin 360 59180 75. 3 220 则 2. 单相桥式可控整流电路（电阻性负载）单相桥式可控整流电路（电阻性负载） 在在u2的正半周，的正半周，VH1、VD2承受正向电压，若晶闸管的控制极不加脉承受正向电压，若晶闸管的控制极不加脉 冲冲uG，VH1不导通，此时负载中没有电流流过。当不导通，此时负载中没有电流流过。当t=时，控制极加上触时，控制极加上触 发脉冲发脉冲uG，VH1导通，电流流经导通，电流流经VH1、RL、VD2。由于晶闸管导通时管压。由于晶闸管导

10、通时管压 降很小，所以负载上的电压降很小，所以负载上的电压uou2。这时。这时VH2和和VD1因承受反向电压而处于因承受反向电压而处于 阻断状态。当阻断状态。当t=时，时，u2降为零，降为零，VH1又变为阻断。又变为阻断。 在在u2的负半周，的负半周，VH2、VD1承受正向电压，当承受正向电压，当t=+时，时，uG触发触发VH2而而 导通，电流流经导通，电流流经VH2、RL、VD1，负载上的电压仍然为，负载上的电压仍然为uou2。这时。这时VH1和和 VD2因承受反向电压而处于阻断状态。当因承受反向电压而处于阻断状态。当t=2时，时，VH2恢复阻断状态。恢复阻断状态。 由以上分析可见，在由以上

11、分析可见，在u2的一个完整周期内，流过负载的一个完整周期内，流过负载RL的电流方向是相同的电流方向是相同 的，负载上的电压和电流波形如图的，负载上的电压和电流波形如图10.2.3（b）所示。）所示。 由由上述上述分析，可得分析，可得出输出电压的平均值出输出电压的平均值 由式可见，当由式可见，当U U2固定时，只需改变固定时，只需改变的大小，就可以调节输出电压的大小，就可以调节输出电压 U UO(AV)。 2 cos1 9 . 0 2 cos122 )(sin2 1 V 222AVO VVttdV 输出电流的平均值输出电流的平均值IO(AV) 为为 2 cos19 . 0 V 2 AVO )(

12、LL AVO R V R I 流过流过整流整流二极管二极管和和晶闸管的电流平均晶闸管的电流平均值值为为 2 cos1 2 9 . 0 2 1 2 )()()( L AVOAVDAVH R V III 输出电压的有效值为输出电压的有效值为 2sin 2 1 )()sin2( 1 V 2 2 2O VtdtV 输出电流的有效值为输出电流的有效值为 2sin 2 1 2 O LL O R V R V I 流过流过整流整流二极管二极管和和晶闸管的电流晶闸管的电流有效值有效值为为 2 2sin 4 1 )()sin 2 ( 2 1 222O LL HD I R V tdt R V II 晶闸管和二极管所

13、承受的最大反向电压均为晶闸管和二极管所承受的最大反向电压均为 2 2V 3. 单相桥式可控整流电路（电感性负载）单相桥式可控整流电路（电感性负载） 由于电感性元件的存在，电路中的由于电感性元件的存在，电路中的 电流不能发生跃变，因此，整流电路接电流不能发生跃变，因此，整流电路接 电感性负载和接电阻性负载的情况大不电感性负载和接电阻性负载的情况大不 相同。相同。 在在u2的正半周，的正半周，VH1、VD2承受正向电压，当承受正向电压，当t=时，控制极加上时，控制极加上 触发脉冲触发脉冲uG，令晶闸管，令晶闸管VH1触发导通，续流二极管触发导通，续流二极管VD3承受反向电压而承受反向电压而 截止。

14、电流流经截止。电流流经VH1、L、RL、VD2，输出电压，输出电压uou2。 晶闸管刚触发导通时，由于电感元件产生阻碍电流变化的感应电动晶闸管刚触发导通时，由于电感元件产生阻碍电流变化的感应电动 势，电路中的电流不能跃变，将由零逐渐上升。当电流到达最大值时，势，电路中的电流不能跃变，将由零逐渐上升。当电流到达最大值时， 感应电动势为零，而后电流随感应电动势为零，而后电流随u2沿正半周减小，电感感应电势改变极性，沿正半周减小，电感感应电势改变极性， 和和u2相同。相同。 由于是大电感负载，所以负载电流由于是大电感负载，所以负载电流io连续并近似为一直线，这时连续并近似为一直线，这时 VH2和和V

15、D1因承受反向电压而处于阻断状态。因承受反向电压而处于阻断状态。 在在u2过过p进入负半周时，进入负半周时，VD1承受正向电压而导通，承受正向电压而导通，VD2承受反向电压承受反向电压 而截止。如果电路中没有接入二极管而截止。如果电路中没有接入二极管VD3，那么由于电感，那么由于电感L感应电动势的感应电动势的 作用，作用，VH1仍将维持导通状态，负载电流仍将维持导通状态，负载电流io经经VH1和和VD1继续流通（续流），继续流通（续流）， 形成一个不经过变压器二次绕组的自然续流回路，此时电感释放能量，如形成一个不经过变压器二次绕组的自然续流回路，此时电感释放能量，如 果是大电感负载，储能很多，

16、晶闸管果是大电感负载，储能很多，晶闸管VH1将维持导通到将维持导通到u2进入下一个周期进入下一个周期 的正半周，的正半周，VD2承受正向电压而导通，承受正向电压而导通，VD1承受反向电压而截止。承受反向电压而截止。 电流又流经电流又流经VH1、L、RL、VD2，电感储能，如此不断循环下去，进而，电感储能，如此不断循环下去，进而 导致处于直通状态的晶闸管因过热而损坏。这种不需要外部触发脉冲，出导致处于直通状态的晶闸管因过热而损坏。这种不需要外部触发脉冲，出 现的一个晶闸管直通，另两个整流二极管轮流导通现的一个晶闸管直通，另两个整流二极管轮流导通180的异常工作状态称的异常工作状态称 为失控现象。

17、为失控现象。 为避免失控现象，在负载两端并联一个续流二极管为避免失控现象，在负载两端并联一个续流二极管VD3，这样在，这样在u2过过p 进入负半周时，在电感感应电动势作用下，续流二极管承受正压导通，负载进入负半周时，在电感感应电动势作用下，续流二极管承受正压导通，负载 电流电流io经过经过VD3流通，电感释放能量，流通，电感释放能量，VD3上的压降不足以使上的压降不足以使VH1维持导通而维持导通而 令令VH1阻断。如忽略阻断。如忽略VD3的压降，在续流期间负载上的整流输出电压的压降，在续流期间负载上的整流输出电压uo0， 这一续流过程一直持续到这一续流过程一直持续到u2负半周期间触发负半周期间

18、触发VH2导通时为止。导通时为止。 在在u2的负半周的负半周t=+时，时，uG触发触发VH2导通，电流流经导通，电流流经VH2、L、RL、 VD1，负载上得到与正半周相同波形的整流输出电压，负载上得到与正半周相同波形的整流输出电压uou2。这时。这时VH1和和VD2 因承受反向电压而处于阻断状态。当因承受反向电压而处于阻断状态。当u2过过2p进入正半周时，负载电流又经进入正半周时，负载电流又经 VD3形成续流，形成续流，VH2恢复阻断状态。当恢复阻断状态。当t=时，又触发时，又触发VH1导通，如此不断导通，如此不断 循环下去。晶闸管和整流二极管的导通角为循环下去。晶闸管和整流二极管的导通角为q

19、=p-a，电路的工作波形如图，电路的工作波形如图10- 10（b）所示。）所示。 输出电压平均值输出电压平均值 2 cos1 9 . 0)(sin2 2 1 V 22AVO VttdV 晶闸管与整晶闸管与整 流二极管电流二极管电 流的平均值流的平均值 与有效值与有效值 OODDHH ItdIIIII 2 )( 2 1 AV2AV1AV2AV1 OODDHH ItdIIIII 2 )( 2 1 2 2121 续流二极管电流的续流二极管电流的 平均值平均值与有效值与有效值 OOD ItdII )( 2 2 0 AV3 OOD ItdII )( 2 2 0 2 3 变压器二次绕组的有效值变压器二次绕

20、组的有效值 O 2 O 2 O2 t)d()( 2 1 IIII 10.2.2 触发电路触发电路 可控整流电路要正常工作必须加入合适的触发信号，触发信号要根据可控整流电路要正常工作必须加入合适的触发信号，触发信号要根据 晶闸管的技术要求，提供足够的触发幅度和足够的触发电流。可控整流电晶闸管的技术要求，提供足够的触发幅度和足够的触发电流。可控整流电 路的触发电路形式很多，比较简单的有双基极二极管组成的触发电路。路的触发电路形式很多，比较简单的有双基极二极管组成的触发电路。 1. 双基极二极管双基极二极管 （1）双基极二极管的结构）双基极二极管的结构 双双基极二极管又称为单结晶体管，它的结构如图基

21、极二极管又称为单结晶体管，它的结构如图10-11（a）所示。电路所示。电路 符号见图符号见图10-11（b）。）。 （a） （b） 图图10 0-11-11 双基极二极管的结构与符号双基极二极管的结构与符号 （2） 双基极二极管的工作原理双基极二极管的工作原理 将双基极二极管按图将双基极二极管按图10-12(a)接于电路之中，观察其特性。首先在两接于电路之中，观察其特性。首先在两 个基极之间加电压个基极之间加电压U UBB，再在发射极，再在发射极E和第一基极和第一基极B1之间加上电压之间加上电压U UE，U UE可可 以用电位器以用电位器RP进行调节。这样该电路可以改画成图进行调节。这样该电路

22、可以改画成图10-12(b)的形式，双基极的形式，双基极 二极管可以用一个二极管可以用一个PN结和二个电阻结和二个电阻RB1、RB2组成的等效电路替代。组成的等效电路替代。 (a) (b) 图图10.2.7 双基极二极管的特性测试电路双基极二极管的特性测试电路 当基极间加电压当基极间加电压U UBB时，时，RB1上分得的电压为上分得的电压为 称为称为分压比，与管子结构有关，约在分压比，与管子结构有关，约在0.50.9之间之间。 BBBB BB B B BB BB B VV R R R RR V V 1 1 21 1 单结晶体管的单结晶体管的工作原理如下工作原理如下： 截止区截止区 调节调节RP

23、，使，使UE从零逐渐增加。当从零逐渐增加。当UE比较小时（比较小时（UEUBBUD），单），单 结晶体管内的结晶体管内的PN结处于反向偏置，结处于反向偏置，E与与B1之间不能导通，呈现很大电阻。之间不能导通，呈现很大电阻。 当当UE很小时，有一个很小的反向漏电流。随着很小时，有一个很小的反向漏电流。随着UE的增高，这个电流逐渐变的增高，这个电流逐渐变 成一个大约几微安的正向漏电流。这一段在图成一个大约几微安的正向漏电流。这一段在图10-13所示的曲线中称为截止所示的曲线中称为截止 区，即单结晶体管尚未导通的一段。区，即单结晶体管尚未导通的一段。 图图10.2.80.2.8 单结晶体管的伏安特性

24、曲线单结晶体管的伏安特性曲线 负阻区负阻区 当当U UEUUBBU UD时，单结晶体时，单结晶体 管内管内部部PN结导通，发射极电流结导通，发射极电流IE突突 然增大。把这个突变点称为峰点然增大。把这个突变点称为峰点P。 对应的电压对应的电压U UE和电流和电流IE分别称为峰点分别称为峰点 电压电压U UP和峰点电流和峰点电流IP。显然，峰点电。显然，峰点电 压压 DBBp VVV 式中式中U UD为单结晶体管中为单结晶体管中PN结的正向压降，一结的正向压降，一 般取般取U UD0.7V。 饱和区饱和区 此后，当调节此后，当调节RP使发射极电流继续增大时，发射极电压略有上升，但使发射极电流继续

25、增大时，发射极电压略有上升，但 变化不大。谷点右边的这部分特性称为变化不大。谷点右边的这部分特性称为饱和区饱和区。 EE / IU 在单结晶体管中在单结晶体管中PN结导通之后，从发射区（结导通之后，从发射区（P区）向基压（区）向基压（N区）区） 发射了大量的空穴型载流子，发射了大量的空穴型载流子，IE增长很快，增长很快，E和和B1之间变成低阻导通状之间变成低阻导通状 态，态，RB1迅速减小，而迅速减小，而E和和B1之间的电压之间的电压U UE也随着下降。这一段特性曲也随着下降。这一段特性曲 线的动态电阻线的动态电阻 为负值，因此称为为负值，因此称为负阻区负阻区。而。而B2的电位高于的电位高于E

26、 的电位，的电位，空穴型载流子不会向空穴型载流子不会向B2运动，电阻运动，电阻RB2基本上不变。基本上不变。 当发射极电流当发射极电流IE增大到某一数值时，电压增大到某一数值时，电压UE下降到最低点。特性下降到最低点。特性 曲曲 线上的这一点称为线上的这一点称为谷点谷点F F。与此点相对应的是。与此点相对应的是谷点电压谷点电压U UF F和和谷点电流谷点电流IF F。 对于分压比对于分压比不同的管子，或者外加电压不同的管子，或者外加电压U UBB的数值不同时，峰值电的数值不同时，峰值电 压压U UP也就不同。也就不同。 不同单结晶体管的谷点电压不同单结晶体管的谷点电压U UF F和谷点电流和谷

27、点电流IF F都不一样。谷点都不一样。谷点 电压大约在电压大约在2 5V之间。在触发电路中，常选用之间。在触发电路中，常选用稍大一些、稍大一些、U UV低一些低一些 和和IV大一些的单结晶体管，以增大输出脉冲幅度和移相范围。大一些的单结晶体管，以增大输出脉冲幅度和移相范围。 综上所述，单结晶体管具有以下特点：综上所述，单结晶体管具有以下特点： 当发射极电压等于峰点电压当发射极电压等于峰点电压U UP时，单结晶体管导通。导通之后，时，单结晶体管导通。导通之后， 当发射极电压小于谷点电压当发射极电压小于谷点电压U UV时，单结晶体管就恢复截止。时，单结晶体管就恢复截止。 单结晶体管的峰点电压单结晶

28、体管的峰点电压U UP与外加固定电压与外加固定电压U UBB及其分压比及其分压比 有关。有关。 而分压比而分压比 是由管子结构决定的，可以看是由管子结构决定的，可以看作作常数。常数。 21 1 BB B RR R 2. 单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路 （1）单结晶体管振荡电路）单结晶体管振荡电路 图图10-14（a）是由单结晶体管组成的张弛振荡电路。）是由单结晶体管组成的张弛振荡电路。 (a) (b) 图图10-14 单结晶体管张弛振荡电路单结晶体管张弛振荡电路 设在接通电源之前，图设在接通电源之前，图10-14(a)中电容中电容C上的电压上的电压uc为零。接通电源为零。接通电源U U后

29、，后， 它就经它就经R向电容器充电，使其端电压按指数曲线升高。向电容器充电，使其端电压按指数曲线升高。 当当u uc等于单结晶体管的峰点电压等于单结晶体管的峰点电压U UP时，单结晶体管导通，电阻时，单结晶体管导通，电阻RB1急剧减急剧减 小（约小（约20），电容器向），电容器向R1放电。由于电阻放电。由于电阻R1取得较小，放电很快，放电电取得较小，放电很快，放电电 流在流在R1上形成一个脉冲电压上形成一个脉冲电压ug，如图，如图10-14(b)所示。所示。 由于电阻由于电阻R取取值值较大，当较大，当uc下降到单结晶体管的谷点电压时，电源经过电下降到单结晶体管的谷点电压时，电源经过电 阻阻R供

30、给的电流小于单结晶体管的谷点电流，单结晶体管截止。电源再次经供给的电流小于单结晶体管的谷点电流，单结晶体管截止。电源再次经 R向电容向电容C充电，重复上述过程。于是在电阻充电，重复上述过程。于是在电阻R1上就得到上就得到相应相应的脉冲电压的脉冲电压ug。 （2 2）单结晶体管触发电路）单结晶体管触发电路 图图1010-14-14（a a）的单结晶体管振荡电路虽然能够产生周期可调的脉冲）的单结晶体管振荡电路虽然能够产生周期可调的脉冲 信号，但是由于触发脉冲与主电路的电源电压不同步，不能达到平稳调压信号，但是由于触发脉冲与主电路的电源电压不同步，不能达到平稳调压 的目的。为使二者同步，可以使主电路

31、电源每次过零时，触发电路中的电的目的。为使二者同步，可以使主电路电源每次过零时，触发电路中的电 容将原有的电荷全部放掉，然后从零开始充电，这样就能使每个半周中第容将原有的电荷全部放掉，然后从零开始充电，这样就能使每个半周中第 一个脉冲出现的时间保持同步。一个脉冲出现的时间保持同步。 图图1010-15-15是由是由单结晶体管触发的单相半控桥式整流电路单结晶体管触发的单相半控桥式整流电路，电阻，电阻R R1 1上的上的 脉冲电压脉冲电压u ug g就是用来触发晶闸管的。就是用来触发晶闸管的。 改变电位器改变电位器RP的数值可以调节输出脉冲电压的频率。但是（的数值可以调节输出脉冲电压的频率。但是（

32、RPR）的阻）的阻 值不能太小，否则在单结晶体管导通之后，电源经过值不能太小，否则在单结晶体管导通之后，电源经过RP和和R供给的电流较大，供给的电流较大， 单结晶体管的电流不能降到谷点电流之下，电容电压始终大于谷点电压，因单结晶体管的电流不能降到谷点电流之下，电容电压始终大于谷点电压，因 此，单结晶体管就不能截止，造成单结晶体管的此，单结晶体管就不能截止，造成单结晶体管的直通现象。选用谷点电流大直通现象。选用谷点电流大 一些的管子，可以减少这种现象。当然，（一些的管子，可以减少这种现象。当然，（RPR）的阻值也不能太大，否）的阻值也不能太大，否 则充电太慢，使晶闸管的最大导通角受到限制，减小移

33、相范围。一般（则充电太慢，使晶闸管的最大导通角受到限制，减小移相范围。一般（RP R）是几千欧到几十千欧。）是几千欧到几十千欧。 单结晶体管触发电路输出的脉冲电压的宽度，主要决定于电容器放电单结晶体管触发电路输出的脉冲电压的宽度，主要决定于电容器放电 电路电路的时间常数的时间常数=R=R1 1C C。 R1或或C太小，放电快，触发脉冲的宽度小，不能使晶闸管触发。太小，放电快，触发脉冲的宽度小，不能使晶闸管触发。 若若C值值太大，将引起单结晶体管的直通现象。如果太大，将引起单结晶体管的直通现象。如果R1太大，当单结晶体太大，当单结晶体 管尚未导通时，其漏电流就可能在管尚未导通时，其漏电流就可能在

34、R1上产生较大的电压，这个电压加在晶上产生较大的电压，这个电压加在晶 闸管的控制极上而导致误触发。一般规定，晶闸管的不触发电压闸管的控制极上而导致误触发。一般规定，晶闸管的不触发电压0.15 0.3V， 所以上述电压不应大于这个数值。所以上述电压不应大于这个数值。 脉冲电压的幅度决定于直流电源电压和单结晶体管的分压比。如电源电脉冲电压的幅度决定于直流电源电压和单结晶体管的分压比。如电源电 压为压为20V，晶体管的分压比为，晶体管的分压比为0.5，则在单结晶体管导通时，电容器上的电压，则在单结晶体管导通时，电容器上的电压 约为约为10V，除去管压降外，可以获得幅度为，除去管压降外，可以获得幅度为

35、7 8V的输出脉冲电压。根据上述的输出脉冲电压。根据上述 数据，输出脉冲的宽度和幅度都能满足触发晶闸管的要求。数据，输出脉冲的宽度和幅度都能满足触发晶闸管的要求。 图图10 0-15-15中的电阻中的电阻R2是作是作温度补偿温度补偿用的。用的。 因为在因为在U UPUUBBU UD的式中，分压比的式中，分压比几乎不随温度而变，而几乎不随温度而变，而U UD将将 随温度上升而略有下降。这样，随温度上升而略有下降。这样，U UP就要随温度而变，这是不希望的。当接就要随温度而变，这是不希望的。当接 入入R2（及（及R1）后，）后，U UBB是由稳压电源的电压是由稳压电源的电压U UZ经经R2、RBB

36、、R1分压而得，分压而得， 而而RBB随温度上升而增大，因此在温度上升后，随温度上升而增大，因此在温度上升后，RBB增大，电流增大，电流 就减小，就减小，R1和和R2上的压降也相应减小，上的压降也相应减小，U UBB就增大一些，于是补偿了就增大一些，于是补偿了U UD因温因温 度上升而下降之值，从而使峰点电压度上升而下降之值，从而使峰点电压U UP保持不变。保持不变。 12 RRR V I BB Z B 在图在图10.2.100.2.10中，还需要说明中，还需要说明三个问题三个问题。 稳压管的削波作用稳压管的削波作用 稳压管的作用是将整流电压稳压管的作用是将整流电压u uo变换成梯形变换成梯形

37、 波（削去顶上一块，所谓削波），稳定在一波（削去顶上一块，所谓削波），稳定在一 个电压值个电压值U UZ，使单结晶体管输出的脉冲幅度，使单结晶体管输出的脉冲幅度 和每半周产生第一个脉冲的时间不受交流电和每半周产生第一个脉冲的时间不受交流电 源电压波动的影响。图源电压波动的影响。图10 0-16-16中示出了单结中示出了单结 晶体管触发电路中各处电压的波形。晶体管触发电路中各处电压的波形。 变压器的同步作用变压器的同步作用 通过变压器将触发电路与主电路接在同通过变压器将触发电路与主电路接在同 一电源上，所以每当主电路的交流电源电压一电源上，所以每当主电路的交流电源电压 过零值时，单结晶体管上的电

38、压过零值时，单结晶体管上的电压U UZ也过零值，也过零值， 两者同步。两者同步。 在在U UZ过零值时，单结晶体管基极间的电压过零值时，单结晶体管基极间的电压 U UBB也为零。如果这时电容器上还有残余电也为零。如果这时电容器上还有残余电 压，必然要向压，必然要向R1放电，很快放掉，以保证电放电，很快放掉，以保证电 容器在每一半波之初从零开始充电。这样，容器在每一半波之初从零开始充电。这样， 才能使每半周产生第一个脉冲的时间保持不才能使每半周产生第一个脉冲的时间保持不 变，即变，即1 1=2 2，从而使晶闸管的导通角和输，从而使晶闸管的导通角和输 出电压平均值保持不变。出电压平均值保持不变。

39、改变改变R RP P的移相作用的移相作用 如果改变电位器如果改变电位器RP的电阻值，例如增大阻值，电容器的电阻值，例如增大阻值，电容器C的充电变慢，因而的充电变慢，因而 每半波出现第一个脉冲的时间后移（即每半波出现第一个脉冲的时间后移（即 角增大），从而使晶闸管的导通角角增大），从而使晶闸管的导通角 变小，输出电压的平均值也变小。因此，改变变小，输出电压的平均值也变小。因此，改变RP是起移相的作用，达到调压是起移相的作用，达到调压 的目的。的目的。 （3）带有放大环节的单结晶体管触发电路）带有放大环节的单结晶体管触发电路 实际上常用的单结晶体管触发电路如图实际上常用的单结晶体管触发电路如图10

40、 0-17-17所示，带有放大器。所示，带有放大器。 晶体管晶体管V VT1和和V VT2组成直接耦合直流放大电路。组成直接耦合直流放大电路。V VT1是是NPN型管，型管，V VT2是是 PNP型管。型管。U UI是触发电路的输入电压，由各种信号叠加在一起而得。是触发电路的输入电压，由各种信号叠加在一起而得。 VUVU是是单结晶体管单结晶体管，触发，触发脉冲通过脉冲变压器脉冲通过脉冲变压器T T1 1输出输出，VH是是晶闸管。晶闸管。 U UI经经V VT1放大后加到放大后加到V VT2。当。当U UI增大时，增大时，IC1就增大，而使就增大，而使V VT1的集电极电的集电极电 位位U UC1，即，即V VT2的基极电位的基极电位U UB2降低，降低，V VT2更为导通，更为导通，IC2增大，这相当于晶体增大，这相当于晶体 管管V VT2的电阻变小。同理，的电阻变小。同理，U UI减小时，减小时，V VT2的电阻变大。因此，的电阻变大。因此，V VT