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双向可控硅应用电路实例

双向可控硅应用电路实例
双向可控硅应用电路实例

晶闸管及其应用讲解

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)。

单向双向可控硅触发电路设计原理

单向/双向可控硅触发电路设计原理 1,可以用直流触发可控硅装置。 2,电压有效值等于U等于开方{(电流有效值除以2派的值乘以SIN二倍电阻)加上(派减去电阻的差除以派)}。 3,电流等于电压除以(电压波形的非正弦波幅值半波整流的两倍值)。 4,回答完毕。 触摸式台灯的控制原理 这种台灯的主要优点是没有开关,使用时通过人体触摸,完成开启、调光、关闭动作,给使用带来方便。 一、电路设计原理 人体感应的信号加在电源电路可控硅的触发极,使电路导通,并给负载——灯泡或灯管供电,使灯按弱光、中光、强光、关闭4个状态动作,达到调光的目的。电路见图1,该电路的关键器件是采用CMOS工艺制造的集成电路BA210l。 二、降压稳压电路 由R3、VDl、VD4、C4组成。输出9V直流电,供给BA2101,由③⑦脚引入。 三、触发电路 由触发电极M将人体的感应信号,经c3、R8、R7送至④脚的sP端,经处理后,由⑥脚输出触发信号,经cl、R1加至可控硅VS的G极,VS导通,电灯H点亮。第二次触摸,可改变触发脉冲前沿的到达时间,而使电灯亮度改变。反复触摸,可按弱光、中光、强光和关闭四个动作状态循环,达到调节亮度的目的。可控硅VS在动作中其导通角分别为120度、86度、17度。 四、辅助电路 VD2和vD3为保护集成电路而设。防止触摸信号过大而遭破坏。C3为隔离安全电容。R4为取得同步交流信号而设。R5为外接振荡电阻。 五、使用中经常出现的故障 (1)由震动引发的故障。触摸只需轻轻触及即可。但在家庭使用中触击的强度因人而异,小孩去触摸可能是重重的一拳。性格刚烈的人去触摸,可能引起剧烈震动。因此经常出现灯泡断丝。 (2)集成块焊脚由震动而产生脱焊。如③脚脱焊,使电源切断而停止工作;④、⑥脚脱焊,使触摸信号中断,都会引起灯泡不亮。因此要检查集成块各脚是否脱焊。 (3)可控硅VS一般采用MAC94A4型双向可控硅,由于反复触发,或意外大信号触发,会引起可控硅击穿而停止工作。 触摸式台灯的控制原理 这种台灯的主要优点是没有开关,使用时通过人体触摸,完成开启、调光、关闭动作,给使用带来方便。 一、电路设计原理 人体感应的信号加在电源电路可控硅的触发极,使电路导通,并给负载——灯泡或灯管供电,使灯按弱光、中光、强光、关闭4个状态动作,达到调光的目的。电路见图1,该电路的关键器件是采用CMOS工艺制造的集成电路BA210l。 二、降压稳压电路 由R3、VDl、VD4、C4组成。输出9V直流电,供给BA2101,由③⑦脚引入。 三、触发电路 由触发电极M将人体的感应信号,经c3、R8、R7送至④脚的sP端,经处理后,由⑥脚输出触发信号,

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。

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。

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.sodocs.net/doc/1c8103225.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。

关于双向晶闸管常见问题

同学:老师,双向晶闸管看起来与单向晶闸管的外形差不多,也有三个电极(图 2 ),它的主要工作特性是什么呢? 教师:双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联(图3 ),但只有一个控制极。这样,双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电,而单向晶闸管却是一种可控的单方向导电器件。给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲,都能使管子触发导通。这样,触发电路的设计就具有很大的灵活性,可以采用多种不同的触发方式。此外,双向晶闸管的两个主电极不再分为阳极和阴极,而是称为第一电极T1 和第二电极T2 。双向晶闸管在电路中不能用作可控整流元件,主要用来进行交流调压、交流开关、可逆直流调速等等。 同学:双向晶闸管触发电路(图1 )中,使用了双向触发二极管,我们过去没有听说过这种管子,这是一种什么样的器件呢? 老师:双向触发二极管(图4 )从结构上来说,是一种没有控制极的晶闸管,我们可以把它看成是两个二极管的反向并联。这样,无论在双向触发二极管的两极之间外加什么极性的电压,只要电压的数值达到管子的转折电压值,就能使它导通。值得注意的是,双向触发二极管的转折电压较高,一般在20 ~40V 范围。

同学:老师,您给我们讲讲双向触发二极管组成的双向晶闸管触发电路的工作原理吧。 老师:调压器电路主要由阻容移相电路和双向晶闸管两部分组成。我们单独画出这两部分电路(图5 ),R5 、RP 和C5 构成阻容移相电路。合上电源开关S ,交流电源电压通过R5 、RP 向电容器C5 充电,当电容器C5 两端的电压上升到略高于双向触发二极管ST 的转折电压时,ST 和双向晶闸管VS 相继导通,负载RL 得电工作。当交流电源电压过零瞬间,双向晶闸管自行关断,接着C5 又被电源反向充电,重复上述过程。分析电路时,大家应该意识到,触发电路是工作在交流电路中的,交流电压的正、负半周分别会发出正、负触发脉冲送到双向晶闸管的控制极,使管子在正、负半周内对称地导通一次。改变R P 的阻值,就改变了C5 的充电速度,也就改变了双向晶闸管的导通角,相应地改变了负载RL 上的交流电压,实现了交流调压。 同学:您刚刚画出的电路图(图5 )是不是可以直接作交流调压器使用呢? 老师:可以。这就是一个简易型调压器,在要求不高的场合(如灯具调光)完全可以使用。这种调压器的缺点有两个:一是负载RL 上的电压不能从零伏起调,最低只能调到20V 。当RP 调到最大值时,C5 充电速度变得很慢,以致在交流电压的半个周期时间内,C5 上的电压还来不及上升到双向触发二极管的转折电压,双向晶闸管就不能导通。为了克服这一缺陷,增加了由R4 、C4 和R6 组成的另一条阻容移相电路(图 1 )。当RP 调到极限值以上时,C4 上的电压可经R6 向C5 充电,使C5 上的电压达到双向触发二极管的转折电压,以保证在低输出电压下双向晶闸管仍能导通。适当调节R4 ,就可以得到较低的起调电压。另一个缺点是双向晶闸管导通瞬间的突变电流形成的脉冲干扰,会影响调幅收音机和一些通信设备的正常工作,简易型调压器不能抑制这种脉冲干扰。 同学:怎么抑制晶闸管导通瞬间产生的电磁干扰呢? 老师:可以利用滤波电路。大家再看电路图(图1 )。电感L 串联在主电路上,对突变电流呈现很大的阻抗,起到了平滑滤波作用;R1 、C1 支路并联在电源线上,将高频干扰电流旁路。此外,与负载R L 并联的R2 、C3 支路进一步滤除了负载电流突变产生的脉冲干扰。这样,由于采用了双重滤波电路,起到了较强的抑制干扰的作用。

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。

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。

晶闸管的电路符号和图片识别

晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅。它是由PNPN四层半导体构成的元件,有三个电极、阳极A、阴极K和控制极G,晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。可控硅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,并且不象继电器那样控制时有火花产生,而且动作快、寿命长、可靠性好.在调速、调光、调压、调温以及其他各种中都有它的身影. 可控硅分为单向的和双向的,符号也不同.单向可控硅有三个PN结,由最外层的P极和N极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间的P极引出一个控制极. 一、晶闸管的种类 晶闸管有多种分类方法。 (一)按关断、导通及控制方式分类 晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管(GTO)、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。 (二)按引脚和极性分类 晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。 (三)按封装形式分类 晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。其中,金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。 (四)按电流容量分类 晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常,大功率晶闸管多采用金属壳封装,而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。 (五)按关断速度分类

晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频(快速)晶闸管。 二:晶闸管的工作条件: 1. 晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。 2. 晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。 3. 晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。 4. 晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。 三:晶闸管的电路符号

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)

可控硅触发电路.doc

可控硅触发电路必须满足的三个主要条件 一、可控硅触发电路的触发脉冲信号应有足够的功率和宽度 为了使所有的元件在各种可能的工作条件下均能可靠的触发,可控硅触发电路所送出的触发电压和电流,必须大于元件门极规定的触发电压UGT与触发电流IGT的最大值,并且留有足够的余量。另外,由于可控硅的触发是有一个过程的,也就是可控硅触发电路的导通需要一定的时间,不是一触即通,只有当可控硅的阳极电流即主回路电流上升到可控硅的擎住电流IL以上时,管子才能导通,所以触发脉冲信号应有一定的宽度才能保证被触发的可控硅可靠导通。例如:一般可控硅的导通时间在6μs左右,故触发脉冲的宽度至少在6μs以上,一般取20~50μs,对于大电感负载,由于电流上升较慢,触发脉冲宽度还应加大,否则脉冲终止时主回路电流还未上升到可控硅的擎任电流以上,则可控硅又重新关断,所以脉冲宽度下应小于300μs,通常取1ms,相当广50Hz正弦波的18°电角度。 二、触发脉冲的型式要有助于可控硅触发电路导通时间的一致性 对于可控硅串并联电路,要求并联或者串联的元件要同一时刻导通,使两个管子中流过的电流及或承受的电压及相同。否则,由于元件特性的分散性,在并联电路中使导通较早的元件超出允许范围,在串联电路中使导通较晚的元件超出允许范围而被损坏,所以,针对上述问题,通常采取强触发措施,使并联或者串联的可控硅尽量在同一时间内导通。 三、触发电路的触发脉冲要有足够的移相范围并且要与主回路电源同步 为了保证可控硅变流装置能在给定的控制范围内工作,必须使触发脉冲能在相应的范围内进行移相。同时,无论是在可控整流、有源逆变还是在交流调压的触发电路中,为了使每—周波重复在相同位置上触发可控硅,触发信号必须与电源同步,即触发信号要与主回路电源保持固定的相位关系。否则,触发电路就不能对主回路的输出电压Ud进行准确的控制。逆变运行时甚至会造成短路事故,而同步是由相主回路接在同一个电源上的同步变压器输出的同步信号来实现的。 可控硅(晶闸管)的交流调压原理 一、双向可控硅交流调压原理 一只双向可控硅的工作原理,可等效两只同型号的单向可控硅互相反向并联,然后串联在调压电路中实现其可控硅交流调压的。为50Hz交流电的电压波形。在0~a′时间内,SCR1因控制极G无正脉冲信号而正向阻断,而SCR2则反向不导通。在a′~?π时间内,SCR1控制极G受触发脉冲触发而导通. 将可控硅在正向阳极电压作用下不导通的范围称为控制角,用字母a表示,而导通范围称为导通角,用字母θ表示。显然控制角a的大小,可改变正负半周波形切割面积的大小。当a越小被切割的波形面积越小,输出交流电压的平均值越大。相反,当a角越大,被切割的波形面积越大,输出交流电压的平均值越小。 二、单向可控硅交流调压原理 50Hz交流电压通过四个二极管组成的单向器,将50Hz正负半波变换为相对应时刻的单向电压,再用一只单向可控硅来实现交流调压。 可控硅的工作电流就等于I,在实际应用中SCR的工作电流一般取1~1.5I。由于采用了单向器,所以SCR不承受反向电压,为了防止单向器二极管击穿短路而损坏可控硅,实际应用时SCR反向工作电压仍应取≥400V。 双向可控硅交流稳压器电路

(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

晶闸管及其应用

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)。 二、伏安特性

光耦MOC3041的接法例子

“MOC3041”的应用 图2是用双向可控硅的云台控制单路电路图。图中的光耦MOC3041是用来隔离可控硅上的交流高压和直流低压控制信号的。其输出用来触发双向可控硅,选用ST Microelectronics公司的T4系列,内部集成有缓冲续流电路,不用在双向可控硅两端并联RC吸收电路,可以直接触发,电路设计比较简单。 P1.0通过可控硅、交流接触器、过流保护器和断相保护器控制电机,图中仅给出带过零触发的双向晶闸管触发电路。MOC3041为光耦合双向可控硅驱动器,输入端驱动电流为15mA,适用于220V交流电路。 1、MOC3041的工作电流仅十余个毫安,直接驱动20瓦的功率非常勉强,不敢保证长时间工作不会烧坏,应该让3041驱动97A6的可控硅,再用可控硅驱动电磁阀。 2、实践证明,51单片机驱动PNP管的时候,在工作条件接近临界点的时候,会出现关不断的现象,其原因在于:(1)端口的高电平并不是严格的Vcc电压,而是比Vcc略低,这种略低的电压足以形成给Q1一个很小的偏置电压Vbe,虽然该电压远小于0.7V,但经过三极管放大后,却能够造成Q1集电极有极小的电流存在,尽管该电流不足以导致LED发出用肉眼

能看到的亮光,但是在密封的光耦合器内,却能够导致光耦合区工作;(2)PNP管要比NPN 极管有更大的穿透电流,即:在基极B完全断开的情况下,集电极仍然有极小的电流存在。 综合以上两点,该电路的设计是存在缺欠的,改进方法如下: 1、MOC3041与气阀之间加入一个可控硅(必须) 2、建议改用NPN管驱动,如果必须要用PNP管,就应该在B和E之间接一个10K左右的电阻;或者在发射极串入一个二极管,以起到钳位作用,即保证PNP管能可*关断;或者干脆将耦合器的1和2脚改接在发射极,并让集电极通过电阻接地。 1、不推荐用3041直接驱动电磁阀,加一个可控硅非常有必要。 2、用单片机直接驱动3041是可以的。 3、用2K电阻能可*驱动,因为内部的光耦合几乎是100%的耦合,只要微弱发光即可。 例2 交流接触器C 由双向晶闸管KS 驱动。光电耦合器MOC3041 的作用是触发双向晶闸管KS 以及隔离单片机系统和接触器系统。MOC3041 的输入端接7407,由单片机的P1.1端控制。P1.1输出低电平时,KS导通,接触器C吸合。P1.1输出高电平时,KS关断,接触器C释放。MOC3041内部带有过零控制电路,因此KS 工作在过零触发方式。 例3 单片机处理完数据后,发出控制信号控制外电路工作,开关型驱动接口中单片机控制输出的信号是开关量,有发光二极管驱动接口,光电耦合器驱动接口,液晶显示器驱动接口,晶闸管输出型驱动接口和继电器型驱动接口。控制扬声器采用的是晶闸管输出型光电耦合驱动接口。 电路如图2 所示。晶闸管输出型光电耦合器的输出端是光敏晶闸管。当光电耦合器的输入端有一定的电流流入时,晶闸管导通。采用4N 40单相晶闸管输出型光电耦合器,当输入端有15-30mA的电流时输出端的晶闸管导通。输出端的额定电压为400V ,额定电流有效值为300mA。4N 40的6脚是输出晶闸管的控制端,不使用此端时,可对阴极接一电阻。所以,当8031的P1.0为低电平时,二极管导通,发光,触发晶闸管使其导通,扬声器报警。自动通车接口电路设计 图2 光电耦合器驱动接口电路 8031与自动停车电路间用的是交流电磁式接触器的功率接口。具体电路如图3 所示。

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