課題一 調(diào)光燈控制電路

《課題一 調(diào)光燈控制電路》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、課題一調(diào)光燈控制電路http://www.hnrpc.com:90/ec2006/c7/Course/Index.htm湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院《電力電子技術(shù)》課題一調(diào)光燈【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：完成本課題的學(xué)習(xí)后，能夠：1．用萬(wàn)用表測(cè)試晶閘管和單結(jié)晶體管的好壞。2．掌握晶閘管工作原理。3．分析單相半波整流電路的工作原理。4．分析單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理。5．熟悉觸發(fā)電路與主電路電壓同步的基本概念?！菊n題描述】：調(diào)光燈在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，其種類也很多。圖1-1（a）是常見(jiàn)的調(diào)光臺(tái)燈。旋動(dòng)調(diào)光旋鈕便可

2、以調(diào)節(jié)燈泡的亮度。圖1-1（b）為電路原理圖。（a）(b)圖1-1調(diào)光燈（a）調(diào)光燈（b）調(diào)光燈電路原理圖如圖1—1(b)所示，調(diào)光燈電路由主電路和觸發(fā)電路兩部分構(gòu)成，通過(guò)對(duì)主電路及觸發(fā)電路的分析使學(xué)生能夠理解電路的工作原理，進(jìn)而掌握分析電路的方法。下面具體分析與該電路有關(guān)的知識(shí)：晶閘管、單相半波可控整流電路、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路等內(nèi)容?！鞠嚓P(guān)知識(shí)點(diǎn)】：一、晶閘管的工作原理1．晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管是一種大功率PNPN四層半導(dǎo)體元件，具有三個(gè)PN結(jié)，引出三個(gè)極，陽(yáng)極A、陰極K、門(mén)極（控制極）G，其外形及

3、符號(hào)如圖1—2所示，各管腳名稱（陽(yáng)極A、陰極K、具有控制作用的門(mén)極G）標(biāo)于圖中。圖1—2（b）所示為晶閘管的圖形符號(hào)及文字符號(hào)。（（b)a)圖1-2晶閘管的外形及符號(hào)（a）部分晶閘管外形（b）電氣圖形符號(hào)及文字符號(hào)晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和等效電路如圖1-3所示（a）(b)圖1-3晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及等效電路（a）內(nèi)部結(jié)構(gòu)（b）以三個(gè)PN結(jié)等效2．晶閘管的工作原理為了說(shuō)明晶閘管的工作原理，先做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電路如圖1-4所示。陽(yáng)極電源Ea連接負(fù)載（白熾燈）接到晶閘管的陽(yáng)極A與陰極K，組成晶閘管的主電路。流過(guò)

4、晶閘管陽(yáng)極的電流稱陽(yáng)極電流Ia，晶閘管陽(yáng)極和陰極兩端電壓，稱陽(yáng)極電壓Ua。門(mén)極電源Eg連接晶閘管的門(mén)極G與陰極K，組成控制電路亦稱觸發(fā)電路。流過(guò)門(mén)極的電流稱門(mén)極電流Ig，門(mén)極與陰極之間的電壓稱門(mén)極電壓Ug。用燈泡來(lái)觀察晶閘管的通斷情況。該實(shí)驗(yàn)分九個(gè)步驟進(jìn)行。圖1－4晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷條件實(shí)驗(yàn)電路第一步：按圖1-4（a）接線，陽(yáng)極和陰極之間加反向電壓，門(mén)極和陰極之間不加電壓，指示燈不亮，晶閘管不導(dǎo)通。第二步：按圖1-4（b）接線，陽(yáng)極和陰極之間加反向電壓，門(mén)極和陰極之間加反向電壓，指示燈不亮，晶閘管不導(dǎo)

5、通。第三步：按圖1-4（c）接線，陽(yáng)極和陰極之間加反向電壓，門(mén)極和陰極之間加正向電壓，指示燈不亮，晶閘管不導(dǎo)通。第四步：按圖1-4（d）接線，陽(yáng)極和陰極之間加正向電壓，門(mén)極和陰極之間不加電壓，指示燈不亮，晶閘管不導(dǎo)通。第五步：按圖1-4（e）接線，陽(yáng)極和陰極之間加正向電壓，門(mén)極和陰極之間加反向電壓，指示燈不亮，晶閘管不導(dǎo)通。第六步：按圖1-4（f）接線，陽(yáng)極和陰極之間加正向電壓，門(mén)極和陰極之間也加正向電壓，指示燈亮，晶閘管導(dǎo)通。第七步：按圖1-4（g）接線，去掉觸發(fā)電壓，指示燈亮，晶閘管仍導(dǎo)通。第

6、八步：按圖1-4（h）接線，門(mén)極和陰極之間加反向電壓，指示燈亮，晶閘管仍導(dǎo)通。第九步：按圖1-4（i）接線，去掉觸發(fā)電壓，將電位器阻值加大，晶閘管陽(yáng)極電流減小，當(dāng)電流減小到一定值時(shí)，指示燈熄滅，晶閘管關(guān)斷。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論列于表1-1。表1-1晶閘管導(dǎo)通和關(guān)斷實(shí)驗(yàn)（1）當(dāng)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，無(wú)論門(mén)極是否有正向觸發(fā)電壓或者承受反向電壓，晶閘管不導(dǎo)通，只有很小的的反向漏電流流過(guò)管子，這種狀態(tài)稱為反向阻斷狀態(tài)。說(shuō)明晶閘管像整流二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?。?）當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，門(mén)極加上反向

7、電壓或者不加電壓，晶閘管不導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為正向阻斷狀態(tài)。這是二極管所不具備的。（3）當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，門(mén)極加上正向觸發(fā)電壓，晶閘管導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為正向?qū)顟B(tài)。這就是晶閘管閘流特性，即可控特性。（4）晶閘管一旦導(dǎo)通后維持陽(yáng)極電壓不變，將觸發(fā)電壓撤除管子依然處于導(dǎo)通狀態(tài)。即門(mén)極對(duì)管子不再具有控制作用。結(jié)論：1）晶閘管導(dǎo)通條件：陽(yáng)極加正向電壓、門(mén)極加適當(dāng)正向電壓。2）關(guān)斷條件：流過(guò)晶閘管的電流小于維持電流。3．晶閘管的導(dǎo)通關(guān)斷原理由晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，它是四層（P1N1P2N2）三端（

8、A、K、G）結(jié)構(gòu)，有三個(gè)PN結(jié)，即J1、J2、J3。因此可用三個(gè)串聯(lián)的二極管等效（如圖1－3）。當(dāng)陽(yáng)極A和陰極K兩端加正向電壓時(shí)，J2處于反偏，P1N1P2N2結(jié)構(gòu)處于阻斷狀態(tài)，只能通過(guò)很小的正向漏電流，當(dāng)陽(yáng)極A和陰極K兩端加反向電壓時(shí)，J1和J3處于反偏，P1N1P2N2結(jié)構(gòu)也處于阻斷狀態(tài)，只能通過(guò)很小的反向漏電流，所以晶閘管具有正反向阻斷特性。晶閘管的P1N1P2N2結(jié)構(gòu)又可以等效為兩個(gè)互補(bǔ)連接的晶體管（如圖1－5所示）。晶閘管的導(dǎo)通關(guān)斷原理可以通過(guò)等效電路來(lái)分析。（a）(b)