第五讲单结晶体管触发电路电力电子技术 教案.doc

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1、第五讲 单结晶体管触发电路复习单结晶体管工作原理。掌握单结晶体管触发电路工作原理。理解单结晶体管触发电路同步的概念。单结晶体管触发电路工作原理。单结晶体管触发电路工作原理。单结晶体管工作原理，伏安特性和主要参数。单结晶体管触发电路工作原理。党智乾复习： 1、单结晶体管工作原理。2、单结晶体管伏安特性和主要参数。新知识： 单结晶体管触发电路一、单结晶体管张驰振荡电路利用单结晶体管的负阻特性和电容的充放电，可以组成单结晶体管张驰振荡电路。单结晶体管张驰振荡电路的电路图和波形图如图125所示。图125 单结晶体管张驰振荡电路电路图和波形图（a）电路图 （b）波形图设电容器初始没有电压，电路接通以后，

2、单结晶体管是截止的，电源经电阻R、RP对电容C进行充电，电容电压从零起按指数充电规律上升，充电时间常数为REC；当电容两端电压达到单结晶体管的峰点电压UP时，单结晶体管导通，电容开始放电，由于放电回路的电阻很小，因此放电很快，放电电流在电阻R4上产生了尖脉冲。随着电容放电，电容电压降低，当电容电压降到谷点电压UV以下，单结晶体管截止，接着电源又重新对电容进行充电如此周而复始，在电容C两端会产生一个锯齿波，在电阻R4两端将产生一个尖脉冲波。如图125（b）所示。 二、单结晶体管触发电路上述单结晶体管张驰振荡电路输出的尖脉冲可以用来触发晶闸管，但不能直接用做触发电路，还必须解决触发脉冲与主电路的同

3、步问题。图1-21所示为单结晶体管触发电路，是由同步电路和脉冲移相与形成两部分组成的。（1）同步电路1）什么是同步触发信号和电源电压在频率和相位上相互协调的关系叫同步。例如，在单相半波可控整流电路中，触发脉冲应出现在电源电压正半周范围内，而且每个周期的角相同，确保电路输出波形不变，输出电压稳定。2）同步电路组成同步电路由同步变压器、桥式整流电路VD1VD4、电阻R1及稳压管组成。同步变压器一次侧与晶闸管整流电路接在同一相电源上，交流电压经同步变压器降压、单相桥式整流后再经过稳压管稳压削波形成一梯形波电压，作为触发电路的供电电压。梯形波电压零点与晶闸管阳极电压过零点一致。从而实现触发电路与整流主

4、电路的同步。3）波形分析单结晶体管触发电路的调试以及在今后的使用过程中的检修主要是通过几个点的典型波形来判断个元器件是否正常，我们将通过理论波形与实测波形的比较来进行分析。、桥式整流后脉动电压的波形(图1-21中“A”点)将探头的测试端接于“A”点，接地端接于“E”点，调节旋钮“t/div”和“v/div”，使示波器稳定显示至少一个周期的完整波形，测得波形如图1-26（a）所示。由电子技术的知识我们可以知道“A”点为由VD1VD4四个二极管构成的桥式整流电路输出波形，图1-26（b）为理论波形，对照进行比较。图126 桥式整流后电压波形（a）实测波形 （b）理论波形、削波后梯形波电压波形（图1

5、-21图中“B”点）将探头的测试端接于“B”点，测得B点的波形如图1-27（a）所示，该点波形是经稳压管削波后得到的梯形波，图1-27（b）为理论波形，对照进行比较。（2）脉冲移相与形成1）电路组成脉冲移相与形成电路实际上就是上述的张驰振荡电路。脉冲移相由电阻RE和电容C组成，脉冲形成由单结晶体管、温补电阻R3、输出电阻R4组成。改变张驰振荡电路中电容C的充电电阻的阻值，就可以改变充电的时间常数，图中用电位器RP来实现这一变化，例如：RPC出现第一个脉冲的时间后移Ud图1-27 削波后电压波形 （a）实测波形 （b）理论波形2）波形分析、电容电压的波形（图1-21中“C”点）将探头的测试端接于

6、“C”点，测得C点的波形如图1-28（a）所示。由于电容每半个周期在电源电压过零点从零开始充电，当电容两端的电压上升到单结晶体管峰点电压时，单结晶体管导通，触发电路送出脉冲，电容的容量和充电电阻的大小决定了电容两端的电压从零上升到单结晶体管峰点电压的时间，因此在本课题中的触发电路无法实现在电源电压过零点即时送出触发脉冲。图1-28（b）为理论波形，对照进行比较。半个周期图1-28 电容两端电压波形（a）实测波形 （b）理论波形调节电位器RP的旋钮，观察C点的波形的变化范围。图1-29所示为调节电位器后得到的波形。 图129 改变RP后电容两端电压波形 图1-31调节RP后输出波形、输出脉冲的波

7、形（图1-21中“D”点）将探头的测试端接于“D”点，测得D点的波形如图1-30（a）所示。单结晶体管导通后，电容通过单结晶体管的迅速向输出电阻放电，在上得到很窄的尖脉冲。图1-30（b）为理论波形，对照进行比较。图130 输出波形（a）实测波形 （b）理论波形调节电位器RP的旋钮，观察D点的波形的变化范围。图1-31所示为调节电位器后得到的波形。（3）触发电路各元件的选择1）充电电阻的选择改变充电电阻的大小，就可以改变张驰振荡电路的频率，但是频率的调节有一定的范围，如果充电电阻选择不当，将使单结晶体管自激振荡电路无法形成振荡。充电电阻的取值范围为：加于图121中B-E两端的触发电路电源电压单结晶体管的谷点电压 单结晶体管的谷点电流单结晶体管的峰点电压 单结晶体管的峰点电流2）电阻的选择电阻是用来补偿温度对峰点电压的影响，通常取值范围为：200600。3）输出电阻的选择输出电阻的大小将影响将影响输出脉冲的宽度与幅值，通常取值范围为：50100。4）电容C的选择电容C的大小与脉冲宽窄和的大小有关，通常取值范围为：0.11。课后小结：单结晶体管触发电路的结构、工作原理。41620重点难点 1015重点10105