当前位置：搜档网 › 可控硅电路选型分析

可控硅电路选型分析

一、可控硅半导体结构及其工作原理：以单向可控硅为例

晶闸管(Thyristor)又叫可控硅T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

晶闸管的工作条件：

1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受和种电压，晶闸管都处于关短状态。

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。

晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结图1，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管图2

当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导铜，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。图2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流Ig流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。

设PNP管和NPN管的集电极电流相应为Ic1和Ic2；发射极电流相应为Ia和Ik；电流放大系数相应为a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，设流过J2结的反相漏电电流为Ic0,

晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和：

Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0

若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为Ik=Ia+Ig

从而可以得出晶闸管阳极电流为：I=(Ic0+Iga2)/（1-（a1+a2））（1—1）式

硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数a1和a2随其发射极电流的改变而急剧变化如图3所示。

当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未受电压的情况下，式（1—1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0 晶闸关处于正向阻断状态。当晶闸管在正向阳极电压下，从门极G流入电流Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结，从而提高起点流放大系数a2,产生足够大的极电极电流Ic2流过PNP管的发射结，并提高了PNP管的电流放大系数a1,产生更大的极电极电流Ic1流经NPN 管的发射结。这样强烈的正反馈过程迅速进行。从图3，当a1和a2随发射极电流增加而（a1+a2）≈1时，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0,因此提高了晶闸管的阳极电流Ia.这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定。晶闸管已处于正向导通状态。

式（1—1）中，在晶闸管导通后，1-（a1+a2）≈0,即使此时门极电流Ig=0,晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通。晶闸管在导通后，门极已失去作用。

在晶闸管导通后，如果不断的减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流Ia减小到维持电流IH 以下时，由于a1和a1迅速下降，当1-（a1+a2）≈0时，晶闸管恢复阻断状态。

二、可控硅种类

按照其工作特性又可分单向可控硅(SCR)、双向可控硅(TRIAC)。其中双向可控硅又分四象限双向可控硅和三象限双向可控硅。同时可控硅又有绝缘与非绝缘两大类，如ST的可控硅用BT名称后的“A”、与“B”来区分绝缘与非绝缘。

1、单向可控硅SCR：全称Semiconductor Controlled Rectifier(半导体整流控制器)

图2-1

2、双向可控硅TRIAC：全称Triode ACSemiconductor Switch(三端双向可控硅开关)，也有厂商使用Bi-directional Controlled Rectifier(BCR)来表示双向可控硅。

图2-2

本文中蓝色箭头指向的是高电位方向（与国内表示方法相反）；粉色箭头方向表示工作象限的切换。

三、可控硅的工作模式：

1、On/Off 控制：

对于这样的一个电路，当通过控制信号来开关Triac时，我们可以看到如下的电流波形：

图3-2

通常对于一个典型的阻性的负载使用该控制方法时，可以看到控制信号、电流、相电压的关联。

图3-3

2、相角控制：

也叫导通角控制，其目的是通过触发可控硅的导通时间来实现对电流的控制，在简单的马达与调光系统中多可以看到这种控制方法

图3-4

在典型的阻性负载中，通过控制触发导通角a在0～180之间变化，从而实现控制电流的大小：

图3-5

四、可控硅关键参数及选型： 1、 ST 公司产品型号信息：

图4-1 2、主要特性：

图4-2

IT(RMS)平均电流: 指的是BAT16完全导通的情况下，流经A1A2的电流平均值可以达到16A 。请注意在数据手册之后的表3提到，该值是在正弦波触发，温度在105度或110度下测得。

VDRM/VRRM: 关断状态正向可重复峰值电压/关断状态反向可重复峰值电压。这个参数指的值可以认为是可控硅的正反向耐压（不知道这样解释对不对）,请注意这个值与VDSM/VRSM 的差异，后者要比前者高100V

左右，但这个电压是绝对不能被逾越的，否者造成不可恢复的损坏。

IGT(Q1)触发电流：注意后面的Q1指的是工作在第一象限，这个与可控硅的工作原理是有关系的，后面会再说明。

3、选型重点关注参数：

我们知道，一个可控硅在触发前到触发后到触发关断的一个完整触发过程一共需要经历四个状态，分别是：关断、关断到触发、触发、触发到关断。

①、首先在触发前，也就是关断状态，我们需要考虑系列参数：

1)、VDRM/VRRM、VDSM/VRSM

2)、dV/dt

3)、Vgd

通俗的讲在这个状态下我们需要考虑可控硅的耐压不要被击穿、可控硅不要被误触发。

1)、VDRM/VRRM

英文全称：Repetitive peak off-state voltage (50-60Hz).

英文解释：This is the maximum peak voltage allowed across the device. This parameter is specified up to the maximum junction temperature and leakage currents IDRM /

IRRM are specified under this value.

中文名称：关断状态正向可重复峰值电压/关断状态反向可重复峰值电压。

VDSM/VRSM

英文全称：Non-repetitive peak off-state voltage.

英文解释：This is the maximum peak voltage allowed under pulse conditions across the device.

It is specified for pulse duration lower or equal to 10ms.This parameter guarantees

the ruggedness of the Triac in case of fast line transients exceeding the specified

VDRM / VRRM value.

图4-3

上图介绍了可控硅在控制过程中会出现的不同电压参数的关系，一共出现了三个电压值（在同一个电压方向上）：VDRM、VDSM、Dreakdown V oltage。通常VDSM会比VDRM大100V左右，但是前提条件是这多出100V的电压加在A1A2两端的时间不能超过10mS，超过的结果当然是over！并且是不可逆的过程！阴影部分是绝对禁止越过的！

2)、dV/dt

英文全称：Critical rate of rise of off-state voltage.

英文解释：This is the maximum value of the slope of the rising voltage that can be applied across a SCR or a Triac in the off-state without risking it turning on spuriously.

dV/dt指的是在关断状态下电压的上升斜率，这是防止误触发的一个关键参数！此值超限将可能导致可控硅出现误导通的现象。也许有人会问为什么？由于可控硅的制造工艺决定了A2与G之间会存在寄生电容。我们知道dV/dt的变化在电容的两端会出现等效电流，这个电流就会成为Ig，也就是出现了触发电流。需要注意的是dV/dt导致的结果是误触发，但不会对器件本身造成损伤！对设备本身就需要看可控硅控制的是什么了。

图4-4

数据手册上有两个dV/dt ：

图4-5

前一个指的是静态下，它的值受温度影响。后一个受Rgk（SCR，单向可控硅，R与K的寄生电阻）影响，由于R与K同时也存在寄生电容Cgk，等效如下图：

图4-6

双向可控硅也是同样，G与A1之间是绝对禁止加入电容！因为不利对电压噪声的抑致。

3)、Vgd

英文全称：Non-triggering gate voltage.

英文解释：This is the maximum voltage which can be applied to the gate without causing undesired turn-on.This parameter is specified, for the worst case scenario, at the maximum junction

temperature.

门极电压V GA1>V GD才可能导通

图4-7

总结：在这一阶段我们最关心两个问题：1、不要过压；二、误触发。压敏电阻可以保护过压，误触发有没有什么好的办法？有的，就是RC滤波电路。

图4-8

②、关断到导通

从关断状态到导通我们需要考虑下列参数：

1)、Igm

2)、Igt/Vgt

3)、dI/dt

1)、Igm

英文全称：Peak gate current.

英文解释：This is the maximum peak current allowed between gate and cathode, defined for 20μs pulse duration.

对于SCR单向结构，我们知道Ig总是为正，即只有流进的电流。

其等效电路为：

对于双向可控硅，就有可能存在正负两种电流。

下图展示了Ig、Vt、It的关系，假定认为箭头方向全部为正方向

将Vt与It映射到二维坐标上，我们可以知道他们的关系：

请注意上图中紫色箭头的方向，可以理解为一个完成的正弦波形。

下图展示了Ig与It的关系，同样我们将这种关系映射到二维坐标内：

我们可以得到在一个正弦波内可控硅可以被触发四次（理论上，并不是所有的双向可控硅都可以四个象限被触发，后面会介绍），按照Ig的方向，我们发现Q1、Q4象限电流为正，Q2、Q3象限电流为负；

如果选择Q1、Q4象限驱动。我们注意一些可控硅的数据手册，Q4象限的Ig要更大并且与Q2不相同，同时Q4的dI/dt也要更小。

如果选择Q1、Q4象限驱动。电流方向是流出可控硅的门极。参数中电气特性都基本一致。

2)、Igt、Vgt

英文全称：Triggering gate current.

英文解释：This is the minimum current that must be applied between gate and cathode (or gate and electrode A1 for Triac) to turn-on the device. This parameter defines the sensitivity of the component for existing quadrants.

中文名称：触发电流

前面我们已经知道了Igm的意义，那Igt又是什么？Igt指的是导通需要的门极触发电流。知道这个参数的意义有助于我们任何正确选择一个合适的触发电流。

回到BTA16的数据手册，我们可以看到下表：

表中列出了三象限驱动方式下，25度下的Igt和Vgt，不同的后缀的Igt是不相同的。那要如何来选择这个参数？

首先解释一下这份表中说指的Igt不是最大允许的触发电流，而是要保证“可靠”触发至少需要提供的电流。Vgt指的是在满足“可靠”触发的电流下，门极的最大电压，该值关系到Rg的选择，Rg在介绍Vgd时的示意图中有出现。

还是回到BTA16的数据手册，我们可以看到表7：

通常触发电流Igt选择25度时max值的1.5倍就可以了。

Vgt

英文全称：Triggering gate voltage.

英文解释：This is the minimum voltage that must be applied between gate and cathode (or gate and electrode A1 for Triac) to trigger the device.

中文名称：触发门极电压

Vgt的选择有个公式，参考就可以，没什么

3)、dI/dt

英文全称：Critical repetitive rate of rise of on-state current.

英文解释：During the turn-on operation, the maximum rate of rise of current must not exceed this maximum value. If the absolute rating is exceeded, the component may be destroyed.

这是一个非常重要的参数！它导致的后果不会立刻显现，它会先导致G与A1或A2出现“Punch”，至于A1还是A2是由电流决定，然后Vdrm/Vrrm失效或是A1A2短路。有没有办法抑制？有，就是前面也提到的RC网络。

五、功率和散热的计算部分

待续、、、、、

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)。

6脉冲12脉冲可控硅整流器原理与区别

6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别 2007-2-8 10:36:00文/厂商稿出处：https://www.sodocs.net/doc/0b11020055.html, 摘要：本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。一、理论推导 1、6脉冲整流器原理： 6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：

(1-1) 由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理： 12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移

相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。 12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为： (1-2) 桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30? (1-3) 故合成的网侧线电流

(1-4) 可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。因此实测值与计算值有一定出入。

单向可控硅最筒单电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

单向可控硅最筒单电路图大全（四款模拟电路设计原理图详解）单向可控硅最筒单电路图（一）触摸一下金属片开，SCR1导通，负载得电工作。触摸一下金属片关，SCR2导通，继电器J得电工作，K断开，负载失电，SCR2关断后，电容对继电器J放电，维持继电器吸合约4秒钟，故电路动作较为准确。如果将负载换为继电器，即可控制大电流工作的负载。单向可控硅最筒单电路图（二）触摸式台灯电路原理图

触摸式台灯电路见图，它分四档控制灯泡的亮度。通电后灯泡不亮，第一次轻轻触摸一下灯罩外壳，灯泡便发出低亮度的光，第二次触摸灯泡发出中亮度的光，第三次触摸灯泡变为全亮，第四次触摸灯泡熄灭，依次循环。此电路易出现的故障是双向可控硅９７Ａ６坏及灯罩金属外壳与电路触摸输入端子之间接触不良。小编调试电路时，TT6061用GS6061代替，１Ｎ４００４用１Ｎ４００７代替，其余元件与图中相同。经验证，电路工作可靠，能实现方中所述功能。但双向可控硅易损坏，建议读者制作时在可控硅两端并联一电阻电容串联所组成的保护电路。单向可控硅最筒单电路图（三）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，其电路原理图如下图所示。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，

单相全控桥式晶闸管整流电路的设计

电力电子技术课程设计报告题目：单相全控桥式晶闸管整流电路的设计

目录第1章绪论 (3) 1.1 电力电子技术的发展 (3) 1.2 电力电子技术的应用 (3) 1.3 电力电子技术课程中的整流电路 (4) 第2章系统方案及主电路设计 (5) 2.1 方案的选择 (5) 2.2 系统流程框图 (6) 2.3 主电路的设计 (7) 2.4 整流电路参数计算 (9) 2.5 晶闸管元件的选择 (10) 第3章驱动电路设计 (12) 3.1 触发电路简介 (12) 3.2 触发电路设计要求 (12) 3.3 集成触发电路TCA785 (13) 3.3.1 TCA785芯片介绍 (13) 3.3.2 TCA785锯齿波移相触发电路 (17) 第4章保护电路设计 (18) 4.1 过电压保护 (18) 4.2 过电流保护 (19) 4.3 电流上升率di/dt的抑制 (19) 4.4 电压上升率du/dt的抑制 (20) 第5章系统仿真 (21) 5.1 MATLAB主电路仿真 (21) 5.1.1 系统建模与参数设置 (21) 5.1.2 系统仿真结果及分析 (22) 5.2 proteus 触发电路仿真 (26) 设计体会 (28) 参考文献 (29) 附录A 实物图 (30) 附录B 元器件清单 (31)

第1章绪论 1.1 电力电子技术的发展晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明时期。晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能，使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组。并且，其应用范围也迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件，属于半控型器件。对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制式，简称相控方式。晶闸管的关断通常依靠电网电压等外部条件来实现。这就使得晶闸管的应用受到了很大的局限。70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。在80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为表的复合型器件异军突起。它是MOSFET和BJT的复合，综合了两者的优点。与此相对，MOS控制晶闸管（MCT）和集成门极换流晶闸管（IGCT）复合了MOSFET和GTO。 1.2 电力电子技术的应用电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，在电气自动化专业中已成为一门专业基础性强且与生产紧密联系的不可缺少的专业基础课。本课程体现了弱电对强电的控制，又具有很强的实践性。能够理论联系实际，在培养自动化专业人才中占有重要地位。它包括了晶闸管的结构和分类、晶闸管的过电压和过电流保护方法、可控整流电路、晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWM控制技术、交流调压、直流斩波以及变频电路的工作原理。在电力电子技术中，可控整流电路是非常重要的内容，整流电路是将交流电变为直流电的电路，其应用非常广泛。工业中大量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置；电气化铁道（电气机车、磁悬浮列车等）、电动汽车、

简易单向可控硅交流调压器原理图及工作原理介绍

简易可控硅交流调压器原理图及工作原理介绍本文介绍一台电路简单、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。可控硅交流调压器电路原理：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。

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。

晶闸管过零触发电路

精心整理 TSC 的触发电路 1.介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。晶闸管投切电容器组的机理如图一所示，信息请登陆:输配电设备网当电路的谐振次数n 为2、3时，其值很大。式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。若使电容器电流ic=C*du/dt=0，则du/dt=0，即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组，电容器预充电到峰值电压。 1. 当得到TSC 电管+高。如果 MOC3083芯片内部有过零触发判断电路，它是为220V 电网电压设计的，芯片的双向可控硅耐压800V ，在4、6两端电压低于12V 时如果有输入触发电流，内部的双向可控硅就导通。用在380V 电网的TSC 电路上要串联几只3083。在2控3的TSC 电路应用如图四：图四2控3的TSC 电路用2对晶闸管开关控制3相电路，电路简单了，控制机理复杂了。这种触发电路随机给触发命令要出现下面的许多麻烦问题。快速动作时,有触发命令，一对晶闸管导通另一对晶闸管不通电压反而升高了，限于篇幅和重点,本文不分析为什么电压反而高了,只是从测量的2控3电路中看到了确实存在电压升高的现象和危险,这种现象如同倍压整流电路直流电压升高了一样。图五测量不正常工作的两对晶闸管的电压波形。此试验晶闸管存在高压击穿的可能，所以用调压器将电网电压调低。晶闸管导通时两端电压

为零，不导通，晶闸管有电容器的直流电压和电网的交流电压。测量C相停止时峰峰值电压为540V,其有效值=,图中C相升高的电压峰值为810V,升高电压约为电网电压有效值的倍数:。推算，400V 电压下工作，晶闸管有可能承受的电压，400V电网的TSC电路多数是采用模块式的晶闸管，模块的耐压不高，常规为1800V，升高的管压降很容易击穿晶闸管元件。信息请登陆:输配电设备网图五不正常的两对晶闸管的电压波形信息来自:输配电设备网*在晶闸管电压波形过零点，串联的MOC3083由于分压不均匀，使得3083有的导通有的停止。电网电压升高时，原先导通的依然导通，不同的要承受更高的电压，3083有可能击穿。信息请登陆:输配电设备网 *在初次投切时有一定的冲击。下面是国外着名产品的首次投切的电流波形。图六:国外公司产品的第一次触发冲击波形记录C相晶闸管两端电压，A相电流。电流投切冲击很大，使得电网电压都产生了变形。信息来自: * * * * 3. 努力，源: 切停止后，电容器上有电网峰值电压，晶闸管在电网电压和电容器直流电压的合成下，存在着过零电压，在过零点触发晶闸管是理想状态，应该没有冲击电流。新触发电路达到了快速20ms动作，两路晶闸管都动作，无电流冲击，晶闸管在停止时的承受电压低，最大为3倍的有效值电压。用双踪示波器测试波形.一只表笔测量晶闸管两端的电压和另一只测量晶闸管的电流波形，这样，可以看出晶闸管是否在过零点投入，又可以看出投入时的电流冲击。由于使用两个开关控制三相电路，用双踪示波器分别测量两路的电压电流，就可以完整的观察到触发器运行的效果。A探头为电压，B探头为电流。图十二为：连续投切的A相晶闸管电压和C相电流的动作波形。横轴为时间200ms/格，纵轴电压500V/格，电流20A/格。可控硅工作时两端的电压零，线路中有电流，停止时可控硅两端有电压，电流为零。在连续动作中，电流没有冲击。

可控硅及其整流电路

上次课内容 1、集成功放及应用。（了解） 2、变压器耦合功放的分析。（理解） 3、功放管的散热。（了解） 4、功率放大器一章习题课。本次课内容（2学时）（可视学时情况选择讲授或不讲）第七章直流电源 §7-1 可控硅及其伏安特性 7-1-1 可控硅的结构和符号图1 可控硅的结构全称是硅可控整流元件,又名晶闸管。外形有平面型、螺栓型,还有小型塑封型等几种。图1（a）是常见的螺栓型外形，有三个电极：阳极a、阴极k 和控制极g。图1（b）是可控硅的符号。图1（c）是内部结构示意图。图1（c）:可控硅由、、、四层半导体组成。从引出的是阳极a、从引出的是阴极k、从引出的是控制极g；内部有三个结，分别用、和表示。 7-1-2 可控硅的工作原理 1P 122N P N 1P 2N 2P PN 1J 2J 3J 图2 可控硅工作特点的实验演示电路如图2（a），阳极a 接电源正极、阴极k 接电源负极；开关S 断开，H 不亮，可控硅不导通。S 闭合，即控制极g 加正向电压，如图2（b），灯H 亮，可控硅导通。可控硅导通后，将S 断开，灯仍亮，如图2（c），表明可控硅仍导通，说明可控硅一旦导通后，控制极就失去了控制作用。要关断可控硅，可去掉正向电压或减小正向电流到可控硅难以维持导通,则可控硅关断。

如可控硅加反向电压，则无论是否加控制极电压，可控硅均不会导通。若控制极加反向电压，则无论可控硅阳极与阴极之间加正向还是反向电压，可控硅均不会导通。可控硅的工作特点： 1、可控硅导通必须具备两个条件：一是可控硅阳极与阴极间必须接正向电压，二是控制极与阴极之间也要接正向电压； 2、可控硅一旦导通后，控制极即失去控制作用； 3、导通后的可控硅要关断，必须减小其阳极电流使其小于可控硅的维持电流。 H I 图3 可控硅工作原理分析图3为可控硅的内部结构示意图: 可控硅可以看成由一只NPN 型三极管与一只PNP 型三极管组成。如仅在阳极a 和阴极k 之间加上正向电压，由于三极管发射结无正偏电压而无法导通。若a、k 间加上正向电压，并在管的基极g 加上正向电压，使产生基极电流，此电流经管放大以后，在集电极上产生2T 1T 1 T G I 1T 1T G I 1β的电流，又因为的集电极电流就是的基极电流，所以经过再次放大，在管的集电极电流就达到1T 2T 2T 2T G I 21ββ，而此电流又重新反馈到管作为的基极电流又一次被放大，如此反复下去，与两管之间因为有如此强烈的正反馈，使两只三极管迅速饱和导通，即可控硅阳极a 与阴极k 之间完全导通。以后由于基极上自动维持的正反馈电流，所以即使去掉基极g 上的正向电压，和仍能继续保持饱和导通状态。可控硅导通时，、饱和导通总压降约1V 左右，如果阳、阴极之间正向电压太低，使流过阳极的电流难以维持导通，、就截止，从而可控硅关断。 1T 1T 1T 1T 2T 1T 1T 1T 2T 1T 2T 1T 2T 可控硅控制极的电压、电流比较低（电压只有几伏，电流只有几十至几百毫安），但被控制的器件可以承担很大的电压和通过很大的电流（电压可达几千伏，电流可大到几百安以上）。可控硅是一种可控的单向导电开关，常用于以弱电控制强电的各类电路中。 7-1-3可控硅的主要参数 1、额定正向平均电流在规定的环境温度和散热条件下，允许通过阳极和阴极之

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

可控硅整流器的原理、结构及用途

可控硅整流器的原理、结构及用途发布日期：2012-06-08 浏览次数：459 核心提示：可控硅整流器，是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。具有效率高、无机械可控硅整流器，是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器(Silicon Controll ed Rectifier——SCR)，以前被简称为可控硅。由于其能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的，而且工作可靠，因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。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。可控硅整流器的工作原理可控硅是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ic 2=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。可控硅整流器的结构 ◆从外形上来看，可控硅整流器也主要有螺栓型和平板型两种封装结构。

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。

单相半控桥式晶闸管整流电路的设计

单相半控桥式晶闸管整流电路的设计 Prepared on 22 November 2020

课程设计题目单相半控桥式晶闸管整流电路的设计（带续流二极管）（阻感负载）学院自动化专业自动化班级100...班姓名指导教师许湘莲 2012年12月29日

一课程设计的性质和目的性质：是电气信息专业的必修实践性环节。目的： 1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力； 2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； 3、初步掌握电力电子电路的设计方法。二课程设计的内容: 单相半控桥式晶闸管整流电路的设计（带续流二极管）（阻感负载）？设计条件： 1、电源电压：交流100V/50Hz 2、输出功率：500W 3、移相范围0o~180o 三课程设计基本要求 1、两人一个题目，按学号组合； 2、根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路、控制电路； 3、用MATLAB/Simulink对设计的电路进行仿真； 4、撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形，绘出触发信号（驱动信号）波形，说明仿真过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料； 5、通过答辩。

摘要电力电子技术课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。本次课程设计要完成单相桥式半控整流电路的设计，对电阻负载供电，并使输出电压在0到180伏之间连续可调，由于是半控电路，因此会用到晶闸管与电力二极管。此外，还要用MATLAB对设计的电路进行建模并仿真，得到电压与电流波形，对结果进行分析。关键词：半控整流晶闸管

可控硅调压电路图

可控硅调压电路图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：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。

单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)

《电力电子技术》课程设计任务书一、设计课题目单相双半波晶闸管整流电路设计（纯电阻负载）二、设计要求 1、单相双半波晶闸管整流电路的设计要求为：负载为阻性负载. 2、技术要求: (1) 电网供电电压：交流100V/50Hz； (2) 输出功率：500W； (3) 移相范围：0°—180°；在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力。要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。课题设计的主要内容是供电方案的选定，主电路的设计，电路元件的选择，保护电路的选择，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图。前述电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机

三相桥式全控整流电路

1主电路的原理 1.1主电路其原理图如图1所示。图1 三相桥式全控整理电路原理图习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。 1.2主电路原理说明整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图2所示。

图2 反电动势α=0o时波形 α=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。

单相交流调压器仿真

单相交流调压器仿真摘要：基于单相交流调压器的结构和工作原理,建立了一种基于Matlab的仿真模型,具有原理清晰,仿真时短,占用资源少的优点。关键词：单相交流调压器、晶闸管、MATLAB、仿真一．工作原理 1.交流调压电路概念：在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制来调节输出电压的有效值。原理：两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。应用：交流调压电路（1）灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)；（2）异步电动机软起动；（3）异步电动机调速；（4）供用电系统对无功功率的连续调节；（5）在高压小电流或低压大电流直流电源中，（6）用于调节变压器一次侧电压。 2.主要元件晶闸管介绍 ⑴晶闸管的工作原理晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。静态特性：

①当AK之间加上反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通； ②当AK之间加上正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通； ③晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用； ④要使晶闸管关断，只有使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。动态特性晶闸管的开通和关断过程波形 ①开通特性延迟时间td：从门极电流阶跃时刻开始，到阳极电流上升到稳态值的10%所需的时间；上升时间tr：阳极电流从稳态值的10%上升到稳态值的90%所需的时间；开通时间tgt为以上两者之和： tgt=td+ tr 普通晶闸管延迟时间为0.5~1.5s，上升时间为0.5~3s。 ②关断特性通常采用外加反电压的方法将已导通的晶闸管关断。突加反向阳极电压后，由于外电路电感的存在，晶闸管阳极电流的下降会有一个过程，当阳极电流过零，也会出现反向恢复电流，反向电流达最大值IRM后，再反方向快速衰减到接近于零，此时晶闸管恢复对反向电压的阻断能力。电流过零到反向电流接近于零所经历的时间称为反向阻

西门康可控硅介绍

SEMIPACK? Thyristor/Diode Modules Features ?Modules with isolated baseplate and thyristor and/or diode chips for currents up to 1200A and reverse voltages up to 2200 V ?Available as single component elements or as double packs with internal, functional interconnection ?Case with copper baseplate in 7 sizes SEMIPACK? 0: 61 x 21 mm, module height 23.2 mm SEMIPACK? 1: 93 x 20 mm, module height 30 mm SEMIPACK? 2: 94 x 29 mm, module height 30 mm SEMIPACK? 3: 115 x 51 mm, module height 52 mm SEMIPACK? 4: 101 x 50 mm, module height 52 mm SEMIPACK? 5: 150 x 60 mm, module height 52 mm SEMIPACK? 6: 104 x 70 mm, module height 90 mm SEMITRANS? 4: 107 x 62 mm, module height 37 mm (fast, high-current modules SKKE 330F, SKKE 600F with CAL diodes) ?Screw connections for power interconnect (SEMI-PACK? 0: Fast-on tabs) ?Semiconductor chips soldered onto ceramic isolated metal baseplate (SEMIPACK? 0...2 and some SEMI-PACK? 3, SEMITRANS? 4 modules) or pressure con-tact modules (SEMIPACK? 3, 4, 5, 6) with very high load cycle capability ?Optimum heat transfer to heat sink thanks to ceramic isolated metal baseplate with Al2O3 (SEMIPACK? 0, 1, 2) or AlN (SEMIPACK? 3, 4, 5, 6) insulating substrate and copper baseplate ?No hard mould (Exceptions: SEMIPACK? 0 and some SEMIPACK? 1 modules ?Thyristor chips in SEMIPACK? 3...6 with amplifying gate to reduce the gate current ?Fast diode modules with diodes in diffusion, Epitaxial and CAL (Controlled Axial Lifetime) technology up to 600 A and 1700 V ?Insulation voltage up to 4 kVrms for 1 min., 4.8kV rms for 1 s ?UL approval in accordance with UL1557, Reference no. E63532 Technical Explanations The terms in [ ] apply to thyristors only Insulation voltage V isol The insulation voltage of SEMIPACK? modules is a gua-ranteed value for the insulation between the terminals and the baseplate. The limiting value 3.6kV rms specified for 1s is subject to 100 % production testing. All terminals - including the gate connections - must be interconnected during dielectric testing. All specifications for the final product's dielectric test voltage are described in the IEC publications IEC60146-1-1:1991 and EN60146-1-1:1994 Section 4.2.1 (=VDE0558 T1-1: 1993), EN 50178:11.1997 (= DIN EN50178 (VDE 0160): 1998, as well as in UL1557: 1997. For railway applications, for instance, please refer to the specificati-ons of the IEC61287-1 standard. Non-repetitive peak reverse voltage V RSM; [Non-repeti-tive peak off-state voltage V DSM] Maximum permissible value for non-repetitive, occasio-nally transient peak voltages. Repetitive peak reverse voltage V RRM [and off-state voltage V DRM] Maximum permissible value for repetitive transient off-state and reverse voltages. Direct blocking voltages V R, [V D] for continuous duty Maximum permissible direct reverse voltage for stationary operation for diodes (V R) [or thyristors (V D, V R)]. This value is 0.7 V RRM [0.7 V DRM]. Mean forward [on-state] current I FAV, [I TAV] The symbols I FAV, [I TAV] are used to refer to both the mean current values in general and the current limits. The limi-ting values are absolute maximum continuous values for the on-state current load of a diode [thyristor] for a given current waveform and given cooling conditions (e.g. case temperature T c). At this current value, the maximum per-missible junction temperature is reached, with no margins for overload or worst-case reserves. The recommended maximum continuous current is therefore approximately 0.8 I TAV . For operation frequencies of between 40 Hz and 200 Hz the maximum mean on-state current can be taken from Fig. 1 of the datasheet. If standard diodes and thyri-stors (diodes/thyristors for line application) are operated at frequencies of between 200 Hz and 500 Hz, further cur-rent reductions should be carried out to compensate for the switching losses that are no longer negligible. RMS forward [on-state] current I FRMS, [I TRMS] The symbols I FRMS, [I TRMS] are used to refer to both the mean current values and the current limits. The limiting values are absolute maximum values for the continuous on-state current for any chosen current waveform and cooling conditions. Surge forward [on-state] current I FSM [I TSM] Crest value for a surge current in the form of a single sinu-soidal half wave which lasts for 10 ms. After occasional current surges with current values up to the given surge forward current, the diode [thyristor] can withstand the