双向晶闸管原理及在沟通调压电路中的运用

  Ｉ ＯＲ ＡＴＩ ＮＦ Ｍ ＯＮ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ

  （ 东 省 电 子 职 业技 术 学 校 ， 东 广 州 ５ ０ １ 厂 广 １５ ５）

  两头 的电压上 升到略高于双 向触发二极管 Ｓ Ｔ的转机 电压 时， Ｓ Ｔ和双 向晶闸管 ＶＳ相继导通 ， 负载 Ｒ Ｌ得 电作业 。当沟通 电

  源 电压过 零瞬间， 向晶闸管 自行关断 ， 双 接着 Ｃ ５又被 电源反

  向充 电 ， 复 上 述 过 程 。触 发 电路 是 工 作 在 交 流 电路 中 的 ， 重 交 流 电压 的 正 、 半 周 分 别 会 发 出 正 、 触 发 脉 冲 送 到 双 向晶 闸 负 负

  … 张 庆 双 等 ． 闸管 应 用 电路 精 选 ［ ． 京 ： 械 工 业 出书 １ 晶 Ｍ］北 机

  ［］ 方大干． ２ 实用品闸管电路［ ． Ｍ］ 北京： 我国水利水电出书社，

  包含三个根本环节 ： 同步 电压发生器 （ 生梯 形波 同步 电压 ） 产 ； 触发脉冲形成器 （ 单结晶体 管触 发电路） 移相操控器 （ 和 电位

  沟通调压多选用双 向可控硅 ， 具有 体积 小、 它 重量轻、 功率 高和运用方 便等优 点，对提 高出产 功率和 削减相关本钱等 都有 显 著 作用 ， 但它 也具有过 载和 抗干 扰能力差， 短时间的过流 ， 过 压 都会形成 元件 损坏 ，且在控 制大 电感 负载 时会搅扰 电网和 自搅扰 等缺 点。对过流 的维护的办法 是在 电路 中串入快速熔 断 器， 其额外 电流取可控硅 电流平均值 的 １ ． ５倍左右 ， 其接入 的 位 置可在 沟通侧 或直流侧 ， 当在沟通侧时额外 电流取大些 ， 一 般 多选用前 者， 电压维护常发生在存在 电感 的电路上 ， 交 过 或 流侧 出现搅扰 的浪涌 电压或沟通侧 的暂态进程产 生的过压 。

  双 向 晶 闸管 触 发 电路 的形 式 有 很 多种 。一 种 是 用 试 电 笔 里 的 氖 管 替换 双 向触 发 二 极 管 （ ４ ， 用 氖 管 在 一 定 电 压 下 图 ）利 激 发 放 电发 出辉 光 的特 性 ， 时 输 出 触 发 脉 冲 电压 ， 定 操控 Ｖ Ｓ 的 导 通 。当 Ｃ 上 的 电压 上 升 到氛 管 的 导通 电压 时 ， 向 晶 闸 ５ 双 管 就 会 被 触 发 导 通 。 因氖 管 的激 发 电压 较 高 ，故 脉 冲 电压 触 发较 迟 钝 。 一 种 是 利 用 三 极 管 的 ｃｅ极 间 的 导 电特 性 （ 极 另 、 基 开 路 ） 触 发 双 向可 控 硅 ， 替 双 向触 发 二 极 管 （ ５ ， 电路 可 代 图 ）此 只 能 输 出 半 个 电压 波 形 ，适 用 于 低 压 小 负 载 。再 有 一 种 是用 Ｒ 电路 取 代 双 向触 发 二 极 管 （ ６ ， 用 Ｒ 电路 的充 放 电 Ｃ 图 ）利 Ｃ

  摘要 ： 双向晶 闸管与单向 晶闸管相同 ， 具有 触发 操控特性 。它的触发操控特 性与单向晶 闸管有很 大的不 同， 都 只需 在 它 的操控极上加上 正的或 负的触发脉 冲 ， 都能使管子触发导通 ， 节触发 脉冲 ， 变了双 向晶闸管 的导通 角， 调 改 相应地改 变了

  王 亚 林 ： 向晶 闸 管 原 理 及 在 交 流 调 压 电 路 中 的应 用 双 双 向 晶 闸 管 的特 点 是 不管 给 它 的控 制 极 加 上 正 的或 负 的

  触 发脉 冲都能使 它导通， 以， 所 单结晶体 管张弛振 荡器 相同可 以作为双 向晶闸管的触 发电路 （ ７ 。这种触发 电路调压 图 ） 效 果很 好， 仅仅 电路 比较复 杂 。因为单 结晶体管 张弛振荡器 有必要 由直流 电源供 电， 以运用 桥式整流 电路得到全波脉 动 所 直流 电压 ， 再通过稳 压管 Ｖ 削波 成为梯形波 电压 ， Ｄ 为张 弛

  单 结 晶体 管 张 弛振 荡器 组 成 的双 向 晶 闸 管触 发 电路 必 须

  由二极管 Ｖ 氖 管 ＮＤ、 Ｄ、 电容器 Ｃ ２和 电阻 Ｒ ３组成 了氖 管亮光指示 电路 ， 它并联在负载两头 ， 负载 Ｒ Ｌ两头 的沟通 电 压， 经二极管 Ｖ 半波整流后得到 的半波脉动直流 电压给 Ｃ Ｄ ２ 充电 ， ２上 的电压到达氖管的导通 电压时 ， ２通过氖 管迅 当Ｃ Ｃ 速放 电， 使氖管 闪亮 一下。 ２放 电后又持续被充 电， 管就会 Ｃ 氖 不停地闪亮 。

  电路 。 当 Ｒ Ｐ调 到 极 限值 以上 时 ， ４上 的 电压 可 经 Ｒ 向 Ｃ５ Ｃ ６

  使 Ｕｃ等 于单结 晶体管 的峰点 电压 Ｕ 使单 结 晶体 管导通 ｐ， 而放 电， 正是在这一放 电瞬间输 出的榜首个尖脉冲使 晶 闸管

  压 的 数 值 达 到 管 子 的转 折 电压 值 ，就 能使 它 导 通 。双 向触 发

  彻底饱满 ， 闸管饱满导通 。晶闸管 导通 后， 晶 即便去掉 门极 电

  流 ， 能 维 持 导 通 。 当 阳极 电流 减 小 到一 定值 时 管 子 将 关 断 ， 仍

  晶 闸 管 ， 以把 它 看 成 是 两个 二 极 管 的 反 向并 联 。这 样 ， 论 可 无

  图 １晶体 管的符号、 结构 、 作业原理 、 特性 曲线 在剖析 晶闸管的作业原理时，常将其等效为两个 晶体管

  Ｖ１ Ｖ２串级 而 成 。其 工 作 进程 如 下 ： 和 Ｕ ＞ 一 发生 Ｉ ＧＫ ０ Ｇ— Ｖ ２通 一产 生 Ｉ ２一 Ｖ１ 一 Ｉ １ Ｃ 通 Ｃ／ 一 Ｉ ２／ 一 出 现 强 烈 的 正 反 馈 ， Ｃ Ｇ极 失 去 控 制 作 用 ， 和 Ｖ２ Ｖ１

  电流 旁 路 。此 外 ， 负载 ＲＬ并 联 的 Ｒ Ｃ 与 ２、 ３支 路 进 一 步 滤 除

  波 电 路 ，起 到 了较 强 的 抑 制 干 扰 的作 用 。避 免 双 向 晶 闸 管 导

  电都 是 以 电容 电压 Ｕｃ为 零 开 始 ， 经 过 相 同 的 时 间 充 电到 并

  调到 ２ Ｖ。当 Ｒ ０ Ｐ调到最大值 时， ５ 电速度变得很慢 ， Ｃ 充 致使 在沟通 电压 的半个周期 时间内， ５的电压还来不及上升到双 Ｃ 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， 添加 了由 Ｒ 、 ４和 Ｒ ４Ｃ ６组成 的另一条阻容移相

  流 、 变 、 压 等 电路 ， 作 无 触 点 开 关 。 逆 调 也

  另外在 阳极和 阴极 加反 向电压 ， 晶闸管 也会 关断 。 双 向晶闸管相当于两个单 向晶闸管的反向并联 （ ２ ， 图 ） 但 只要一个操控极 。这样 ， 向晶闸管在 正、 双 反两个方 向上 都能 够操控导 电， 而单 向晶闸管却是一种可控 的单独 导游 电器材 。

  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 （ ３ 。Ｒ５、 Ｐ和 Ｃ 图 ） Ｒ ５构成阻容移相 电路 。合上 电源开关

  Ｓ， 流 电源 电压 通 过 Ｒ５ Ｒ 交 、 Ｐ向 电容 器 Ｃ 充 电 ， 电容 器 Ｃ ５ 当 ５

  证 在 低 输 出 电 压 下 双 向 晶 闸管 仍 能 导 通 。适 当 调 节 Ｒ 就 可 ４， 以得 到较 低 的 起 调 电压 。

  电感 Ｌ串联在主 电路上 ， 对骤变 电流出现很 大的阻抗， 起 到了滑润 滤波 作用 ； 、 支路并联在 电源线 将

  管 的操控 极， 使管子在正 、 负半周 内对称地 导通 一次 。改动 Ｒ Ｐ的阻值 ， 就改动 了Ｃ ５的充电速度 ， 也就改动 了双 向晶 闸管 的 导通 角， 相应地 改动 了负载 Ｒ Ｌ上 的沟通 电压 ， 完成了沟通调 压 。从结构上来说 ， Ｔ双 向触发二极管是 一种 没有操控极 的 Ｓ

  关键词 ： 向晶闸管； 双 沟通调压 ； 触发 电路 中图分类 号 ：Ｎ３ ２ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３１３ （ ０ ２）１０ ８ ．２ １ ７ —１ １２ １ ０ —０ ００

  晶体闸流管简称 晶闸管 （ １ ， 图 ） 也称为硅可控元 件， 由 是 三个 Ｐ 节 构成的一种大功率半导体器材 ，多用 于可控硅整 Ｎ

  振荡器 供 电。 要用梯 形波 电压为张 弛振荡器供 电， 这是 为 了 能使触 发脉冲 与沟通 电源 同步 。 过全波整 流 、 经 稳压管 削波 后得到 的梯形波 电压 与主 电路 电压 是 同步改变 的， 即二者 同 时通过 零值 ， 一起上升 ， 一起下降 。 这样 ， 当晶闸管上承 受的 主 电压 过零时 ， 与Ｚ相应 的每一个梯 形波 电压 的前沿 都从零 值开端上 升 ， 电容器 Ｃ在每个梯 形波 电压作用下 的第 一次充

  由 于 ， 电压 的尖 峰 高 ， 过 作用 时 间 短 ， 常采 用 电 阻和 电 容 吸 收

  压 一般 的 处 理 方 法有 电感 电容 滤 波 电路 ， 阻 容 阻尼 电路 和 双

  特 性， 当电容 电压充 到必定值 时， 即可触发 ＶＳ 。电路简略 ， 可 靠性和调压作用要差一些 ，在对调压器性 能要求不 高的状况

  作者简介 ： 王亚林（９ ７）男， １６． ， 江苏丰县人 ， 工程硕士 ， 工程师， 图 ４ 氖管作触发 电路 图 ５ＮＰ Ｎ管作触发 电路 讲师 ， 主要是做通讯 电子技术方 向的研讨 。

  因为 双 向 晶 闸 管 的 正 、 向伏 安 特 性 曲 线 具 有对 称 性 ， 以 给 反 所

  发导通 。这样 ， 触发 电路 的规划就具有很大 的灵活性 ， 能够采 用多种不 同的触 发方法 。此外 ，双 向晶闸管 的两个 主电极不 再分 为阳极和 阴极， 而是称为榜首 电极 Ｔ１ 和第二 电极 Ｔ 双 ２。 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 、 沟通开关 、 可逆直流调速等 。