晶閘管的電路原理及其調壓電路分析

龔國俊

摘 要 主要介紹應用晶閘管設計出調光電路，實現以小功率信號控制大功率系統的功能，高效完成對電能的變換和控制。

關鍵詞 晶閘管控制電壓

中圖分類號：TN342 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0043-01

1 晶閘管調光電路原理圖（圖1）

圖1 晶閘管調光電路原理圖

2 主要電器元件

2.1 晶閘管（圖2）

圖2 晶閘管符號和結構

晶閘管即硅晶體閘流管，俗稱可控硅（SCR）。特點是以小功率信號去控制大功率系統，可以作為強電與弱電的接口，高效地完成對電能的變換和控制。必須同時具備兩個條件才能導通晶閘管：一是正向電壓加上晶閘管主電路。二是合適的正向電壓機上晶閘管控制電路。晶閘管作為半控制器件，一旦導通晶閘管，門會隨即失去控制作用。因此只有通過使用陽極電壓減小到零或者是通過反方向的方法將關斷晶閘管。

晶閘管檢測：

①把萬用表置于R X 1K擋，測量陽極與陰極之間、陽極與控制極之間的正、反向電阻，正常時阻值較大（幾百千歐以上）。

②把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正、反向電阻，當檢測到阻值為幾十歐的一次，此時控制極G作為黑表筆的引腳，陰極K作為紅表筆的引腳，陽極A作為另一個引腳。

③把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，A極接黑表筆，K極接紅表筆，此時的阻止無窮大。保持黑表筆與A及接觸的同時，讓黑表筆與G極相接觸，這時萬用表阻值明顯變小，這說明晶閘管被觸發導通，斷開黑表筆與G極的接觸僅保持黑表筆與A極的接觸，如果此時晶閘管異常處于導通狀態，基本說明晶閘管是好的。

注意：這種判斷晶閘管能否觸發的方法只對小功率管有效，當判斷大功率晶閘管時，由于其需要較大的觸發電流，萬用表無法提供如此大的測試電流，因而可能無法判斷。

2.2 單結晶體管（圖3）

圖3 單結晶體管的符號和結構

單結晶體管（簡稱UJT）又稱雙基極二極管，有一個PN結和兩個電阻接觸電極。單結晶體管的一個重要特性：負阻特性，利用這個特性可組成張馳振蕩電路、多諧振蕩電路、定時器等多種脈沖單元電路。

單結晶體管的檢測：

判斷單結晶體管發射極E方法：把萬用表置于R X 100擋或R X 1K擋，紅、黑表筆接單結晶體管任意兩管腳，若正、反向兩次測得電阻值都一樣，大約在2～10 kΩ，那么，這兩管腳就是b1、b2極，另一個管腳為e極。

b1與b2的區別方法是：發射極用黑表筆連接，另外兩級紅紅表筆連接，把萬用表至于R X 00擋或R X 1K擋，分別測量e對b1和e對b2的正向電阻。通過兩次測量，其中電阻值大的一次是紅表筆接觸的是b1極。

通過電阻檔判斷b1和b2極性時并非每次都準確，因為有個別管子的e-b1間正向電阻值較小。在現實使用中，如果b1和b2端判斷錯誤，只會對脈沖的輸出幅度有影響（脈沖發生器多選用單晶體管），不會損壞管子，當發現輸出的脈沖幅度偏小時，只要將b1和b2對調使用即可。檢測中任意兩腳正、反向阻值為0或無窮大，均表示該管已損壞。

3 電路原理分析

電容C上的電壓在接通電源之前為零；電源被接通后，R4、RP對電容器實施充電后逐漸提升電壓UC。e-b1在電容器兩端電壓UC達到頂峰時導通，通過e-b1使電容器電壓想電阻R3放電，此時R3上會輸出一個脈沖電壓。隨著C的放電，UC很快下降，放電電流也迅速衰減。當UC降到谷點電壓后，管子恢復阻斷。R4、RP的電阻值比較大，因此當電容器上的電壓底到谷點電壓時，電流會小于谷點電流，達不到導通電流，因此單結晶體匯到阻斷狀態。此時電容器回復充電，重復此過程，最終電容器上的電壓成鋸齒狀態，在R3上形成脈沖電壓Ug（圖4）。

單結晶體管在交流電壓的每半個周期內都會輸出一組脈沖，VT的控制極被第一個起作用的脈沖觸發，從而導通晶閘管使燈泡發光。電容器充電的快慢以及鋸齒波的頻率在RP電阻值發生改變是而發生改變，晶閘管VT導通角大小也會發生改變，最終控制整流電路的電流能夠平均輸出電壓，控制燈泡的亮度。

圖4 電壓波形圖

參考文獻

[1]丁德渝.電子技術基礎[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]劉建軍.電工基礎[M].武漢：武漢理工大學出版社，2009.endprint

摘 要 主要介紹應用晶閘管設計出調光電路，實現以小功率信號控制大功率系統的功能，高效完成對電能的變換和控制。

關鍵詞 晶閘管控制電壓

中圖分類號：TN342 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0043-01

1 晶閘管調光電路原理圖（圖1）

圖1 晶閘管調光電路原理圖

2 主要電器元件

2.1 晶閘管（圖2）

圖2 晶閘管符號和結構

晶閘管即硅晶體閘流管，俗稱可控硅（SCR）。特點是以小功率信號去控制大功率系統，可以作為強電與弱電的接口，高效地完成對電能的變換和控制。必須同時具備兩個條件才能導通晶閘管：一是正向電壓加上晶閘管主電路。二是合適的正向電壓機上晶閘管控制電路。晶閘管作為半控制器件，一旦導通晶閘管，門會隨即失去控制作用。因此只有通過使用陽極電壓減小到零或者是通過反方向的方法將關斷晶閘管。

晶閘管檢測：

①把萬用表置于R X 1K擋，測量陽極與陰極之間、陽極與控制極之間的正、反向電阻，正常時阻值較大（幾百千歐以上）。

②把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正、反向電阻，當檢測到阻值為幾十歐的一次，此時控制極G作為黑表筆的引腳，陰極K作為紅表筆的引腳，陽極A作為另一個引腳。

③把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，A極接黑表筆，K極接紅表筆，此時的阻止無窮大。保持黑表筆與A及接觸的同時，讓黑表筆與G極相接觸，這時萬用表阻值明顯變小，這說明晶閘管被觸發導通，斷開黑表筆與G極的接觸僅保持黑表筆與A極的接觸，如果此時晶閘管異常處于導通狀態，基本說明晶閘管是好的。

注意：這種判斷晶閘管能否觸發的方法只對小功率管有效，當判斷大功率晶閘管時，由于其需要較大的觸發電流，萬用表無法提供如此大的測試電流，因而可能無法判斷。

2.2 單結晶體管（圖3）

圖3 單結晶體管的符號和結構

單結晶體管（簡稱UJT）又稱雙基極二極管，有一個PN結和兩個電阻接觸電極。單結晶體管的一個重要特性：負阻特性，利用這個特性可組成張馳振蕩電路、多諧振蕩電路、定時器等多種脈沖單元電路。

單結晶體管的檢測：

判斷單結晶體管發射極E方法：把萬用表置于R X 100擋或R X 1K擋，紅、黑表筆接單結晶體管任意兩管腳，若正、反向兩次測得電阻值都一樣，大約在2～10 kΩ，那么，這兩管腳就是b1、b2極，另一個管腳為e極。

b1與b2的區別方法是：發射極用黑表筆連接，另外兩級紅紅表筆連接，把萬用表至于R X 00擋或R X 1K擋，分別測量e對b1和e對b2的正向電阻。通過兩次測量，其中電阻值大的一次是紅表筆接觸的是b1極。

通過電阻檔判斷b1和b2極性時并非每次都準確，因為有個別管子的e-b1間正向電阻值較小。在現實使用中，如果b1和b2端判斷錯誤，只會對脈沖的輸出幅度有影響（脈沖發生器多選用單晶體管），不會損壞管子，當發現輸出的脈沖幅度偏小時，只要將b1和b2對調使用即可。檢測中任意兩腳正、反向阻值為0或無窮大，均表示該管已損壞。

3 電路原理分析

電容C上的電壓在接通電源之前為零；電源被接通后，R4、RP對電容器實施充電后逐漸提升電壓UC。e-b1在電容器兩端電壓UC達到頂峰時導通，通過e-b1使電容器電壓想電阻R3放電，此時R3上會輸出一個脈沖電壓。隨著C的放電，UC很快下降，放電電流也迅速衰減。當UC降到谷點電壓后，管子恢復阻斷。R4、RP的電阻值比較大，因此當電容器上的電壓底到谷點電壓時，電流會小于谷點電流，達不到導通電流，因此單結晶體匯到阻斷狀態。此時電容器回復充電，重復此過程，最終電容器上的電壓成鋸齒狀態，在R3上形成脈沖電壓Ug（圖4）。

單結晶體管在交流電壓的每半個周期內都會輸出一組脈沖，VT的控制極被第一個起作用的脈沖觸發，從而導通晶閘管使燈泡發光。電容器充電的快慢以及鋸齒波的頻率在RP電阻值發生改變是而發生改變，晶閘管VT導通角大小也會發生改變，最終控制整流電路的電流能夠平均輸出電壓，控制燈泡的亮度。

圖4 電壓波形圖

參考文獻

[1]丁德渝.電子技術基礎[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]劉建軍.電工基礎[M].武漢：武漢理工大學出版社，2009.endprint

摘 要 主要介紹應用晶閘管設計出調光電路，實現以小功率信號控制大功率系統的功能，高效完成對電能的變換和控制。

關鍵詞 晶閘管控制電壓

中圖分類號：TN342 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0043-01

1 晶閘管調光電路原理圖（圖1）

圖1 晶閘管調光電路原理圖

2 主要電器元件

2.1 晶閘管（圖2）

圖2 晶閘管符號和結構

晶閘管即硅晶體閘流管，俗稱可控硅（SCR）。特點是以小功率信號去控制大功率系統，可以作為強電與弱電的接口，高效地完成對電能的變換和控制。必須同時具備兩個條件才能導通晶閘管：一是正向電壓加上晶閘管主電路。二是合適的正向電壓機上晶閘管控制電路。晶閘管作為半控制器件，一旦導通晶閘管，門會隨即失去控制作用。因此只有通過使用陽極電壓減小到零或者是通過反方向的方法將關斷晶閘管。

晶閘管檢測：

①把萬用表置于R X 1K擋，測量陽極與陰極之間、陽極與控制極之間的正、反向電阻，正常時阻值較大（幾百千歐以上）。

②把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正、反向電阻，當檢測到阻值為幾十歐的一次，此時控制極G作為黑表筆的引腳，陰極K作為紅表筆的引腳，陽極A作為另一個引腳。

③把萬用表置于R X 1擋或R X 10擋，A極接黑表筆，K極接紅表筆，此時的阻止無窮大。保持黑表筆與A及接觸的同時，讓黑表筆與G極相接觸，這時萬用表阻值明顯變小，這說明晶閘管被觸發導通，斷開黑表筆與G極的接觸僅保持黑表筆與A極的接觸，如果此時晶閘管異常處于導通狀態，基本說明晶閘管是好的。

注意：這種判斷晶閘管能否觸發的方法只對小功率管有效，當判斷大功率晶閘管時，由于其需要較大的觸發電流，萬用表無法提供如此大的測試電流，因而可能無法判斷。

2.2 單結晶體管（圖3）

圖3 單結晶體管的符號和結構

單結晶體管（簡稱UJT）又稱雙基極二極管，有一個PN結和兩個電阻接觸電極。單結晶體管的一個重要特性：負阻特性，利用這個特性可組成張馳振蕩電路、多諧振蕩電路、定時器等多種脈沖單元電路。

單結晶體管的檢測：

判斷單結晶體管發射極E方法：把萬用表置于R X 100擋或R X 1K擋，紅、黑表筆接單結晶體管任意兩管腳，若正、反向兩次測得電阻值都一樣，大約在2～10 kΩ，那么，這兩管腳就是b1、b2極，另一個管腳為e極。

b1與b2的區別方法是：發射極用黑表筆連接，另外兩級紅紅表筆連接，把萬用表至于R X 00擋或R X 1K擋，分別測量e對b1和e對b2的正向電阻。通過兩次測量，其中電阻值大的一次是紅表筆接觸的是b1極。

通過電阻檔判斷b1和b2極性時并非每次都準確，因為有個別管子的e-b1間正向電阻值較小。在現實使用中，如果b1和b2端判斷錯誤，只會對脈沖的輸出幅度有影響（脈沖發生器多選用單晶體管），不會損壞管子，當發現輸出的脈沖幅度偏小時，只要將b1和b2對調使用即可。檢測中任意兩腳正、反向阻值為0或無窮大，均表示該管已損壞。

3 電路原理分析

電容C上的電壓在接通電源之前為零；電源被接通后，R4、RP對電容器實施充電后逐漸提升電壓UC。e-b1在電容器兩端電壓UC達到頂峰時導通，通過e-b1使電容器電壓想電阻R3放電，此時R3上會輸出一個脈沖電壓。隨著C的放電，UC很快下降，放電電流也迅速衰減。當UC降到谷點電壓后，管子恢復阻斷。R4、RP的電阻值比較大，因此當電容器上的電壓底到谷點電壓時，電流會小于谷點電流，達不到導通電流，因此單結晶體匯到阻斷狀態。此時電容器回復充電，重復此過程，最終電容器上的電壓成鋸齒狀態，在R3上形成脈沖電壓Ug（圖4）。

單結晶體管在交流電壓的每半個周期內都會輸出一組脈沖，VT的控制極被第一個起作用的脈沖觸發，從而導通晶閘管使燈泡發光。電容器充電的快慢以及鋸齒波的頻率在RP電阻值發生改變是而發生改變，晶閘管VT導通角大小也會發生改變，最終控制整流電路的電流能夠平均輸出電壓，控制燈泡的亮度。

圖4 電壓波形圖

參考文獻

[1]丁德渝.電子技術基礎[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]劉建軍.電工基礎[M].武漢：武漢理工大學出版社，2009.endprint