第7章---直流稳压电路.ppt

图7.29 电压电流波形图 * 闸管承受反向电压而关断，负载上的电压、电流均为零。在第二个正半周内，再在相应的ωt2时刻加入触发脉冲，晶闸管再次导通，使负载RL上得到如图7.29（c）所示的电压波形。图7.29（d）所示的波形为晶闸管所承受的正向和反向电压。最高正向和反向电压均为输入交流电压的幅值。 * 显然，在晶闸管承受正向电压的时间内，改变控制极触发脉冲的加入时间（称为移相），负载上得到的电压波形随之改变。可见，移相可以控制负载电压的大小。晶闸管在加正向电压下不导通的区域称控制角α（又称移相角），如图7.29（c）所示。而导通区域称为导通角θ，可以看出导通角愈大，输出电压愈高，可控整流电路输出电压和输出电流的平均值分别为 * (7—20) (7—21) * 由式(7—20)可知，输出电压Uo的大小随α的大小而变化。当α=0时，Uo=0.45U，输出最大，晶闸管处于全导通状态；当α=π时,Uo=0,晶闸管处于截止状态。以上分析说明，只要适当改变控制角α，也就是控制触发信号的加入时间，就可灵活地改变电路的输出电压Uo。 * 2.单相半控桥式整流电路 单相半波可控整流电路，虽然具有电路简单，使用元件少等优点，但输出电压脉动性大，电流小。单相半控桥式整流电路如图7.30所示，桥中有两个桥臂用晶闸管，另两个桥臂用二极管。 设u2= U2sinωt，当u2为正半波时，瞬时极性为上“正”下“负”，V1和V4承受正向电压。若在t1时刻给V1加触发脉冲，则V1导通，负载上有电压Uo，电流通路为a→V1→RL→V4→b。 * 图7.30 单相半控桥式整流电路 * 当u2为负半波时，晶闸管V2和二极管V3承受正向电压。在t2时刻给V2加触发脉冲，V2导通，电流通路为b→V2→RL→V3→a。显而易见，桥式整流的输出电压平均值要比单相半波整流大一倍，即 (7—23) (7—22) * 7.3.3 可控整流的触发电路 产生和控制触发信号的电路称为触发电路，其工作性能的好坏对可控整流的效果有很大影响。触发电路种类很多，在此仅介绍常用的单结晶体管触发电路。 1.单结晶体管 单结晶体管的外形及结构如图7.31（a）所示。单结晶体管有三个电极：E为发射极，B1、B2分别为第一基极和第二基极。由于有两个基极，通常又称为双基极二极管。单结晶体管发射极和两基极间的PN结具有单向导电性，可等效成一个二极管V； * 图7.31 单结晶体管结构、符号及等效电路 （a）单结晶体管外形及结构示意图;（b）符号及等效电路 * 图7.31 单结晶体管结构、符号及等效电路 （a）单结晶体管外形及结构示意图;（b）符号及等效电路 * 两基极B1、B2之间的电阻约为2~12kΩ，B1到PN结之间的硅片电阻为RB1；B2到PN结之间的硅片电阻用RB2表示；其等效电路及符号如图7.31（b）所示。 （7—24） 式中η=RB1/（RB1+RB2），称为分压比，一般在 0.3~0.9之间。 * 设单结晶体管中PN结的导通压降为UD,当发射极电位UEUD+ηUBB时，单结晶体管因PN结反偏而截止，IE=0。如果调节发射极电位UE，使UEUD+ηUBB，单结晶体管中PN结导通，有电流IE流进发射极，流过电阻RB1。因RB1是随电流增加而阻值减小，所以这个电流使RB1减小，造成IE进一步增大，使RB1进一步减小，这个连锁正反馈过程，很快使RB1减小到最小值。上述电压值UD+ηUBB称作单结晶体管的峰点电压，用UP表示。 * 当RB1减小到最小值时，UA也下降到最小值UAmin，此时单结晶体管的发射极电位UE=UD+UAmin，叫单结晶体管的谷点电压UV。在上述RB1减小过程中，由于UA的下降，使UE也跟着下降。这样，单结晶体管发射极电位UE下降，发射极电流IE反而增大，这种现象称为“负阻效应”。 综上所述：当UEUV时，单结晶体管截止；当UE≥UP时，单结晶体管处于导通状态；当UE因导通从UP下降到使UE＜UV时，单结晶体管将恢复截止。 * 2. 单结晶体管触发电路 利用单结晶体管的负阻效应并配以RC充放电回路，可以组成一个非正弦波