第 13 讲

直流稳压电源一、直流稳压电源的组成和功能二、单相整流电路 (17.2.1)三、滤波电路四、稳压电路 (12.8.2)五、集成稳压电源 (12.8.2)

• 电源变压器 : 将交流电网电压 u1 变为合适的交流电压 u2 。

• 整流电路 : 将交流电压 u2 变为脉动的直流电压 u3 。• 滤波电路 : 将脉动直流电压 u3 转变为平滑的直流电压

u4 。• 稳压电路 : 清除电网波动及负载变化的影响 , 保

持输出电压 uo 的稳定。

一、直流稳压电源的组成和功能整

流

电

路

滤

波

电

路

稳

压 电 路

整

流

电

路

滤

波

电

路

稳

压 电 路

u1 u2 u3 u4 uo

单相

三相

二极管

可控硅桥式

倍压整流

半波

全波

本课主要介绍：

单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流

把交流电压转变为直流脉动的电压。

整流电路分类：

整流电路的任务：

二、单相整流电路1. 单相半波整流电路

二极管导通，忽略二极管正向压降，

uo=u2

u1 u2

aT

b

D

RL uo

为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。

二极管截止 , uo=0

+

–

io+

–

u2 >0 时 :

u2<0 时 :

单相半波整流电压波形

u1 u2

aT

b

D

RL uo

uD

u2

uo

uD

t 2 3 40

输出电压平均值（ Uo ） , 输出电流平均值（ Io ) ：

2

02

1tduU oo

02

1tdsint

22U

2

2 45.02

UU

u1 u2

aT

b

D

RL uo

uD

io

Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL

uo

20

t

二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：

u1 u2

aT

b

D

RL uo

uD

iouD

20

t

UDRM

二极管上的平均电流： ID = IO

UDRM=22U承受的最高反向电压 :

2. 单相全波整流电路

u1 u2

aT

b

D1

RL

uo

D2

u2

io

+

–

+

–

原理：

+

–

+

–

变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压 u2

当 u2 正半周时， D1 导通，

D2 截止。当 u2 负半周时， D2 导通，

D1 截止。

u1 u2

aT

b

D1

RL

uo

D2

u2

io

单相全波整流电压波形u2

uo

uD1

t 2 3 40

uD2

+

–

+

–

0 ~ ：

uD2 = 2u2

+

忽略二极管正向压降

输出电压平均值（ Uo ） , 输出电流平均值（ Io

) ：

u1 u2

aT

b

D1

RL

uo

D2

u2

iouo

20

t

0

1tduU oo

0

1tdsint

22U

Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL

2

2 9.02

UU

2

二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：

u1 u2

aT

b

D1

RL

uo

D2

u2

io二极管上的平均电流：

oD II2

1

uD

20

t

DRM 22U U 2

二极管承受的最高反向电压：

3. 单相桥式整流电路

u1 u2

T

D3

D2

D1

D4

RL

uo

组成：由四个二极管组成桥路

RLD1

D3

D2

D4

u2 uou2 uo

+

–

u1 u2

T

D3

D2

D1

D4

RL

uo

u2 正半周时电流通路

D1 、 D4 导通， D2 、 D3 截止

-

++

u0

u1 u2

T

D3

D2

D1

D4

RL

u2 负半周时电流通路

D2 、 D3 导通， D1 、 D4 截止

u2>0 时

D1,D4 导通D2,D3 截止电流通路 :a D1

RLD4b

u2<0 时

D2,D3 导通D1,D4 截止电流通路 :

b D2RLD4a

单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形

u2

D3

D2

D1

D4

RL

uo

a

b

整流输出电压平均值：

Uo=0.9U2

负载电流平均值 :

Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL

二极管平均电流： ID=Io/2二极管最大反向电压： DRM 22U U

u2

t

tuD2,uD3 uD1,uD4

t

uo

集成硅整流桥：

u2 uo+

–

~+~-

+ –

4. 整流电路的主要参数

负载电压 Uo 的平均值为 :

π

oo tduπ

U2

02

1

负载上的 ( 平均 ) 电流 :L

oR

UI o

(1) 整流输出电压的平均值

uo

20t

S 定义：整流输出电压的基波峰值 Uo1M 与 Uo 平均值之比。 S 越小越好。

2. 脉动系数Ｓ

6703

2

22324

2

2

1 .

πUπU

U

US

o

Mo

用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得 :

)6cos35

44cos

15

42cos

3

42(2 2 tttUuo

uo

20t

基波 基波峰值

输出电压平均值

平均电流 (ID) 与反向峰值电压 (UDRM) 是选择整流管的主要依据。

oD II2

1

22UU RM

例如： 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流 ID

是负载平均电流的一半。

二极管截止时两端承受的最大反向电压：

(3) 二极管平均电流与反向峰值电压

（选购时：二极管额定电流 2ID)

（选购时：最大反向电压 2URM)

三、滤波电路

滤波电路的结构特点 : 电容与负载 RL 并联，

或电感与负载 RL 串联。

交流电压

脉动直流电压

整流 滤波 直流电压

RL

L

RLC

1. 电容滤波电路

以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。

(1) 电容滤波原理

a

桥式整流电容滤波电路

u1 u2u1

b

D4

D2

D1

D3

RL

uo

S

C

RL 未接入时 ( 忽略整流电路内阻 )u2

t

uo

t

设 t1 时刻接通电源

t1

整流电路为电容充电

充电结束

没有电容时的输出波形

a

u1 u2u1

b

D4

D2

D1

D3

RL

uo

S

C

uc

RL 接入（且 RLC 较大）时 ( 忽略整流电路内阻 )

u1 u2u1

b

D4

D2

D1

D3

RL

uo

S

C

u2

tuo

t

无滤波电容

时的波形

加入滤波电容

时的波形

uo

t

u2 上升， u2 大于电容

上的电压 uc ， u2 对电容充电，

uo= uc u2

u2 下降， u2 小于电容上的电压。

二极管承受反向电压而截止。

电容 C 通过 RL 放电， uc 按指数

规律下降，时间常数 = RL C

u2

t

uo

t

只有整流电路输出电压大于 uc 时，才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲波。

二极管中的电流

u1 u2u1

b

D4

D2

D1

D3

RL

uo

S

C

u2

t

uo

t

电容充电时，电容电压滞后于 u2 。

RLC 越小，输出电压越低。

u1 u2u1

b

D4

D2

D1

D3

RL

uo

S

C

RL 接入（且 RLC 较大）时 ( 考虑整流电路内阻 )

一般取 )105( TCRτ L (T: 电源电压的周期 )

近似估算 : Uo=1.2U2 Io= Uo/RL

(b) 流过二极管瞬时电流很大

RLC 越大 Uo 越高负载电流的平均值越大 ;

整流管导电时间越短 iD 的峰值电流越大

(2) 电容滤波电路的特点(a) 输出电压 平均值 Uo 与时间常数 RLC 有关

RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo( 平均值 ) 愈大

(c) 二极管承受的最高反向电压

22UU RM

2. 电感滤波电路电路结构 : 在桥式整流电路与负载间串入一电感

L 就构成了电感滤波电路。

u2u1 RL

L

uo

电感滤波原理

对谐波分量 : f 越高， XL 越大 , 电压大部分降在 XL 上。

因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。

Uo=0.9U2

当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：

u2u1 RL

L

uo

对直流分量 : XL=0 相当于短路 , 电压大部分降在 RL 上

3. RC – 型滤波器改善滤波特性的方法：采取多级滤波

uo

R

u2u1

C1 C2

uo1´RL

RC – 型滤波器

将 RC – 型滤波器中的电阻换为电感，变为 LC – 型滤波器

四、稳压电路

稳压电路的作用 :

交流电压

脉动直流电压

整流 滤波 有波纹的直流电压

稳压 直流电压

稳压电源类型 :

以下主要讨论线性稳压电路。

稳压管稳压电路

开关型稳压电路

线性稳压电路

常用稳压电路( 小功率设备 )

电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。

效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。

1. 稳压电路的主要性能指标(1) 稳压系数 S （越小越好）

稳压系数 S 反映电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。

I

I

o

o

UU

UU

S

(2) 输出电阻 Ro （越小越好） 输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路的内阻。

2. 串联反馈式稳压电路(1) 电路结构的一般形式

串联式稳压电路的组成：（ 1 ）基准电压； （ 2 ）比较放大；（ 3 ）输出电压取样电路；（ 4 ）调整元件

UO

T

+_UI

比较放大

基

准电压

Uo

取样UR

FUO

RL

调整元件+

–

+

–

因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度串联电压负反馈，故称之为： 串联反馈式稳压电路。若因输入电压变化或负载变化而使 U

O 加大 , 比较放大电路使 UB1 变小 , 从而使 UO 降低 .

UO

T1

+_UI

比较放大

基

准电压

Uo

取样UR

FUO

RL

调整元件+

–

+

–

UB1

+UI

Uo

RL

R3比较放

大

T1 调整管

R3 、 T2 比较放大

R1 、 RW 、 R2 采样电阻

R 、 UZ 基准电压

(2) 一种实际的串联式稳压电源

R3T1

T2

UZ

R

RW1

RW2

R1

RW

R2

RL UO

+

_

+

_

UI

UB2

稳压原理

Uo UB2 UBE2= （ UB2-UZ ）UC2 （ UB1 ）Uo

当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高时

R3T1

T2

UZ

R

RW1

RW2

R1

RW

R2

RL UO

+

_

+

_

UI

UB2

UC2

（ UB1 ）

(3) 输出电压的确定和调节范围

因为：OU2BEZ UU 22W RR

21 WRRR

222

21BEZ

W

WO UU

RR

RRRU

所以：22

21Z

W

W URR

RRR

忽略 UBE2

R3T1

T2

UZ

R

RW1

RW2

R1

RW

R2

RL UO

+

_

+

_

UI

UB2

例： UI=18V ， UZ=4V ， R1=R2=RW=4.7k ，求输出电压的调节范围。

R3T1

T2

UZ

R

RW1

RW2

R1

RW

R2

RL UO

+

_

+

_

UI

UB2

2

21Z

W

WOmin U

RR

RRRU

4=6V4.74.7 4.7

4.7 4.7

2

21Z

WOmax U

R

RRRU

4=12V4.74.7

4.74.7

(4) 实际的稳压电源采取的改进措施

1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放2. 调整管采用复合三极管3. 采用辅助电源 ( 比较放大部分的电源 )4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益5. 内部加短路和过热保护电路

R3T1

T2

UZ

R

RW1

RW2

R1

RW

R2

RL UO

+

_

+

_

UI

UB2

集成化集成稳压电源

五、集成稳压电源特点：体积小 , 可靠性高 ,使用灵活 ,价格低廉内部电路：串联型晶体管稳压电路类型： W7800 系列 —— 稳定正电压 W7805 输出 +5V

W7809 输出 +9V

W7812 输出 +12V

W7815 输出 +15V

W7900 系列 —— 稳定负电压 W7905 输出 -5V

W7909 输出 -9V

W7912 输出 -12V

W7915 输出 -15V

1 端 : 输入端2 端 : 公共端3 端 : 输出端

W7800 系列稳压器外形及接线图

12

3

+

_

W7805

UI

+

_

Uo

1 3

2

CI

0.1~1F

Co

1µF

+10V +5V

注意：输入与输出端 之间的电压不 得低于 3V！

1 端 : 公共端2 端 : 输入端3 端 : 输出端

W7900 系列稳压器外形及接线图

12

3

–

+

W7905

UI

–

+

Uo

2 3

1

CI

0.1~1F

Co

1µF

-10V -5V

集成稳压电源应用电路

u2u1

C1

300µF

U1=220V

U2=8V

UC1=1.2 U2 =9.6V

Uo=5V

+

_

Co

W7805+

_

Uo

1 3

2

1µF

RL

CI

1F

第 7章 可控硅及其应用

7.1 晶闸管工作原理7.2 晶闸管特性与参数7.3 可控整流电路7.4 触发电路7.5 单结管触发的可控整流电路7.6 晶闸管的其它应用7.7 晶闸管的保护及其它类型

别名：可控硅（ SCR) （ Silicon Controlled Rectifier ）是一种大功率半导体器件，出现于 70 年代。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。

特点：体积小、重量轻、无噪声、寿命长、 容量大（正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏）。

应用领域：

• 整流（交流 直流） • 逆变（直流 交流）• 变频（交流 交流） • 斩波（直流 直流）

此外还可作无触点开关等。

晶闸管（ Thyristor ）

7.1 工作原理1. 结构

P1

P2

N1

N2

四

层

半

导

体

K （阴极）

G （控制极）

A （阳极）PNPN 四层半导体结构 三

个

PN

结

符号

A

K

GG

K

P1

P2

N1

N2

A

P

P

N

N

N

P

A

G

K

2. 工作原理

阳极

阴极

控制极

A

P

P

N

N

N

P

G

Kig

ßig

ßßig

K

A

G T1

T2

等效为由二个三极管组成

UGK

UAK

T1 、 T2都导通后，即使去掉 UGK ， T1 、 T2仍然导通

RL

(1)阳极 A加反向电压，或不加触发信号（即 UGK= 0 ）。

可控硅导通的条件：（ 1 ）阳极 A加正电压 （ 2 ）控制极 G加正的触发电压

可控硅截止的条件：

(2) 可控硅正向导通后 ,若令其关断 ,

必须减小 UAK( 或使 UAK 反向 ),

使可控硅中电流小于某一最小电流 IH （ IH称为维持电流）

A

ig

ßig

ßßig

K

G T1

T

2 UAK

RL

UGK

A

K

G

（ 1 ）晶闸管具有单向导电性。

若使其关断，必须降低 UAK 或加大回路电阻，把阳极电流减小到维持电流以下。

正向导通条件： A 、 K 间加正向电压， G 、 K 间加正的触发信号。

晶闸管的工作原理小结

（ 2 ）晶闸管一旦导通，控制极便失去作用。

7.2 特性与参数1. 特性

U

I

IH

IF

IG=0 时有 IG 时

正向反向

U -- 阳极、阴极间的电压 I -- 阳极电流

UDSM正向转折电压

截止导通导通后管压降约 1V

额定正向平均电流

维持电流

URSM

反向击穿电压

正向特性： 控制极开路时，随 UAK 的加大，阳极电流逐渐增加。当 U = UDSM （正向转折电压）时，晶闸管自动导通。正常工作时， UA

K 应小于 UDSM 。

反向特性：随反向电压的增加，反向漏电流稍有增加，当 U = URSM （反向击穿电压）时，反向击穿。正常工作时，反向电压必须小于URSM 。

(1) UDRM ：正向阻断电压

晶闸管耐压值。一般取 UDRM = 80% UDSM （正向转折电压）。普通晶闸管 UDRM 为 100V---3000V

2. 主要参数

U

I

IH

IF额定正向平均电流

UDSM

正向转折电压

URSM

反向击穿电压

UDRM

控制极断路时，可以重复作用在晶闸管上的反向重复电压。一般取 URRM = 80% URSM （反向击穿电压）。普通晶闸管 URRM 为 100V--3000V ）

(2) URRM ：反向峰值电压

U

I

IH

IF额定正向平均电流

UDSM

正向转折电压

URSM

反向击穿电压

UDRMURRM

(3) IF ：额定正向平均电流：

通用系列为：

1 、 5 、 10 、 20 、 30 、 50 、 100 、 200 、 300 、 400

500 、 600 、 800 、 1000A 等 14种规格。

U

I

IH

IF

额定正向平均电流

UDSM

正向转折电压

URSM

反向击穿电压

UDRMURRM

7.3 可控整流电路1. 单相半波可控整流电路

(1) 电路及工作原理

u1 u2

uT uL

A G

K

RL

uG

(2) 工作波形 ( 设 u1 为正弦波 )

t

u2

t

uG

t

uL

tuT

：控制角 ：导通角

u2 > 0 时，加上触发电压 uG ，晶闸管导通 。且 uL 的大小随 uG

加入的早晚而变化； u2 < 0 时，晶闸管不通， uL

= 0 。故称可控整流。

u1 u2

uT uL

A G

K

RL

uG

(3) 输出电压及电流的平均值

tduUL L2

1

ttdU sin22

12

L

LL

R

UI

2

cos145.0 2

U

t

uL

2

UDRM= 22 U

承受的最高反向电压 :

tuT

电感性负载（如直流电动机的激磁线圈）电路及工作原理

D

由于电感反电动势的存在，晶闸管在一定时间内仍维持导通，失去单向导电作用。

解决办法：加续流二极管 D,加入 D 的目的就是消除反电动势的影响，使晶闸管在 u2 过零时关断

G

A uL

u1 u2

uT RK

L

+

–

u2 正半周时晶闸管导通， u2 过零后，电感产生反电动势。

2. 单相全波可控整流电路一、电阻性负载桥式可控整流电路(1) 电路及工作原理

• u2 > 0 的导通路径：

u2 (A) T1

RL

D2u2 (B)

T1 、 T2 --晶闸管D1 、 D2 -- 二极管

T1 T2

D1 D2

RL

uL

u2

A

B

+

-

T1 、 D2 导通， T2 、 D1

截止

uG

T2

RL

D1u2 (A)

u2 (B)

• u2 < 0 的导通路径：

T1 、 T2 --晶闸管D1 、 D2 --晶体管

T1 T2

D1 D2

RL

uL

u2

A

B+

-

uG

T2 、 D1 导通， T1 、 D2

截止

(2) 工作波形

t

u2

t

uG

t

uL

t uT1

T1 T2

D1 D2

RL

uL

u2

A

B

+

-

(3) 输出电压及电流的平均值

)(1

L tduU L

)(sin21

2 ttdU

2

cos19.0 2

U

L

LL

R

UI

t

uL

2

例：桥式可控整流电路中， U

2=220V ， RL=3, 可控硅控制角 =15~180 ，求输出电压平均值 Uo 的调节范围，以及可控硅（包括二极管）的电流平均值的最大值和承受的最大反向电压。

T1 T2

D1 D2

RL

uL

u2

A

B

+

-

2

cos19.0 2

UUL

=191V ， =15

=0V ， =180

L

LL

R

UI =191/3=64A

UDRM=22U承受的最高反向电压 : =311V

二、电感性负载桥式可控整流电路

该电路加续流二极管后电路工作情况以及负载上的电流、电压和电阻性负载类似。

u2

T1 T2

D1 D2

D

uL

R

L

两种常用可控整流电路的特点

电路特点

1. 该电路只用一只晶闸管，且其上无反向电压。

2. 晶闸管和负载上的电流相同。

电路一：

u2

T

D2D1

D4

uLRL

D3

T1

T2

D1

D2

u2uL

R

L

电路特点

1. 该电路接入电感性负载时， D1 、 D2

便起续流二极管作用。2. 由于 T1 的阳极和 T2 的阴极相连，两管

控制极必须加独立的触发信号。

电路二：

7.4 触发电路1. 单结晶体管工作原理

结构 等效电路

E（发射极）

B2

（第二基极）

B1

（第一基极）

NP

E

B2

B1

RB2

RB1

管内基极 体电阻

PN 结

工作原理：当 uE < UP = UA+UF 时

PN 结反偏， iE 很小；当 uE UP 时

PN 结正向导通 , iE迅速增加。

-- 分压比 (0.35 ~ 0.75)

UP -- 峰点电压UF -- PN 结正向 导通压降

BB

BB

BBBA

U

RR

RUU

21

1

B2

E

RB1

RB2

B1

A UBB

iE

uE

2. 单结晶体管的特性和参数iE

uE

UVUP

IV

UV 、 IV --谷点电压、电流

（维持单结管导通的最小 电压、电流。）

UP-- 峰点电压（单结管由截止变导通 所需发射极电压。）

B2

E

RB1

RB2

B1

A UBB

iE

uE

uE<UV 时单结管截止 uE>UP 时单结管导通

E

B2

B1

NP

单结晶体管符号

单结晶体管符号

3. 单结晶体管振荡电路uC

t

t

uo

uv

uP

振荡波形

RR2

R1

C

U

uCuO

E

B1

B2

(1) 电路组成

22111 RRRR

UI

BBR

(a) uE = uC <UP 时，单结管不导通， uo 0 。

(2)振荡过程分析

IR1

R1 、 R2 是外加的，不同于内部的 RB1 、 RB2 。前者一般取几十欧 ~几百欧； RB1+RB2

一般为 2~15千欧。

此时 R1 上的电流很小，其值为：

RR2

R1

C

U

uCuO

E

B1

B2

(b) 随电容的 充电， uC逐渐升高。当 uC UP 时，单结管导通。然后电容放电， R1 上便得到一个脉冲电压。

R2 起温度补偿作用

UP

UV

UP 、 UV-- 峰点、谷点电压

E

R2

R1

R

C

U

uCuO

uC

t

uo

t

(c) 电容放电至 uc uv 时，单结管重新关断，使 uo0 。

7.5 单结管触发的可控整流电路一、电路

u1

R2

R1

a

RP

Cuc

u2

R

b

c

d eDZ

T1 T2

D1 D2

uLRL

u3

触发电路

主电路

二、波形关系 u2

uab

UZ

ucb

削 波

整 流

UZ

a

u2

R

b

c

DZ

UZ

整流稳压电路部分

UZ

削 波ucb

udb

UP

UV

ueb

电容充、放电

UP-UD

触 发 脉 冲

UZ

R1

R2

RP

Cuc

c

deDZ

b

单结晶体管电路部分

u3

uL 输出电压

ueb 触发脉冲

可控硅桥式整流电路部分

u3T1 T2

D1 D2uL

RL

b e

ueb

1. 单结管触发的可控整流电路中，主电路和触发电路为什么接在同一个变压器上？

问题讨论

u1

R2

R1

a

RP

Cuc

u2

R

b

c

d eDZ

T1 T2

D1 D2

uLRLu3

2. 触发电路中，整流后为什么加稳压管？

u1

R2

R1

a

RP

Cuc

u2

R

b

c

d eDZ

T1 T2

D1 D2

uLRLu3

3. 一系列触发脉冲中，为什么只有第一个起作用？其移相范围（即控制角 的变化范围）有多大？

ueb 触发脉冲

2

4. 输出电压如何调节，其大小如何计算？

u1

R2

R1

a

RP

Cuc

u2

R

b

c

d eDZ

T1 T2

D1 D2

uLRLu3

1. 单结管触发的可控整流电路中，主电路和触发电路为什么接在同一个变压器上？

保证主电路和触发电路的电源电压同时过零（即两者同步），使电容在每半个周期均从零开始充电，从而保证每半个周期的第一个触发脉冲出现的时刻相同（即 角一样），以使输出平均电压不变。

u2

uab 整 流

ucb 削 波UZ

udb

u3

ueb

uL

2. 触发电路中，整流后为什么加稳压管？

稳压管的作用是：将整流后的电压变成梯形（即削波），使单结管两端电压稳定在稳压管的稳压值上，从而保证单结管产生的脉冲幅度和每半个周期产生第一脉冲的时间，不受交流电源电压变化的影响。

UZ

R1

R2

RP

Cuc

c

d eDZ

budb

UP

UV

ueb

3. 一系列触发脉冲中，为什么只有第一个起作用？其移相范围（即控制角 的变化范围）有多大？

根据单结管的特性，它一旦触发导通，在阳极电压足够大的条件下，即使去掉触发信号，仍能维持导通状态。因此，每半个周期中只有一个触发脉冲起作用。

触发脉冲移相范围的计算

1

11

360CR

fP

f— 电源电压的频率

R2

R1

a

RP

Cuc

u2

R

b

c

d eDZ

ude

t

4. 输出电压如何调节，其大小如何计算？

RP 电容充电速度变慢

uL

电压的调节

电压的计算

2

cos19.0 2

UUL

7.6 晶闸管的其他应用拨盘式密码锁控制电路

123

4

56 7

89

10

1112

拨盘

开锁继电器

按钮

UCCJ

T3

T2

T1

S

D1

D2

R

工作原理

根据晶闸管的特性分析可知，开锁时三个晶闸管的工作顺序应该是： T1–T2–T3 。否则T3 或 T2 将因阳极和阴极间加不上电压而不导通，继电器线圈不通电，锁打不开。

1. 开锁时晶闸管工作情况UCC

T3

T2

T1

J

D1

D2

T1 导通时的路径

T1 导通时的路径如图中虚线，此时发光管 D2 导通，给出指示信号。

锁打开

2. 开锁过程

根据开锁时三只晶闸管导通顺序的要求以及 图中连线，可知开锁过程如下：

拨盘拨至 10 T2 导通按下 S

T3 导通拨盘拨至 2 按下 S

拨盘拨至 7 按下 S T1 导通

123

4

56 7 8

9

10

1112

UCCJT3

T2

T1

S

D1

D2

R

此密码锁的开锁密码是： 7--10--2

结论

改换密码号的办法：变更拨盘和晶闸管控制极的连线。

防止长期按下按钮以拨动拨盘而自动开锁的办法：将拨盘中的某几个点接地。使拨盘转到该点时，按钮按下后通过电阻（ R ）支路产生较大分流，使晶闸管中的电流降低到最小维持电流以下，迫使其关断。从而防止琐被打开。

123

4

56 7 8

9

10

1112

UCCJT3

T2

T1

S

D1

D2

R

7.7 晶闸管的保护及其它类型1. 晶闸管的保护

晶闸管承受过电压的能力极差，电压超过其反向击穿电压时，即使时间极短，也容易损坏。正向电压超过转折电压时，会产生误导通，导通后的电流较大，使器件受损。

晶闸管的主要缺点：过流、过压能力很差。

晶闸管的热容量很小，一旦过流，温度急剧上升，器件被烧坏。例如：一只 100A 的晶闸管过电流为 400A

时，仅允许持续 0.02秒，否则将被烧坏；

一、过流保护措施快速熔断器：电路中加快速熔断器。

过流继电器：在输出端装直流过电流继电器。

过流截止电路：利用电流反馈减小晶闸管的 导通角或停止触发，从而切断过流电路。

接在输出端 接

在输入端 和晶闸

管串联

~

阻容吸收

硒整流堆

二、过压保护

：利用电容吸收过压。即将过电压的能量变成电场能量储存到电容中，然后由电阻消耗掉。

：硒堆为非线性元件，过压后迅速击穿，其电阻减小，抑制过压冲击。

硒

堆~

RC

R

RCC