相當(dāng)于一對(duì)反并聯(lián)的單相晶閘管,常用于交流電路作為調(diào)壓或者開(kāi)關(guān)使用。
它有兩個(gè)主電極A1、A2(A2是電位參考電極)和一個(gè)控制極G。
控制極加正或負(fù)觸發(fā)脈沖均能觸發(fā)導(dǎo)通,有四種觸發(fā)方式,其中第三種靈敏度最低,常用ce或者be組合。
觸發(fā)脈沖來(lái)時(shí)VT立刻導(dǎo)通,隨后自保持,直到兩電極電壓為零或都電壓更換極性,VT自行關(guān)斷。主電極電壓更換極性后,需要重新觸發(fā)才能再次導(dǎo)通。
使用直流電壓(極性不論)加在控制極和A2之間,VT兩個(gè)方向的電流均能通過(guò),直到控制極直流電壓切除為止,相當(dāng)于交流開(kāi)關(guān)。
由于雙向晶閘管常用于交流電路中,故其額定通態(tài)電流用交流有效值來(lái)表示,即100A的VT能通過(guò)100A電流有效值(峰值141A)。
單相的VT是以正弦半波平均值來(lái)表示的,峰值為141A的正弦半波,其平均值為141/π=45A,所以一個(gè)100A的雙向VT與兩個(gè)反并聯(lián)的45A的單相VT電流容量相等。
雙向晶閘管電壓阻斷能力,允許電壓變化率和允許電流變化率的能力都比單向晶閘管差。。雙向晶閘管的優(yōu)點(diǎn)是主電路及觸發(fā)電路簡(jiǎn)單,因而成本低。
雙向晶閘管交流高壓電路
交流電源通過(guò)雙向晶閘管VT加到交流負(fù)載RL上。
R3是電源降壓電阻,兼穩(wěn)壓管VZ限流電阻。
穩(wěn)壓管兩端是梯形波,它與電源電壓同時(shí)刻過(guò)零,以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)同步。
全橋整流電流將交流電源正弦波整為脈動(dòng)直流(都是正值),所以單結(jié)晶體管震蕩電路在電源正負(fù)半波都可以產(chǎn)生脈沖,通過(guò)脈沖變壓器T將產(chǎn)生的正脈沖變換為負(fù)脈沖觸發(fā)雙向晶閘管,晶閘管以c e觸發(fā)方式工作。
雙向晶閘管導(dǎo)通之后,振蕩電路被短路,也就是說(shuō)振蕩器在每個(gè)半波中只能發(fā)出一個(gè)觸發(fā)脈沖,振蕩電路被短路后,電容及時(shí)完成放電完畢,保證控制角的準(zhǔn)確。
調(diào)節(jié)電位器RP改變脈沖控制角,達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載電壓的目的。
簡(jiǎn)單的交流調(diào)壓電路
采用兩節(jié)阻容移相電路產(chǎn)生滯后于電源電壓的觸發(fā)電壓,通過(guò)兩個(gè)反并聯(lián)的發(fā)光二極管觸發(fā)。
雙向晶閘管導(dǎo)通后,把移相電路短路,電容充分放電,保證下一個(gè)半波觸發(fā)時(shí)刻準(zhǔn)確。調(diào)節(jié)電位器的阻值,改變觸發(fā)電壓的相位使負(fù)載達(dá)到交流調(diào)壓的目的。調(diào)壓波是正負(fù)半波均被截掉一部分的正弦波。
串入發(fā)光二極管的目的是利用它具有閾值電壓的性能,端電壓超過(guò)某一定值時(shí)才導(dǎo)通,導(dǎo)通后電阻很小,兩端電壓很低,這樣就可使阻容移相觸發(fā)電壓由原來(lái)前沿不陡的正弦波變成為前沿比較陡的觸發(fā)電壓。
電路的負(fù)載可以是燈泡,電飯煲及風(fēng)扇。雙向晶閘管的容量根據(jù)負(fù)載確定,電路特點(diǎn)是低價(jià)、調(diào)節(jié)范圍大。屬于b、e觸發(fā)方式。
雙向晶閘管交流開(kāi)關(guān)電路
在雙向晶閘管控制極和第二主電極之間加入直流電壓,晶閘管正反向均導(dǎo)通,當(dāng)直流電壓切除后,晶閘管正反向均阻斷。這樣就成為一個(gè)由弱電壓控制大電流的交流開(kāi)關(guān)。它的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。沒(méi)有可動(dòng)部分,沒(méi)有電弧,不怕粉塵,不會(huì)接觸不良。用電壓控制很容易實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能。
最簡(jiǎn)單的交流開(kāi)關(guān)(一對(duì)反并聯(lián)單相晶閘管)
兩個(gè)單向晶閘管的控制極通過(guò)開(kāi)關(guān)S相連,作為觸發(fā)控制。
S分?jǐn)啵чl管一個(gè)正向阻斷一個(gè)反向阻斷。
S閉合,電源電壓正半波,VT2正偏,有觸發(fā)電流(從A2即K1>G1>S>G2>K2),這種觸發(fā)方式叫做陽(yáng)極電壓觸發(fā),觸發(fā)通路電阻很小,屬于強(qiáng)觸發(fā),晶閘管可以迅速可靠的導(dǎo)通。(晶閘管控制極和陰極之間的反向電阻是其正向電阻的2~3倍,屬于一個(gè)低歐姆電阻,這是晶閘管控制極的pn結(jié)所特有的)
晶閘管導(dǎo)通后提供負(fù)載電流,且陽(yáng)、陰極間電壓很低,約1V,觸發(fā)電流立刻降到零。由于觸發(fā)電流是極短時(shí)間存在的,所以即使其電流很大,但能量較小,實(shí)踐證明是不會(huì)損害晶閘管的。
開(kāi)關(guān)可以適當(dāng)開(kāi)關(guān)繼電器觸點(diǎn),也可以用整流橋和晶體管代替。
無(wú)電弧接觸器
三對(duì)反并聯(lián)單向晶閘管與三相負(fù)載串聯(lián)組成一套開(kāi)關(guān),每對(duì)晶閘管的兩個(gè)控制極通過(guò)繼電器J常開(kāi)觸點(diǎn)連接,通過(guò)繼電器對(duì)這套開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。每對(duì)晶閘管都與接觸器主觸點(diǎn)相并聯(lián),接觸器主觸點(diǎn)是另一套開(kāi)關(guān)。
圖b按啟動(dòng)按鈕SB1,J觸點(diǎn)先與KM觸點(diǎn)閉合,按停止按鈕SB2,KM觸點(diǎn)先與J觸點(diǎn)分?jǐn)?,時(shí)差是接觸器動(dòng)作時(shí)間,約10ms。電弧主要發(fā)生于電路分?jǐn)鄷r(shí)刻,KM分?jǐn)鄷r(shí),J觸點(diǎn)仍然閉合,晶閘管仍然導(dǎo)通,電路仍接通,電弧無(wú)法建立。隨后J觸點(diǎn)分?jǐn)?,晶閘管電流過(guò)零時(shí)刻自動(dòng)關(guān)斷。
晶閘管總共導(dǎo)通的時(shí)間為接觸器動(dòng)作時(shí)間及自然關(guān)斷時(shí)間約十毫秒,晶閘管是極短時(shí)間工作,其電流容量可按浪涌電流值來(lái)選擇小電流晶閘管造價(jià)不高,浪涌電流約為額定電流十五倍左右。
當(dāng)負(fù)載是電機(jī)時(shí),啟動(dòng)電流有5~7倍的額定電流,圖b控制線路是使J觸點(diǎn)先閉合,由晶閘管開(kāi)關(guān)先接通電機(jī),因此會(huì)遭受啟動(dòng)沖擊,所以其電流容量應(yīng)相應(yīng)加大。
如果不關(guān)心接觸器閉合觸點(diǎn)顫動(dòng)所產(chǎn)生的小電弧,只關(guān)心電路分?jǐn)鄷r(shí)的電弧??墒褂脠Dc控制線路,它是KM先于J閉合,因而電機(jī)啟動(dòng)電流不會(huì)沖擊晶閘管,其電流容量不必加大。
定時(shí)關(guān)燈的樓梯等電路
接通樓梯燈的開(kāi)關(guān)后,電容C1充電到穩(wěn)壓管VZ穩(wěn)壓值3V.
C2的充電電流使三個(gè)三極管導(dǎo)通,三極管V2導(dǎo)通對(duì)電容C3充電至3V,三極管V3導(dǎo)通把3V電壓加到雙向晶閘管控制極,VT觸發(fā)導(dǎo)通燈泡得電。
此時(shí)燈開(kāi)關(guān)已斷開(kāi),C2充電完畢后,無(wú)電流流過(guò),V1、V2截止,電容C3對(duì)三極管V3放電,仍然保持V3導(dǎo)通,雙向晶閘管也導(dǎo)通,直到V3放電完畢,起到延時(shí)關(guān)燈的作用。
C3放電完畢后,V3關(guān)斷,VT在電源過(guò)零時(shí)刻關(guān)斷,燈熄滅,延時(shí)時(shí)間決定于C2充電及C3放電的時(shí)間總和。
C2用滌綸電容,漏電小,三極管放大倍數(shù)大于200
光控路燈開(kāi)關(guān)
光敏元件RG用光敏電阻MG45,暗阻>30kΩ,亮阻<3kΩ,(白天電阻小,晚上電阻大),C1降壓電容,VZ穩(wěn)壓值6.5V,它為觸發(fā)電路提供電壓。
天黑時(shí),電阻大,分壓大,三極管基極電壓大,三極管導(dǎo)通,晶閘管導(dǎo)通,路燈亮。
天亮?xí)r,電阻小,分壓小,三極管基極電壓小,三極管截止,晶閘管截止,路燈滅。
注意光敏電阻的安裝不能受到路燈光的影響,要定時(shí)除塵。
評(píng)論
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