第二章 單相可控整流電路

1、單相可控整流電路單相可控整流電路1學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求：1.了解整流的概念；2.掌握負載對整流電路的影響；3.能夠根據(jù)電路形式和負載形式分析整流電壓 和電流的波形，并進一步能夠計算相應(yīng)的電壓和電流。第二章單相可控整流電路第二章單相可控整流電路單相可控整流電路單相可控整流電路2 本章學(xué)習(xí)重點本章學(xué)習(xí)重點 1.單相半波及橋式整流電路的結(jié)構(gòu)。單相半波及橋式整流電路的結(jié)構(gòu)。 2.負載為電阻、阻感、電感足夠大等情形下的工作負載為電阻、阻感、電感足夠大等情形下的工作 原理和波形分析；原理和波形分析； 3.各種情形下對平均電壓，平均電流，有效電流，各種情形下對平均電壓，平均電流，有效電流， 功率因數(shù)等參數(shù)的計

2、算。功率因數(shù)等參數(shù)的計算。單相可控整流電路單相可控整流電路3最簡單的整流電路。最簡單的整流電路。利用晶閘管的單向?qū)щ娞匦?，在交流電源的作用下，利用晶閘管的單向?qū)щ娞匦?，在交流電源的作用下，周期性?dǎo)通和截止，實現(xiàn)變換，將交流轉(zhuǎn)換成脈動直流。周期性導(dǎo)通和截止，實現(xiàn)變換，將交流轉(zhuǎn)換成脈動直流。第一節(jié)單相半波可控整流電路第一節(jié)單相半波可控整流電路一、電阻性負載一、電阻性負載 電阻性質(zhì)的負載，如電阻加熱爐、電解、電鍍。電阻性質(zhì)的負載，如電阻加熱爐、電解、電鍍。特點：不論流過負載的電流變化與否，負載兩端的電壓和特點：不論流過負載的電流變化與否，負載兩端的電壓和 通過它的電流總是成正比關(guān)系，且兩者波形相同。

3、通過它的電流總是成正比關(guān)系，且兩者波形相同。單相可控整流電路單相可控整流電路41.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)u u1 1為正弦波。為正弦波。U U1 1,U,U2 2: :有效值有效值u u1 1,u,u2 2 : :瞬時值瞬時值U Ud d : :直流輸出電壓直流輸出電壓 平均值。平均值。可控整流：可控整流： u2 0 時時:未加觸發(fā)電壓未加觸發(fā)電壓 uG ，晶閘管不導(dǎo)通；，晶閘管不導(dǎo)通； u2 0 時時:加上觸發(fā)電壓加上觸發(fā)電壓 uG ，晶閘管導(dǎo)通晶閘管導(dǎo)通 。且。且 ud 的大小隨的大小隨 uG 加入的早晚而變化；加入的早晚而變化； u2 0 時，晶閘管不通，時，晶閘管不通，ud = 0 。

4、故稱可控整流。故稱可控整流。 注意各元件符號的標定單相可控整流電路單相可控整流電路52.工作原理工作原理若在若在t=t=處觸發(fā)晶閘管，處觸發(fā)晶閘管，1.1.分析工作原理？分析工作原理？2.2.畫出畫出ud，id，uT的波形？的波形？單相可控整流電路單相可控整流電路6 在在t=處觸發(fā)晶閘管，處觸發(fā)晶閘管，VT開始導(dǎo)通；負載開始導(dǎo)通；負載上電壓上電壓ud=u2。在在t=時刻，電源電壓過零，晶閘管電流小時刻，電源電壓過零，晶閘管電流小于維持電流而關(guān)斷，負載電流于維持電流而關(guān)斷，負載電流id=0。1)在在u2正半周，晶閘管正半周，晶閘管VT承受正向電壓：承受正向電壓：若門極無觸發(fā)脈沖，若門極無觸發(fā)脈沖

5、，VT不能導(dǎo)通。不能導(dǎo)通。VT一旦導(dǎo)通，門極失去控制作用。一旦導(dǎo)通，門極失去控制作用。VT處于關(guān)斷狀態(tài)，負載電流處于關(guān)斷狀態(tài)，負載電流id=0，負載上電壓，負載上電壓ud=0，直到電源電壓，直到電源電壓u2的下一周期。的下一周期。2)在在u2負半周，晶閘管負半周，晶閘管VT承受反向電壓：承受反向電壓：直流輸出電壓直流輸出電壓ud和負載電流和負載電流id的波形相位相同。的波形相位相同。單相可控整流電路單相可控整流電路7 通過改變觸發(fā)角通過改變觸發(fā)角的大小，的大小，直流輸出電壓直流輸出電壓u ud d的波形發(fā)生的波形發(fā)生變化，負載上的輸出電壓平變化，負載上的輸出電壓平均值發(fā)生變化。均值發(fā)生變化。

6、顯然顯然=180=180時，時，u ud d= =0 0。由于由于晶閘管只在電源電壓正半波晶閘管只在電源電壓正半波內(nèi)導(dǎo)通，輸出電壓內(nèi)導(dǎo)通，輸出電壓u ud d為極性為極性不變但瞬時值變化的脈動直不變但瞬時值變化的脈動直流，故稱流，故稱“半波半波”整流。整流。單相可控整流電路單相可控整流電路8（1 1）控制角）控制角與導(dǎo)通角與導(dǎo)通角控制角控制角：也稱觸發(fā)延遲角或觸發(fā)角，也稱觸發(fā)延遲角或觸發(fā)角，是指晶閘管從是指晶閘管從承受正向電壓起承受正向電壓起到到觸發(fā)導(dǎo)觸發(fā)導(dǎo)通通之間的電角度。之間的電角度。導(dǎo)通角導(dǎo)通角：指晶閘管在一周期內(nèi)指晶閘管在一周期內(nèi)導(dǎo)通導(dǎo)通的的電角度。電角度。（2） 移相與移相范圍移相與

7、移相范圍 移相：移相：是指改變觸發(fā)脈沖是指改變觸發(fā)脈沖u uG G出現(xiàn)的時刻，即改變控制角出現(xiàn)的時刻，即改變控制角的大小。的大小。 移相范圍：移相范圍：是指是指觸發(fā)脈沖觸發(fā)脈沖u uG G的移動范圍的移動范圍，它決定了輸出電壓的變化范圍。，它決定了輸出電壓的變化范圍。 單相半波可控整流器電阻性負載時的移相范圍是單相半波可控整流器電阻性負載時的移相范圍是0 0180180。幾個名詞幾個名詞對于單相半波整流電阻性負載：對于單相半波整流電阻性負載：單相可控整流電路單相可控整流電路922212sin(1cos)22dUUUtd t2cos145. 02 U輸出平均電壓：輸出平均電壓：輸出電壓有效值：輸

8、出電壓有效值： td) tsinU2(21U22 22sin41U22.基本數(shù)量關(guān)系基本數(shù)量關(guān)系1）整流輸出平均電壓）整流輸出平均電壓Ud與與 輸出電壓有效值輸出電壓有效值U改變a可改變Ud 1. a =?時Ud最大？ Udmax =？2.a的范圍？單相可控整流電路單相可控整流電路10輸出平均電流輸出平均電流:2221 cos(1 cos)0.4522ddUUUIRRR輸出電流有效值輸出電流有效值:21sin 242UUIRR2）整流輸出平均電流）整流輸出平均電流Id與整流輸出電流有效值與整流輸出電流有效值I3)3)晶閘管承受的最大正反向電壓：晶閘管承受的最大正反向電壓：22mUU思考：當.a

9、 =0時 Id =？U Um m是相電壓峰值是相電壓峰值: :單相可控整流電路單相可控整流電路114）功率因數(shù)（）功率因數(shù)（Power Factor） 每種電機系統(tǒng)均消耗兩大功率：真正的有用功及電抗性每種電機系統(tǒng)均消耗兩大功率：真正的有用功及電抗性的無用功。的無用功。 功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，功率因數(shù)越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運行則更有效率。有用功與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運行則更有效率。 功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)，是電力功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)，是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)低

10、，說明電路用于交系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大， 從而降低了設(shè)備的利用率，增加從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標準要求。一定的標準要求。 單相可控整流電路單相可控整流電路12 在交流電路中，電壓與電流之間的相位差在交流電路中，電壓與電流之間的相位差()的余弦叫做的余弦叫做功率因數(shù)，用符號功率因數(shù)，用符號cos表示。表示。 在數(shù)值上，在數(shù)值上，整流器功率因數(shù)是變壓器二次側(cè)有功功率與整流器功率因數(shù)是變壓器二次側(cè)有功功率與視在功

11、率的比值視在功率的比值 式中式中: : P P變壓器二次側(cè)有功功率變壓器二次側(cè)有功功率 S S變壓器二次側(cè)視在功率變壓器二次側(cè)視在功率 U U輸出電壓有效值輸出電壓有效值 U U2 2變壓器二次側(cè)輸出電壓有效值變壓器二次側(cè)輸出電壓有效值 I,I I,I2 2輸出電流有效值輸出電流有效值221cossin242PUISU I單相可控整流電路單相可控整流電路13相控整流電路的缺點：相控整流電路的缺點： 相控的方法只能是滯后觸發(fā)，即使是電阻性負載，對交流電源來說，相控的方法只能是滯后觸發(fā)，即使是電阻性負載，對交流電源來說，變壓器二次電流變壓器二次電流i i2 2總要滯后于電壓總要滯后于電壓u u2

12、2，相當于一個感性負載吸取滯后的無，相當于一個感性負載吸取滯后的無功電流。顯然功電流。顯然角越大，角越大，i i2 2滯后于滯后于u u2 2的角度就越大，其功率因數(shù)就越低。的角度就越大，其功率因數(shù)就越低。 控制角控制角對功率因數(shù)的影響，會對電網(wǎng)造成二次污染。對功率因數(shù)的影響，會對電網(wǎng)造成二次污染。a=0a=0時，時，PFPF最大，為最大，為0.7070.707。單相可控整流電路單相可控整流電路14例例2-1 單相半波相控整流電路，電阻性負載，單相半波相控整流電路，電阻性負載，Rd=5，由，由220V交流電源直接供電，要求輸出平均直流電壓交流電源直接供電，要求輸出平均直流電壓50V，求求晶閘管

13、的控制角晶閘管的控制角、導(dǎo)通角導(dǎo)通角、電源容量及功率因數(shù)，并選電源容量及功率因數(shù)，并選用晶閘管。用晶閘管。 單相可控整流電路單相可控整流電路15=891808991 24840SU IVA2sin20.49924PUIPFSU I(2 3)(2 3)311622 933,00TnTmUUVV選取9()22(1.5 2)(1.5 2)21 28 ,301.571.57TT AVIIAA選取可選用晶閘管的型號為可選用晶閘管的型號為KP30-9。 答案答案單相可控整流電路單相可控整流電路16 1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 阻感性負載的等效電路阻感性負載的等效電路 可用電感和電阻的串聯(lián)可用電感和電阻的串聯(lián) 電

14、路來表示。電路來表示。二、電感性負載與續(xù)流二極管二、電感性負載與續(xù)流二極管 實踐中經(jīng)常碰到負載中既有電阻又有電感，當負載的感抗與實踐中經(jīng)常碰到負載中既有電阻又有電感，當負載的感抗與電阻的數(shù)值相比不可忽略時稱為電感性負載，例如各種電機電阻的數(shù)值相比不可忽略時稱為電感性負載，例如各種電機的勵磁繞組。的勵磁繞組。電感性負載電感性負載注意符號的標定，尤其負載輸出電壓ud單相可控整流電路單相可控整流電路17電感的基本特性電感的基本特性電感的特性：電感的特性：“阻交通直阻交通直” 。板卡中，電感多被用在儲能、濾波、延遲和振蕩等方面板卡中，電感多被用在儲能、濾波、延遲和振蕩等方面 。電感的存在是無功功率存在

15、的原因，致使功率因數(shù)下降。電感的存在是無功功率存在的原因，致使功率因數(shù)下降。diELdti 增大i 減小diELdt儲能釋放單相可控整流電路單相可控整流電路182.工作原理工作原理若在若在t=t=處觸發(fā)晶閘管，處觸發(fā)晶閘管，1.1.分析工作原理？分析工作原理？(ud，id，uT ) 提示：提示： 1）u20時： t=0-期間？ 在t=時刻？ 在t=t1-t2期間？ 在t=t2-期間？ 2）在t=時： 3） u20時： 在t=-t4期間？ 在t=t4時刻？2.2.畫出畫出ud，id，uT的波形？的波形？單相可控整流電路單相可控整流電路192.工作原理工作原理1 1） u20時：在在t=t=0-0

16、-期間：期間：VTVT正向關(guān)斷，正向關(guān)斷， u ud d=0=0，i id d=0=0，u uT T=u=u2 2。在在t=t=時刻：時刻： VTVT觸發(fā)導(dǎo)通，電源電壓觸發(fā)導(dǎo)通，電源電壓u u2 2加到負載側(cè)，加到負載側(cè)，u ud d=u=u2 2。由于電感的存在，輸出由于電感的存在，輸出電流電流i id d只能從零按指數(shù)規(guī)律逐漸上升，只能從零按指數(shù)規(guī)律逐漸上升， u uT T=0=0。在在t=tt=t1 1- -tt2 2期間：期間： VTVT繼續(xù)導(dǎo)通，繼續(xù)導(dǎo)通，ud=u2，i id d從零增至最大值。從零增至最大值。在在i id d的增長過程的增長過程中，電感產(chǎn)生的感應(yīng)電勢力圖限制電流增大

17、，中，電感產(chǎn)生的感應(yīng)電勢力圖限制電流增大，電源提供的能量分別供給負載電阻和電感的電源提供的能量分別供給負載電阻和電感的儲能。儲能。 uT=0。在在t=tt=t2 2-期間：期間： VTVT繼續(xù)導(dǎo)通，繼續(xù)導(dǎo)通，u ud=u=u2，負，負載電流從最大值開始下降，電感釋放能量，載電流從最大值開始下降，電感釋放能量，u uT T=0=0。 單相可控整流電路單相可控整流電路202 2）在）在t=t=時：時：交流電壓交流電壓u u2 2過零，由于感應(yīng)電勢的存在，過零，由于感應(yīng)電勢的存在，u uAKAK仍大仍大于零，于零， VTVT繼續(xù)導(dǎo)通，繼續(xù)導(dǎo)通，ud=u2， i id d繼續(xù)下降，繼續(xù)下降，uT=0.

18、電感的儲能釋放變成電阻的熱能和電能送電感的儲能釋放變成電阻的熱能和電能送回電網(wǎng)。回電網(wǎng)。3) 3) u20時： 在在t=-t4期間：期間：由于VT繼續(xù)導(dǎo)通，繼續(xù)導(dǎo)通，ud=u2，i id d繼續(xù)下降，繼續(xù)下降，uT=0。直到。直到電感儲能全部釋放完畢。電感儲能全部釋放完畢。 在在t=tt=t4 4時刻：時刻：電感儲能全部釋放完畢，電感儲能全部釋放完畢， VTVT在在u u2 2反壓作用下截止。直到下一個周期的正半反壓作用下截止。直到下一個周期的正半周，即周，即t=2+t=2+時再次被觸發(fā)導(dǎo)通，如此循環(huán)時再次被觸發(fā)導(dǎo)通，如此循環(huán)不已。不已。 單相可控整流電路單相可控整流電路21u2tudtuTt

19、由于電感的存在，電流波形不能突變，感應(yīng)電勢的作用延遲了晶閘管由于電感的存在，電流波形不能突變，感應(yīng)電勢的作用延遲了晶閘管關(guān)斷時間，使關(guān)斷時間，使ud出現(xiàn)負值，輸出直流平均電壓下降。使得：出現(xiàn)負值，輸出直流平均電壓下降。使得：單相可控整流電路單相可控整流電路223.數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系從從U Ud d的波形可以看出：的波形可以看出： 電感電感L L的存在使的存在使U U2 2由正到負過零點也不會關(guān)斷，由正到負過零點也不會關(guān)斷，u ud d出現(xiàn)出現(xiàn)負波形，負波形，U Ud d和和I Id d減??；若減??；若L L時，時，i id d也很小，也很小， u ud d正負面積正負面積趨于相等，趨于相等， U

20、 Ud d趨于零。趨于零。 所以實際的大電感電路中，常在負載兩端并聯(lián)一個續(xù)流所以實際的大電感電路中，常在負載兩端并聯(lián)一個續(xù)流二極管。二極管。直流輸出電壓平均值直流輸出電壓平均值U Ud d為為)(sin2212ttdUUd影響導(dǎo)通角的因素：影響導(dǎo)通角的因素：1.控制角：控制角： a越小，越小，越大；越大；2 2. .與與L L，R R有關(guān)；有關(guān)；3.3.與阻抗角有關(guān)。與阻抗角有關(guān)。(5(5章章) )u2tudtuTt單相可控整流電路單相可控整流電路23電感性負載加續(xù)流二極管電感性負載加續(xù)流二極管1.1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)電感性負載加續(xù)流二極管的電路如圖所示。電感性負載加續(xù)流二極管的電路如圖所示。

21、單相可控整流電路單相可控整流電路242 2）u u2 20 0時：時：電感電感L L的感應(yīng)電勢使續(xù)流二極管的感應(yīng)電勢使續(xù)流二極管VDVD導(dǎo)通續(xù)流，導(dǎo)通續(xù)流，負載兩端的輸出電壓為負載兩端的輸出電壓為VDVD的管壓降。若忽略的管壓降。若忽略VDVD的正向壓降，則的正向壓降，則u ud d=0=0；由于此時電壓；由于此時電壓u u2 20 0，u u2 2通過通過VDVD使使VTVT承受反壓而關(guān)斷，承受反壓而關(guān)斷，u uT T=u=u2 2；若電感足夠大，若電感足夠大，VDVD一直導(dǎo)通到下一周期一直導(dǎo)通到下一周期VTVT導(dǎo)通，導(dǎo)通，使使i id d連續(xù)，且連續(xù)，且i id d波形近似為一條直線。波形

22、近似為一條直線。2.工作原理工作原理1 1）u u2 20 0時：時：VTVT的的u uAKAK0 0。在在t=t=處觸發(fā)處觸發(fā)VTVT使其導(dǎo)通，形成使其導(dǎo)通，形成i id d，u ud=u=u2，此間續(xù)流二極管此間續(xù)流二極管VDVD承受反向陽極電壓而關(guān)斷。承受反向陽極電壓而關(guān)斷。（此區(qū)間各個參數(shù)波形與大電感時相同）（此區(qū)間各個參數(shù)波形與大電感時相同）單相可控整流電路單相可控整流電路25以上分析可看出：以上分析可看出：由于由于u ud d未出現(xiàn)負值，續(xù)流二極管未出現(xiàn)負值，續(xù)流二極管VDVD起到提起到提高輸出電壓的作用。高輸出電壓的作用。電感性負載加續(xù)流二極管后，輸出電壓波電感性負載加續(xù)流二極管

23、后，輸出電壓波形與電阻性負載波形相同。形與電阻性負載波形相同。 若若L L，id波形連續(xù)且近似一條直線，波形連續(xù)且近似一條直線，此此電流由電流由VTVT和和VDVD共同分擔。晶閘管導(dǎo)通期從共同分擔。晶閘管導(dǎo)通期從晶閘管流過，晶閘管關(guān)斷期從續(xù)流二極管晶閘管流過，晶閘管關(guān)斷期從續(xù)流二極管流過。流過。移相范圍：移相范圍：0 0180180，與單相半波可控整流，與單相半波可控整流器電阻性負載相同。器電阻性負載相同。單相可控整流電路單相可控整流電路26加續(xù)流二極管后，加續(xù)流二極管后，ud波形和波形和電阻性負載一樣，因此電阻性負載一樣，因此Ud計算式和電阻性負載一樣計算式和電阻性負載一樣電感足夠大時，可近

24、似認為電感足夠大時，可近似認為電流波形為一條直線，電流電流波形為一條直線，電流的脈動比電阻性負載時小的的脈動比電阻性負載時小的多。多。單相可控整流電路單相可控整流電路273.數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系（假設(shè)（假設(shè)L ，id連續(xù)近似直線）連續(xù)近似直線）1）輸出電壓平均值Ud與輸出電流平均值Id2cos145. 02cos122 dsin22212dUUttUU2cos10.45 dddRURUI雖與電阻性負載的雖與電阻性負載的電流平均值相同，電流平均值相同，但脈動小，輸出電但脈動小，輸出電流品質(zhì)高。流品質(zhì)高。單相可控整流電路單相可控整流電路28晶閘管的電流平均值晶閘管的電流平均值IdT與電流有效值與電流有

25、效值IT （ idid連續(xù)近似直線連續(xù)近似直線） 電流平均值電流平均值IdTd2-dTIId2)(2d21TItdIIddDR2II電流有效值電流有效值IT續(xù)流二極管的電流平均值續(xù)流二極管的電流平均值IdDR與電流有效值與電流有效值IDRd02dDR2)(21ItdII電流平均值電流平均值IdDR電流有效值電流有效值IDR單相可控整流電路單相可控整流電路294）晶閘管和續(xù)流二極管承受的最大正反向電壓）晶閘管和續(xù)流二極管承受的最大正反向電壓 VT和和VD承受的最大正反向電壓均為電源電壓的峰值。承受的最大正反向電壓均為電源電壓的峰值。22UUUUmRRMDRM單相可控整流電路單相可控整流電路30特

26、別注意：特別注意：1）觸發(fā)脈沖的寬度：）觸發(fā)脈沖的寬度： 大電感負載時，由于大電感負載時，由于L的抑制作用，使得達到擎住電流的抑制作用，使得達到擎住電流的時間增加，所以觸發(fā)脈沖要有一定的寬度，以防止管子的時間增加，所以觸發(fā)脈沖要有一定的寬度，以防止管子導(dǎo)通時，由于陽極電流上升太慢以致還沒有上升到擎住電導(dǎo)通時，由于陽極電流上升太慢以致還沒有上升到擎住電流觸發(fā)脈沖已經(jīng)消失，造成晶閘管又一次截止。流觸發(fā)脈沖已經(jīng)消失，造成晶閘管又一次截止。2）變壓器的直流磁化問題）變壓器的直流磁化問題 變壓器次級繞組中存在直流電流分量，使鐵芯磁化，變壓器次級繞組中存在直流電流分量，使鐵芯磁化，為使變壓器不飽和，必須增

27、大鐵心截面。為使變壓器不飽和，必須增大鐵心截面。單相可控整流電路單相可控整流電路31 優(yōu)點優(yōu)點: 電路簡單，調(diào)整方便，容易實現(xiàn)。電路簡單，調(diào)整方便，容易實現(xiàn)。單相半波可控整流電路特點：單相半波可控整流電路特點： 缺點：缺點： 輸出電壓脈動大，每周期脈動一次；輸出電壓脈動大，每周期脈動一次； 變壓器次級繞組中存在直流電流分量，使鐵芯磁化，為變壓器次級繞組中存在直流電流分量，使鐵芯磁化，為使變壓器不飽和，必須增大鐵心截面，這樣就導(dǎo)致設(shè)備容使變壓器不飽和，必須增大鐵心截面，這樣就導(dǎo)致設(shè)備容量增大，變壓器容量不能充分利用。量增大，變壓器容量不能充分利用。 應(yīng)用：應(yīng)用： 單相半波可控整流電路只適于小容量

28、、波形要求不高的場合。單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不高的場合。單相可控整流電路單相可控整流電路32第二節(jié)單相橋式全控整流電路第二節(jié)單相橋式全控整流電路單相橋式整流電路中，把四個整流管都換成晶閘管，就組成單相橋式整流電路中，把四個整流管都換成晶閘管，就組成單相橋式全控整流電路。單相橋式全控整流電路。一、電阻性負載一、電阻性負載1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)注意晶閘管的注意晶閘管的編號編號單相可控整流電路單相可控整流電路332.工作原理工作原理 1 1）u u2 20 0時時: : uauaubub，若此時門極無觸發(fā)信號，若此時門極無觸發(fā)信號u ug g，VT1VT1，VT4VT4同時同時 正

29、相阻斷，其等效電阻正相阻斷，其等效電阻 R Rd d，u u2 2全部加在全部加在VT1VT1和和 VT4 VT4上，上，u ud d=0=0，i id d=0=0，u uT1T1= = u uT4T4=1/2=1/2u u2 2 。2 2）tt時刻時刻: : VT1 VT1和和VT4VT4同時觸發(fā)導(dǎo)通同時觸發(fā)導(dǎo)通, VT2, VT2和和VT3VT3承受反壓關(guān)斷，承受反壓關(guān)斷， u ud d=u=u2 2，i id d=u=u2 2/R/R，u uT1T1= =u uT4T4=0=0，u uT2T2= =u uT3T3=-u=-u2 2。4)4)在在tt時時: : VT2 VT2和和VT3VT

30、3同時觸發(fā)導(dǎo)通同時觸發(fā)導(dǎo)通 , ,工作過程同上。工作過程同上。5)VT25)VT2、VT3VT3一直導(dǎo)通到一直導(dǎo)通到t=2t=2為止，為止， u u2 2再次過零，再次過零， VT2VT2、VT3VT3關(guān)斷。關(guān)斷。VT1,4VT2,3VT1,4VT1，VT4和和VT2，VT3在對應(yīng)時刻不斷周期性交在對應(yīng)時刻不斷周期性交替導(dǎo)通和關(guān)斷。替導(dǎo)通和關(guān)斷。3) t3) t時刻時刻: : VT1 VT1、VT4VT4直導(dǎo)通到直導(dǎo)通到tt=為止，此時因為止，此時因u u2 2過零，過零， VT1 VT1、VT4VT4關(guān)斷關(guān)斷, , u ud d=0=0，i id d=0=0。單相可控整流電路單相可控整流電路

31、34負載上正負兩個半波內(nèi)均有同向的電流流過，負載上正負兩個半波內(nèi)均有同向的電流流過，一個周期脈動兩次，直流輸出電壓、電流的脈動一個周期脈動兩次，直流輸出電壓、電流的脈動程度較單相半波得到了改善。程度較單相半波得到了改善。移相范圍是移相范圍是0 0180180。 =0=0時，輸出電壓最高；時，輸出電壓最高；=180=180時，輸出電壓最小。時，輸出電壓最小。晶閘管承受晶閘管承受U UDRMDRM=1/2=1/2U Um,Um,URRMRRM= =U Um m。變壓器二次繞組在兩個半周期的電流方向相反變壓器二次繞組在兩個半周期的電流方向相反且波形對稱，不存在直流磁化問題，并提高了且波形對稱，不存在

32、直流磁化問題，并提高了變壓器的有效利用率。變壓器的有效利用率。單相可控整流電路單相可控整流電路35（1 1）輸出電壓平均值輸出電壓平均值U Ud d與輸出電流平均值與輸出電流平均值I Id d 2cos19 . 02cos122 dsin21222dUUttUU2cos19 . 02ddRURUI3.基本數(shù)量關(guān)系基本數(shù)量關(guān)系輸出電壓平均值輸出電壓平均值Ud為為輸出電流平均值輸出電流平均值Id為為單相半波整流單相半波整流時的時的2倍倍單相可控整流電路單相可控整流電路362sin21dsin22122UttUU2sin2122RURUII（2）輸出電壓有效值）輸出電壓有效值U（3）輸出電流有效值）

33、輸出電流有效值I與變壓器二次側(cè)電流與變壓器二次側(cè)電流I2輸出電流有效值輸出電流有效值I與變壓器二次側(cè)電流與變壓器二次側(cè)電流I2相同相同 單相可控整流電路單相可控整流電路37（5 5）晶閘管的電流平均值晶閘管的電流平均值I IdTdT與晶閘管電流有效值與晶閘管電流有效值I IT T ddT21II2sin21cos2IUUISP輪流導(dǎo)通，導(dǎo)通角相輪流導(dǎo)通，導(dǎo)通角相同，各占同，各占Id的一半，的一半，與單相半波整流相同與單相半波整流相同222sin2)()sin2(21222IRUtdtRUIT（4 4） 功率因數(shù)功率因數(shù)coscos顯然功率因數(shù)與顯然功率因數(shù)與相關(guān)，相關(guān)，=0=0時，時，cosc

34、os=1=1。 單相可控整流電路單相可控整流電路38 移相范圍均為移相范圍均為0 0180180； 輸出電壓平均值輸出電壓平均值U Ud是半波整流電路的倍；是半波整流電路的倍； 相同負載功率下，流過晶閘管的平均電流減小一半；相同負載功率下，流過晶閘管的平均電流減小一半； 功率因數(shù)提高了功率因數(shù)提高了 倍。倍。2 通過上述數(shù)量關(guān)系的分析，通過上述數(shù)量關(guān)系的分析，電阻負載時，電阻負載時，對單相全對單相全控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：單相可控整流電路單相可控整流電路39 1.1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)二、阻感性負載二、阻感性負載為了討論方便，假設(shè)：為了

35、討論方便，假設(shè)： 1 1）L L足夠大，足夠大，i id d連續(xù)，波形為一水平線。連續(xù)，波形為一水平線。 2 2）電路已進入平穩(wěn)狀態(tài)）電路已進入平穩(wěn)狀態(tài), , 電流波形已經(jīng)形成。電流波形已經(jīng)形成。單相可控整流電路單相可控整流電路401 1）u u2 20： t=t=0 0區(qū)間：區(qū)間： 無觸發(fā)脈沖，無觸發(fā)脈沖，VT1VT1、VT4VT4正向關(guān)斷。正向關(guān)斷。由于電路已工由于電路已工作在穩(wěn)定狀態(tài)，作在穩(wěn)定狀態(tài)，idid為一水平直線為一水平直線，由于電感釋放，由于電感釋放能量，晶閘管能量，晶閘管VT2VT2、VT3VT3維持導(dǎo)通。維持導(dǎo)通。 tt= =時刻：時刻： VT1 VT1、VT4VT4同時觸發(fā)

36、導(dǎo)通，同時觸發(fā)導(dǎo)通，u ud d= =u u2 2； 由于電感中的電流不能突變，由于電感中的電流不能突變，i id d= =i id d，i id d方向：方向： aVT1LRVT4bTraVT1LRVT4bTr的二次繞組的二次繞組a a； u u2 2反向加到反向加到VT2VT2、VT3VT3上，上，uT1T1=uT4T4=0，uT2T2=uT3T3=-u2 2。 t=t=區(qū)間：區(qū)間： VT1VT1、VT4VT4繼續(xù)導(dǎo)通，繼續(xù)導(dǎo)通，u ud d=u=u2 2，i id d不變；不變； u uT1T1= = u uT4T4=0=0， u uT2T2= =u uT3T3=-u=-u2 2 。 2

37、.2.工作原理工作原理單相可控整流電路單相可控整流電路412)2)t=t=時刻：時刻： u u2 2過零，由于感應(yīng)電勢的存在過零，由于感應(yīng)電勢的存在,VT1,VT1、VT4VT4的的u uAKAK仍大于零，仍大于零，VT1VT1、VT4VT4繼續(xù)導(dǎo)通，繼續(xù)導(dǎo)通，u ud d=u=u2 2（過零過零點點），），i id d不變；不變；u uT1T1= =u uT4T4=0=0，u uT2T2= =u uT3T3=-u=-u2 2 。3 3）u u2 20 0： tt= =+區(qū)間：區(qū)間： 由于由于L L的存在，的存在，VT1VT1、VT4VT4繼續(xù)導(dǎo)通，繼續(xù)導(dǎo)通，VT2VT2、VT3VT3雖受正壓

38、但無觸發(fā)脈沖仍關(guān)斷。雖受正壓但無觸發(fā)脈沖仍關(guān)斷。 u ud d=u=u2 2（出現(xiàn)負值出現(xiàn)負值），電流），電流i id d不變；不變； u uT1T1= = u uT4T4=0=0， u uT2T2= =u uT3T3=u=u2 2 . .單相可控整流電路單相可控整流電路42tt= =+時刻及以后：時刻及以后： VT2 VT2、VT3VT3同時觸發(fā)導(dǎo)通，同時觸發(fā)導(dǎo)通， VT1VT1、VT4VT4反壓關(guān)反壓關(guān)斷，斷，電源電壓沿正半周期的方向施加到負電源電壓沿正半周期的方向施加到負載上，載上，u ud d=-=-u u2 2，i id d不變，方向：不變，方向：bVT3LRVT2aTrbVT3LR

39、VT2aTr的二次繞組的二次繞組b b，VT2VT2、VT3VT3一直導(dǎo)通到下一周期一直導(dǎo)通到下一周期tt=2=2+處再次觸發(fā)處再次觸發(fā)VT1VT1、VT4VT4為止。為止。注意注意:與與id不同，不同，i2為正負方波。為正負方波。VT1,4VT2,3VT1,4換相換相單相可控整流電路單相可控整流電路43從波形可以看出:90輸出電壓波形正負面積相同，平均值為零，所以: 移相范圍是090?？刂平窃?90之間變化時，晶閘管導(dǎo)通角，導(dǎo)通角與控制角無關(guān)。22U9090時，時，出現(xiàn)電流斷續(xù)出現(xiàn)電流斷續(xù)情況。情況。晶閘管承受的最大正、反向電壓 Um = 單相可控整流電路單相可控整流電路44cos9 . 0

40、cos22 dsin21222dUUttUU3. 基本數(shù)量關(guān)系基本數(shù)量關(guān)系（1 1）輸出電壓平均值）輸出電壓平均值U Ud d(0(09090) )單相可控整流電路單相可控整流電路4522ddcos9 . 0IRURUII（2 2）輸出電流平均值）輸出電流平均值I Id d、有效值、有效值I I和變壓器副邊電流和變壓器副邊電流I I2 2 由于由于L L，i id d波形是一條水平線。一個周期波形是一條水平線。一個周期內(nèi)兩組晶閘管輪流導(dǎo)通內(nèi)兩組晶閘管輪流導(dǎo)通, ,每組各導(dǎo)通每組各導(dǎo)通180180，變壓器次級中的電流變壓器次級中的電流i i2 2是正負對稱的方波。是正負對稱的方波。單相可控整流電

41、路單相可控整流電路46（4）晶閘管）晶閘管通態(tài)平均電流通態(tài)平均電流 IT(AV) dddTdTIIII2122 dIII45. 057. 1TT(AV)（3 3）晶閘管的電流平均值）晶閘管的電流平均值I IdTdT和電流有效值和電流有效值I IT T由于晶閘管輪流導(dǎo)電，所以流過每個晶閘管的平均電流由于晶閘管輪流導(dǎo)電，所以流過每個晶閘管的平均電流只有負載上平均電流的一半。只有負載上平均電流的一半。ddTTIIII2122單相可控整流電路單相可控整流電路47dIII45. 057. 1TT(AV)實際應(yīng)用中，實際應(yīng)用中，I Id d為負載需求的最大平均電流為負載需求的最大平均電流I Idmaxdm

42、ax。例如：例如： 負載直流電動機的負載直流電動機的I IN N=100A=100A，即直流電機的，即直流電機的I Idmaxdmax=100A=100A。但直流電動機一般允許過載但直流電動機一般允許過載1.51.52.52.5倍，則一般取倍，則一般取 I Id d=2=2I Idmaxdmax=2=2100=200A100=200A從而計算得到從而計算得到I IT(AV)T(AV). .一般還要進行一定的放大（一般還要進行一定的放大（1.5 1.5 2 2）倍）倍才滿足實際選擇晶閘管要求。才滿足實際選擇晶閘管要求。單相可控整流電路單相可控整流電路483. 若若L不夠大，電流斷續(xù)不夠大，電流斷

43、續(xù)有關(guān)。，和大小與RL)cos(cos22 dsin2122dUttUU輸出電壓平均值輸出電壓平均值U Ud d實際設(shè)計中要考慮盡量使實際設(shè)計中要考慮盡量使L L增大，從而使問題簡化，系統(tǒng)增大，從而使問題簡化，系統(tǒng)得到優(yōu)化。得到優(yōu)化。單相可控整流電路單相可控整流電路49三、反電動勢負載三、反電動勢負載1.1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)負載中的蓄電池、直流電動機的電樞等這類負載本身是一個負載中的蓄電池、直流電動機的電樞等這類負載本身是一個直流電源，對于可控整流電路來說就構(gòu)成反電動勢負載。直流電源，對于可控整流電路來說就構(gòu)成反電動勢負載?？赡苁且唤M蓄電池：可能是一組蓄電池：也可能是一臺直流電動機：也可能是一

44、臺直流電動機：E E：充電電路充電電路調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速注意：極性與晶閘注意：極性與晶閘管導(dǎo)通方向相反。管導(dǎo)通方向相反。單相可控整流電路單相可控整流電路502.2.工作原理工作原理22sinduUEudt2E與電阻負載相比與電阻負載相比, ,晶閘管提前了電角度晶閘管提前了電角度停止停止導(dǎo)電，導(dǎo)電，稱作停止導(dǎo)電角。稱作停止導(dǎo)電角。核心問題：核心問題： 即使有觸發(fā)脈沖，也只有即使有觸發(fā)脈沖，也只有u ud dE E時晶閘管才導(dǎo)通。時晶閘管才導(dǎo)通。 若導(dǎo)通，在若導(dǎo)通，在u ud dE E時，晶閘管反壓關(guān)斷。時，晶閘管反壓關(guān)斷。晶閘管導(dǎo)通角晶閘管導(dǎo)通角減小減小導(dǎo)通、關(guān)斷臨界條件：導(dǎo)通、關(guān)斷臨界條件：21

45、U2Esin 停止導(dǎo)通角：停止導(dǎo)通角：單相可控整流電路單相可控整流電路51 時，晶閘管即使觸發(fā)也不可能導(dǎo)通。時，晶閘管即使觸發(fā)也不可能導(dǎo)通。為使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當晶閘管開始為使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當晶閘管開始承受正電壓承受正電壓 ( (tt= =) )時，觸發(fā)脈沖仍然存在。時，觸發(fā)脈沖仍然存在。這樣，相當于觸發(fā)角被推遲，即這樣，相當于觸發(fā)角被推遲，即minmin= =。需注意：需注意：udt2E單相可控整流電路單相可控整流電路52d21( 2sin)d UEUtEt 3. 基本數(shù)量關(guān)系基本數(shù)量關(guān)系（1 1）輸出電壓平均值）輸出電壓平均值U

46、 Ud d和輸出電流平均值和輸出電流平均值I Id d輸出電壓平均值輸出電壓平均值U Ud d: :輸出電流平均值輸出電流平均值I Id d ：22sin1() ()ddUEUtEIdtRR udt2E電流斷續(xù)電流斷續(xù)單相可控整流電路單相可控整流電路53 若負載為直流電動機時，電流斷續(xù)是不允許出現(xiàn)的。若負載為直流電動機時，電流斷續(xù)是不允許出現(xiàn)的。解決辦法：解決辦法：在負載回路串接平波電抗器在負載回路串接平波電抗器大電感，大電感，以達到以達到減小電流脈動，減小電流脈動，延長晶閘管導(dǎo)通時間的目的。延長晶閘管導(dǎo)通時間的目的。若電感足夠大，電流就能連續(xù)，工作情況與電感性負載相同。若電感足夠大，電流就能

47、連續(xù)，工作情況與電感性負載相同。3222minminmin2 2sin2 22.87 10dddUaUULIIII Idmindmin通常是給定的最小電流值（約額定值的通常是給定的最小電流值（約額定值的5 5）。）。單相可控整流電路單相可控整流電路54總結(jié)：總結(jié)：單相橋式全控整流電路中，若負載呈感性單相橋式全控整流電路中，若負載呈感性(L(L) )：單相橋式全控整流電路中，若負載呈阻性：移相范圍？單相橋式全控整流電路中，若負載呈阻性：移相范圍？U Ud d？I Id d? ?若若9090，U Ud d？ I Id d? ?若若= 90= 90，U Ud d？ I Id d? ?若若9090，U

48、 Ud d？ I Id d? ?思考：思考：若若9090，負載是極性與整流時相反，幅值稍大的，負載是極性與整流時相反，幅值稍大的 蓄電池或直流電源，會是什么情況？蓄電池或直流電源，會是什么情況？單相可控整流電路單相可控整流電路55與單相橋式全控整流電路工作情況相同，參數(shù)計算亦相同。與單相橋式全控整流電路工作情況相同，參數(shù)計算亦相同。第三節(jié)單相橋式半控整流電路第三節(jié)單相橋式半控整流電路單相橋式整流電路中，采用兩個晶閘管同時導(dǎo)通規(guī)定電流單相橋式整流電路中，采用兩個晶閘管同時導(dǎo)通規(guī)定電流流通的路徑。若僅用于整流狀態(tài)，每個支路只需一個晶閘流通的路徑。若僅用于整流狀態(tài)，每個支路只需一個晶閘管就能控制導(dǎo)通

49、的時刻，用硅整流管來限定電流的路徑。管就能控制導(dǎo)通的時刻，用硅整流管來限定電流的路徑。一、電阻性負載一、電阻性負載單相可控整流電路單相可控整流電路56將單相橋式全控整流電路中將單相橋式全控整流電路中的兩個晶閘管用大功率整流的兩個晶閘管用大功率整流二極管代替。二極管代替。1.1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)二、電感性負載二、電感性負載單相可控整流電路單相可控整流電路572)2)t=t=: : 電感電感L L的作用使電流連續(xù)，的作用使電流連續(xù)，VT1VT1繼續(xù)繼續(xù) 導(dǎo)通。導(dǎo)通。 u ud d=u=u2 2=0;=0;2.2.工作原理工作原理u2tudt2udt2 1 1）u u2 20 0： tt處給觸發(fā)處給

50、觸發(fā)VT1VT1導(dǎo)通，導(dǎo)通，u ud d=u=u2 2, ,電電流從流從a aVT1LRVD4VT1LRVD4b b。單相可控整流電路單相可控整流電路58 t t+時刻：時刻：VT3VT3觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)導(dǎo)通，VT1VT1反壓反壓關(guān)斷，電流流關(guān)斷，電流流b bVT3LRVD2VT3LRVD2a a u u2 2過零變正時，電流從過零變正時，電流從VD2VD2轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移至VD4VD4。VT3VT3和和VD4VD4續(xù)流，續(xù)流，u ud d=0=0。 此后重復(fù)以上過程。此后重復(fù)以上過程。u2tudt2 3 3）u u2 20 0： 由于大電感的存在，輸出電流波形為由于大電感的存在，輸出電流波形為一水平

51、線。一水平線。tt+: : VT1VT1繼續(xù)導(dǎo)通繼續(xù)導(dǎo)通, ,由于由于u ub bu ua a，使電流從，使電流從VD4VD4轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移至VD2VD2，VD4VD4關(guān)斷，電流不再流經(jīng)變壓器二次繞關(guān)斷，電流不再流經(jīng)變壓器二次繞組，而是經(jīng)組，而是經(jīng)VT1VT1和和VD2VD2續(xù)流，續(xù)流，u ud d=u=u2 2=0=0。單相可控整流電路單相可控整流電路59u2tudt2udt2失控現(xiàn)象失控現(xiàn)象:上述電路特點：上述電路特點：晶閘管在觸發(fā)時換相；晶閘管在觸發(fā)時換相；二極管在電源過零時換相。二極管在電源過零時換相。實際運行中，當突然把控制角實際運行中，當突然把控制角增大到增大到180180或突然把觸發(fā)

52、電路切斷時，會發(fā)生一個將閘或突然把觸發(fā)電路切斷時，會發(fā)生一個將閘管直通而兩個二極管輪流導(dǎo)通的異?，F(xiàn)象，管直通而兩個二極管輪流導(dǎo)通的異?，F(xiàn)象，稱為失控。稱為失控。失控現(xiàn)象失控現(xiàn)象單相可控整流電路單相可控整流電路60 上述電路具有自續(xù)流能力，為避免可能發(fā)生的失控現(xiàn)象，上述電路具有自續(xù)流能力，為避免可能發(fā)生的失控現(xiàn)象，需要加設(shè)續(xù)流二極管需要加設(shè)續(xù)流二極管VDVDR R。失控現(xiàn)象的避免：失控現(xiàn)象的避免：u2tudtT14T14T23VDRVDRVDRudt2單相可控整流電路單相可控整流電路61udtT1,4T1,4T2,3VDRVDRVDRidtiT1,D4tiDRti2t2cos1U9 . 0U2d

53、 RUIdd dDTI2II dDRII d2II 單相可控整流電路單相可控整流電路62單相橋式半控整流電路的另一種接法如下圖，這樣可省去單相橋式半控整流電路的另一種接法如下圖，這樣可省去續(xù)流二極管續(xù)流二極管(VD3(VD3，VD4VD4兼續(xù)流作用兼續(xù)流作用) )。單相可控整流電路單相可控整流電路63第四節(jié)第四節(jié) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 要使晶閘管導(dǎo)通，除了加正向陽極電壓外，還必須在控要使晶閘管導(dǎo)通，除了加正向陽極電壓外，還必須在控制極和陰極之間加觸發(fā)電壓，提供觸發(fā)電壓的電路稱為觸發(fā)制極和陰極之間加觸發(fā)電壓，提供觸發(fā)電壓的電路稱為觸發(fā)電路。電路。 觸發(fā)電路的種類很多，常用的有單結(jié)

54、晶體管觸發(fā)電路、觸發(fā)電路的種類很多，常用的有單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、阻容移相觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路以及晶體管觸發(fā)電路等。阻容移相觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路以及晶體管觸發(fā)電路等。 本節(jié)重點介紹單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。本節(jié)重點介紹單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。單相可控整流電路單相可控整流電路64對觸發(fā)電路的要求對觸發(fā)電路的要求(1) 應(yīng)能提供足夠大的觸發(fā)功率。應(yīng)能提供足夠大的觸發(fā)功率。 (4) 為了保證觸發(fā)時間準確，觸發(fā)脈沖具有陡峭上升沿，為了保證觸發(fā)時間準確，觸發(fā)脈沖具有陡峭上升沿， 并并有足夠的寬度。有足夠的寬度。 (3) 觸發(fā)脈沖應(yīng)與主電路的交流電源同步，使每一個周期觸發(fā)脈沖應(yīng)與主電路的交流電源同步，使每一個周期

55、 都能在同樣的相位上觸發(fā)。都能在同樣的相位上觸發(fā)。 (2) 觸發(fā)脈沖應(yīng)能在足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)平穩(wěn)地移相。觸發(fā)脈沖應(yīng)能在足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)平穩(wěn)地移相。 單相可控整流電路單相可控整流電路65一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)與特性一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)與特性1.1. 單結(jié)晶體管的外形符號與結(jié)構(gòu)單結(jié)晶體管的外形符號與結(jié)構(gòu) N型單結(jié)晶體管型單結(jié)晶體管 單結(jié)晶體管外形與普通三極管相似具有三個電極，但不是三極管，單結(jié)晶體管外形與普通三極管相似具有三個電極，但不是三極管，而是具有三個電極的二極管，而是具有三個電極的二極管，即發(fā)射極即發(fā)射極 e e、第一基極、第一基極 b1b1、第二基極、第二基極 b2b2，由于由于管內(nèi)只有一管內(nèi)只

56、有一個個PN結(jié)，所以稱為單結(jié)晶體管。結(jié)，所以稱為單結(jié)晶體管。 單結(jié)晶體管的圖形符號如圖單結(jié)晶體管的圖形符號如圖(c)(c)所示，發(fā)射極箭頭傾斜指向所示，發(fā)射極箭頭傾斜指向b b1 1，表示經(jīng)表示經(jīng)PNPN結(jié)的電流只流向結(jié)的電流只流向 b b1 1 極。極。 單相可控整流電路單相可控整流電路66圖圖( (d) )是它的等效電路圖。是它的等效電路圖。因為因為 e 和和 b1 間是一個間是一個PN 結(jié)，故用二極管結(jié)，故用二極管V等效，其正向壓降等效，其正向壓降VD =0.7V。Rb1 ：e 與與 b1 間電阻，它間電阻，它隨發(fā)射極電流而變，隨發(fā)射極電流而變，IE上升，上升，Rb1下降。下降。Rb2

57、：e 與與 b2 間電阻，數(shù)值與間電阻，數(shù)值與 IE 無關(guān)。無關(guān)。R Rbbbb表示兩基極間電阻，表示兩基極間電阻，Rbb = Rb1 + Rb2。 稱為分壓比，稱為分壓比， 一般在一般在 0.3 0.8 之間。之間。 bbb1RR 單結(jié)晶體管的型號有單結(jié)晶體管的型號有 BT31、 BT32、 BT33、 BT35 等。等。單相可控整流電路單相可控整流電路672.2.單結(jié)晶體管的負阻單結(jié)晶體管的負阻單結(jié)晶體管具有單結(jié)晶體管具有負阻特性負阻特性。所謂負阻特性，就是當發(fā)射極。所謂負阻特性，就是當發(fā)射極電流增加時，發(fā)射極電壓電流增加時，發(fā)射極電壓 VE反而減小。反而減小。若在若在b1、b2間加固定電

58、壓間加固定電壓 VBB，且在且在e和和 b1 間加一個可調(diào)節(jié)的電源間加一個可調(diào)節(jié)的電源 GE，A點電點電位位VA為：為：112bABBBBbbRVVVRR單相可控整流電路單相可控整流電路68當當 VE V VA A時，二極管時，二極管 V 處于反偏，不導(dǎo)處于反偏，不導(dǎo)通，此時只有很小的反向漏電流。通，此時只有很小的反向漏電流。逐漸增大逐漸增大V VE E，當當V VE E= = V VBBBB+V VD D ( (V VD D是是PNPN結(jié)正向壓降結(jié)正向壓降) )，PNPN結(jié)正結(jié)正偏，開始導(dǎo)通，此時偏，開始導(dǎo)通，此時 V VE E 達到最大值達到最大值V VP P。V VP P表示峰點電壓，表

59、示峰點電壓，V VP P= = V VBBBB+V VD D；此時的電流稱為峰點電流此時的電流稱為峰點電流I IP P。單相可控整流電路單相可控整流電路69PN 結(jié)正偏，大量的載流子流入結(jié)正偏，大量的載流子流入b1 極，極， Rb1 迅速減小，迅速減小， V VA迅速下降，迅速下降，VeVe隨之下降，隨之下降，Ie迅速增加，更多的載流子進入迅速增加，更多的載流子進入e-b1， R Rb1 減小更多減小更多 形成正反饋，進入負阻區(qū)形成正反饋，進入負阻區(qū)。當當e-b1之間的載流子濃度達到一定極限之間的載流子濃度達到一定極限后，后，Rb1下降至極限不再下降，下降至極限不再下降，VE下降到谷下降到谷點

60、電壓點電壓VV，此時的電流稱谷點電流，此時的電流稱谷點電流 IV。欲使欲使IV繼續(xù)增大，必須增大繼續(xù)增大，必須增大VE，使使V VE E VV急劇上升的急劇上升的 I IE E 使得使得 V VE E 反而減小，呈現(xiàn)明反而減小，呈現(xiàn)明顯的負阻特性。顯的負阻特性。飽和飽和單相可控整流電路單相可控整流電路701）UeUA時，時，PN結(jié)結(jié)反偏，只有很小的反偏電流反偏，只有很小的反偏電流2）UeUA+UD時，二極管導(dǎo)通，載流子注入時，二極管導(dǎo)通，載流子注入A點，點，Rb1減小，減小， Ie增大，注入更多載流子，形成正反饋，進入負阻區(qū)增大，注入更多載流子，形成正反饋，進入負阻區(qū)3）當）當Ie增大到一定程