交流晶閘管電路
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-03-07 16:20:27 | 640 次閱讀
當連接到交流電源時,晶閘管的行為與之前的直流連接電路不同。這是因為交流電源會周期性地反轉(zhuǎn)極性,因此交流電路中使用的任何晶閘管都會自動反向偏置,導致其在每個周期的一半期間“關(guān)閉”。考慮下面的交流晶閘管電路。 交流開關(guān)電路

上述晶閘管觸發(fā)電路在設計上與直流 SCR 電路類似,只是省略了額外的“OFF”開關(guān)并包含防止反向偏置施加到柵極的二極管D 1 。
在正弦波形的正半周期期間,器件正向偏置,但開關(guān)S 1打開,向晶閘管施加零柵極電流,并且晶閘管保持“關(guān)斷”狀態(tài)。在負半周期,器件處于反向偏置狀態(tài),并且無論開關(guān)S 1的狀況如何,都將保持“關(guān)斷”狀態(tài)。
如果開關(guān)S 1現(xiàn)在閉合,則在每個正半周期開始時,晶閘管完全“關(guān)斷”,但不久之后,正觸發(fā)電壓將充分增加,因此柵極處存在電流,使晶閘管完全變?yōu)椤癘FF”。導通且燈“ON”。
現(xiàn)在,晶閘管在正半周期期間被鎖存為“ON”,柵極沒有任何影響,并且有效地與陰極短路。這種情況持續(xù)下去,直到當正半周期結(jié)束時,隨著正弦波形在 180 °達到零伏并且陽極電流降至保持電流值以下,晶閘管再次自動“關(guān)斷”。
在下一個負半周期期間,器件無論如何都會完全“關(guān)閉”,直到下一個正半周期,此時該過程會重復進行,并且只要開關(guān)閉合,晶閘管就會再次導通。
然后,在這種情況下,燈將僅從交流電源接收可用功率的一半,因為晶閘管的作用類似于整流二極管,并且僅在正向偏置時的正半周期期間傳導電流。晶閘管繼續(xù)向燈提供一半功率,直到開關(guān)打開。
如果可以快速打開和關(guān)閉開關(guān)S 1,以便晶閘管在每個正半周期的“峰值”(90 ° )點接收到其柵極信號,則該器件將僅在正半周期的一半內(nèi)導通。半周期。換句話說,傳導只會在正弦波的二分之一期間發(fā)生,這種情況將導致燈接收交流電源可用總功率的“四分之一”或四分之一。
通過精確地改變門脈沖和正半周期之間的時序關(guān)系,晶閘管可以向負載提供所需功率的任何百分比(0% 到 50% 之間)。顯然,使用這種電路配置,它無法向燈提供超過 50% 的功率,因為??在反向偏置時,它在負半周期間無法導通??紤]下面的電路?! “氩ㄏ辔豢刂?/p>

相位控制是晶閘管交流電源控制的最常見形式,基本的交流相位控制電路可以如上所示構(gòu)建。這里,晶閘管柵極電壓通過觸發(fā)二極管D 1來自 RC 充電電路。
在正半周期期間,當晶閘管正向偏置時,電容器C通過電阻器R 1跟隨交流電源電壓充電。僅當A點的電壓上升到足以使觸發(fā)二極管D 1導通并且電容器向晶閘管的柵極放電,使其“導通”時,柵極才會被激活。導通開始的正半周期的持續(xù)時間由可變電阻器R 1設置的 RC 時間常數(shù)控制。
增加R 1的值具有延遲提供給晶閘管柵極的觸發(fā)電壓和電流的效果,這反過來導致器件導通時間的滯后。因此,器件導通的半周期分數(shù)可以控制在 0 到 180 °之間,這意味著可以調(diào)整燈消耗的平均功率。然而,晶閘管是單向器件,因此每個正半周期最多只能提供 50% 的功率。
使用“晶閘管”實現(xiàn) 100% 全波交流控制的方法有很多種。一種方法是在二極管橋式整流器電路中包含單個晶閘管,該電路通過晶閘管將交流電轉(zhuǎn)換為單向電流,而更常見的方法是使用兩個反并聯(lián)的晶閘管。更實用的方法是使用單個三端雙向可控硅開關(guān)元件,因為該器件可以雙向觸發(fā),因此適合交流開關(guān)應用。
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