1-2单结晶体管触发电路及单相半波电路的调试

1、项目一 内圆磨床主轴电动机直流调速装置的调试与维修1-2单结晶体管触发电路及单相半波电路的调试1. 能正确调试单结晶体管触发电路2. 能调试出单相半波可控整流电路在电阻性负载及 电阻电感性负载时的整流输出电压（Ud）波形3. 能认识续流二极管的作用学习目标1-2-1单相半波可控整流电路提纲一、电阻性负载二、电感性负载一、电阻性负载电炉、电焊机及白炽灯等均属于电阻性负载变压器T起变换电压和电气隔离的作用。电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。工作原理分析图 单相半波可控整流电路（电阻性负载）及波形wwwwtTVTR0 )u1u2uVTudidwt1p2 ptttu2uguduVT q0

2、b)c)d)e)001.工作原理分析在电源电压正半周在电源电压负半周wwwwtTVTR0 )u1u2uVTudidwt1p2 ptttu2uguduVT q0b)c)d)e)00两个重要的基本概念：触发角（控制角、移相角） ：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加发脉冲止的电角度。导通角 ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度 在单相半波可控整流电阻性负载电路中,移相角的控制范围（即移相范围）为:0，对应的导通角的可变范围是0，两者关系为 =。重点2. 基本数量关系(1) 直流输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id2cos145.02cos12dsin221222dwwpUUttUU2cos1

3、0.45 2ddRURUIn 输出电流平均值Id :n 直流输出电压平均值Ud :(2) 输出电压有效值U与输出电流有效值I22sin41d2sin22122pwwUttUU22sin412RURUIn 输出电流有效值I :n 直流输出电压有效值U :(3) 晶闸管电流有效值和变压器二次侧电流有效值 单相半波可控整流电路中，负载、晶闸管和变压器二次侧流过相同的电流，故其有效值相等，即：22sin4122TRUIII(4) 功率因数cos整流器功率因数是变压器二次侧有功功率与视在功率的比值式中 P变压器二次侧有功功率，P=UI=I2R S变压器二次侧视在功率，S=U2I2 (5) 晶闸管承受的最

4、大正反向电压UTM晶闸管承受的最大正反向电压Um是相电压峰值。22sin41cos222IUUISPUUTM22例1 如图所示单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压U2为220V，要求的直流输出平均电压为50 V，直流输出平均电流为20A 。 试计算：(1) 晶闸管的控制角；(2) 输出电流有效值；(3) 电路功率因数；(4) 晶闸管的额定电压和额定电流（考虑两倍裕量）。解 : (1) 0122045.0502145.02cosddUUA 44.4 22sin412RURUI当当=90时，输出电流有效值时，输出电流有效值5.022020504.44cos2222UUIUUISP(3) 5.2

5、2050 ddIUR(2)则=90(4) 晶闸管电流有效值IT 与输出电流有效值相等，即：IIT57.1)25.1(TT(AV)II100A)(A 6.56T(AV)取系列值IV311220222mUUV 933622311)32()32(mTNUU（5）晶闸管承受的最高电压：）晶闸管承受的最高电压：考虑考虑(23)倍安全裕量，晶闸管的额定电压为倍安全裕量，晶闸管的额定电压为选取晶闸管型号为选取晶闸管型号为 KP100-7FKP100-7F晶闸管。晶闸管。取取2倍安全裕量，晶闸管的额定电流为：倍安全裕量，晶闸管的额定电流为：则二、电感性负载电感性负载通常是电机的励磁线圈、继电器线圈及其他含有电

6、抗器的负载。电感性负载的特点：感生电动势总是阻碍电感中流过的电流使得流过电感的电流不发生突变。 图带阻感负载的图带阻感负载的 单相半波电路及其波形单相半波电路及其波形a)u1TVTRLu2uVTudidu20wt1p2pwtwtwtwtwtug0ud0id0uVT0qb)c)d)e)f)+ + +v工作原理0：晶闸管处于正向关断状态在t=时，晶闸管被触发导通，负载电压ud= u2。当t= 后，由于有电感电势的存在，晶闸管的电压Uak仍大于零，晶闸管会继续导通。1. 无续流二极管时有负面积电感负载电感负载,不接续流管时不接续流管时的电压电流波形图的电压电流波形图p结论输出电压出现了负波形，输出电

7、压和电流的平均值减小；当大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零，则Id也很小； 大电感：wLd10Rd解决方法？ 2.接续流二极管时工作原理u20：u K0。在t=处触发晶闸管导通， ud=u2；续流二极管VDR承受反向电压而处于断态。u20：电感的感应电压使VDR承受正向电压导通续流，晶闸管承受反压关断,ud=0。如果电感足够大，使id连续。基本数量关系(1) 输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id输出电压平均值Ud输出电流平均值Id2cos145.02cos122dsin22212dwwpUUttUU2cos10.45 dddRURUI(2) 晶闸管的电流平均值IdT与

8、晶闸管的电流有效值IT晶闸管的电流平均值IdT ：晶闸管的电流有效值IT：d2-dTIId2)(2d21TItdIIpppwp(3) 续流二极管的电流平均值IdD与续流二极管的电流有效值IDddD2IId02dD2)(21ItdIIppwpp简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。实际上很少应用此种电路。分析该电路的主要目的是建立起整流电路的基本概念。 24例题 单相半波可控整流电路，电阻负载，由220V交流电源直接供电，负载要求的最高平均电压为60V，相应的平均电流为20A，试选择晶闸管，并计算在最大输出清况下的功率因数。212.0145.02cos2UUd

9、8.7706.2fk2.4120*06.2TIAIavITT5.524.3957.1)25.1()(25例题 单相半波可控整流电路，电阻负载，由220V交流电源直接供电，负载要求的最高平均电压为60V，相应的平均电流为20A，试选择晶闸管，并计算在最大输出清况下的功率因数。VUUm31122VUUmTN933622)32(VUTN10001-2-2单结晶体管触发电路提纲一、单结晶体管自激振荡电路二、具有同步环节的单结晶体管触发电路三、其它形式单结晶体管触发电路一、单结晶体管自激振荡电路 1. 电源接通：E通过Re对C充电，充电时间常数？2. Uc增大，达到 UP ，单结晶体管导通，C通过R放电。放电时间常数？3. Uc减少，达到Uv，单结晶体管截止，R 下降，接近于零。具体公式？4. 重复充放电过程 VVePPIUERIUE11ln11CRTfe R1:决定放电时间常数。50100C：0.11 uF 二、具有同步环节的单结晶体管触发电路注意：每周期中电容C的充放电不止一次，晶闸管由第一个脉冲触发导通，后面的脉冲不起作用。改变Re的大小， 可改变电容充电速度，达到调节角的目的。 ud ud实际应用中，常用晶体管2代替电位器Re，以便实现自动移相。TP：实现触发电路与主电