维修电工培训3调光电路

1、 可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。如图1-1所示为单相桥式可控整流电路。主电路由负载RL（电灯）和晶闸管T1组成，触发电路为单结晶体管T2及一些阻容元件构成的阻容移相桥触发电路。改变晶闸管T1的导通角，便可调节主电路的可控制输出整流电压（或电流）的数值，这点可由电灯负载的亮度变化看出。晶闸管导通角的大小决定于触发脉冲的频率f，通过调节电位器RW，便可以改变触发脉冲 频率，主电路的输出电压也随之改变 ，从而达到可控调压的目的。 一.晶闸管可控整流图1-1 晶闸管调光电路二 .晶闸管的结构和工作原理 晶闸管又叫可控硅，分单向可控硅、双向可控硅、快速可控硅、可关断可控硅、逆

2、导可控硅和光控可控硅等几种，是一种大功率的半导体器件，它具有体积小、重量轻、容量大、效率高、使用维护简单、控制灵敏等优点。同时，它的功率放大倍数很高，可以用微小的信号功率对大功率的电源进行控制和变换。在脉冲数字电路中可作为功率开关使用。 1.单向晶闸管 单向晶闸管符号结构如图1-2所示。 它的导通条件是：除在阳、阴极间加上一定大小的正向电压外，还要在控制极阴极间加正向触发电压。一旦管子触发导通，控制极即失去控制作用，即使控制极电压变为零，可控硅仍然保持导通。要使可控硅阻断，必须使阳极电流降到足够小，或在阳极和阴极间加反向阻断电压。图1-2 晶闸管管脚排列、结构及电路符号图 晶闸管可看成由四层P

3、型半导体与N型半导体交替叠成，相当于三只串联的PN结，晶闸管有三个电极阳极A、阴极K、门极G。晶闸管管脚排列、结构及电路符号如图1-2所示。 （1）晶闸管管脚及性能好坏判断（2）晶闸管的电极可以用万用表进行判断 晶闸管是一个四层三端元件，有三个PN结，其中控制极G和阴极K之间是一个PN结。先找到这个PN结，就可确定三个电极的位置。 方法是将万用表置于R10或（R1）电阻档，将晶闸管其中一端假定为控制极，与黑表笔相接。用红表笔分别接另外两个脚，若有一次出现正向导通，则假定的控制极是对的，而导通那次红表笔所接的脚是阴极K，黑表笔接的脚就是控制极G 。无疑，剩下的那一只脚就是阳极A了。如果两次均不导

4、通，则说明假定的控制极是错的，可重新设定一端为控制极，这样就可以很快判别晶闸管的三个电极。 以上说明待判别晶闸管是好的，否则该晶闸管是坏的。（3）另外，判别晶闸管好坏可采用图1-3所示电路 图中S1为电源开关，S2为按钮开关，SCR为待测晶闸管，H为指示灯，它不仅用来指示电路的工作状态，而且用来限制可控硅的控制极电流Ig和阳极电流Ia。 测量时将电源开关S1闭合，如果待测晶闸管SCR质量是好的，应呈现“关断”状态。因为控制极在开路时，晶闸管正向不导通，所以电源电压几乎全部加在阳极A和阴极K之间，此时电路不通，指示灯不亮。若指示灯亮，说明该被测管在控制极开路时，阳极已导通，该晶闸管已损坏。图1-

5、3 判别晶闸管好坏电路 再按下按钮开关S2，使阳极A与控制极G短路，原加在阳极A与阴极K之间的电压同时也加在控制极G与阴极间。若被测晶闸管质量是好的，则立即导通触发，阳极（或控制极G）与阴极K之间的电压迅速降到1伏左右，同时指示灯两端电压迅速上升，指示灯发光。这时按钮开关S2对晶闸管失去控制作用，因为晶闸管正向导通后，撤去控制极电流仍能维持导通，所以这时S2断开或闭合时，指示灯均发光。要关断晶闸管必须断开电源开关S1。 若按下按钮开关S2时指示灯不亮，或按下S2时亮，而放开时不亮，均说明该被测晶闸管已坏。 2.双向晶闸管 双向晶闸管是正反两个方向都可以控制的晶闸管。不管两个主电极（T1、T2）

6、间的电压如何，正向和反向控制极信号都可以使双向晶闸管导通。双向晶闸管的结构和符号如图1-4（a）、(b)所示。它是一个三端五层半导体结构器件，从管芯结构上看，可将其看作是将具有公共控制极（G）的一对反向并联的单向晶闸管做在同一块硅单晶片上， T1和G在芯片的正面，T2在芯片的背面，且控制极区的面积远小于其余面积。由结构图可见，G极和T1极很近，距T2极很远，因此，G-T1之间的正、反向电阻均小，而G-T2、T2-T1之间的正反向电阻均为无穷大。（1）用万用表电阻档判断双向晶闸管的管脚 用万用表电阻档测试双向晶闸管时，可先根据阻值关系判断出T2极。方法是将万用表置于R1电阻档用一只表笔接假设的T

7、2极，另一只表笔分别接其它两个电极，若所测得的阻值均为无穷大，假设的电极即为T2极。判断出T2后，可进一步判断T1和G极。将红黑表笔分别测T1和G的电阻，当测的电阻值小的时黑表笔接的是T1，红表笔接的就是G。GGT1T1T2T2图1-4 双向晶闸管的结构和符号NNNNPP(b)(a) 方法是将万用表置于R1电阻档，将黑表笔接T2，红表笔接T1，电阻为无穷大，然后用黑表笔把T2和G连接给G加正触发信号，此时电阻值变小，再将黑表笔与G极脱离后，阻值若维持较小值不变，说明管子导通， G极失去控制作用；也可将红表笔接T2，黑表笔接T1，电阻也应为无穷大。用红表笔把T2和假设的G短路，给G加负触发信号，

8、管子也应导通，阻值应变小，将红表笔与G极脱离后，阻值若维持较小值不变，说明该双向晶闸管是好的。 用上述方法只能测出小功率双向晶闸管的电极及好坏，对于大功率管，由于其正向导通压降和触发电流都相应增大，万用表的电阻档所提供的电压和电流已不足以使其导通，所以不能采用万用表测试。测试大功率双向晶闸管的方法可用图1-3所示电路，其测试方法与单向晶闸管的测试方法基本一致，此处不再赘述。（2）用万用表电阻档判别双向晶闸管好坏3.单结晶体管单结晶体管又称双基极管，有三个引出脚，如图1-5所示为单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号。 图中e为发射极，b1为第一基极，b2为第二基极，因只有一个PN结和两个

9、基极也称为“单结管”或“双基极管”单结管型号有BT32、33、35及5S1，其中B表示半导体，T表示特种管，数字3表300mW、5表示500mW。图1-5 单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号。 好的单结晶体管PN结正向电阻REB1、REB2均较小，且REB1稍大于REB2，PN结的反向电阻RB1E、RB2E均应很大，根据所测阻值，即可判断出各管脚及管子的质量优劣。用万用表的电阻档可方便的判别出管脚，用万用表1K电阻档，万用表黑表笔接假设e脚，用红表笔分别碰另外两个脚，测出电阻值同小（正向电阻）或同大（反向电阻），就说明假设的e脚正确，此管性能良好。测正向电阻大的为b1脚、小的为b2脚

10、，b1 与b2之间正反向电阻相等，约为几千欧。 晶闸管调光电路如图1-1所示。其主电路采用单个晶闸管控制的单相桥式整流电路，为一只12V的小电珠供电。同时，单相桥式整流电路的输出，经稳压管电路削波后，为单结晶体管触发电路提供电源。这也保证了输出脉冲电压的频率和电源频率保持同步。三、晶闸管调光电路（1）单结晶体管触发电路的工作原理：U2经R4、R5对电容C1充电，当U3上升到大于单结晶体管的峰点电压时eb1导通，C通过eb1和R3放电，在R3上形成一脉冲电压加到晶闸管门极，使晶闸管导通。电容C放电后，Uc下降，到低于谷点电压时，单结晶体管截止。改变R4的阻值可改变电容充电的快慢，即改变了触发脉冲

11、的时刻（改变了控制角的大小），也就改变了可控整流输出电压的高低，实现了可控整流。变压器次级电压波形桥式整流后的电压波形梯形波同步电压锯齿波电压波形输出脉冲波形尖脉冲波形（2）单结晶体管触发电路的波形1单结晶体管的简易测试用万用电表R100档分别测量EB1、EB2间及B1B2间正、反向电阻，记入下表中。2晶闸管的简易测试用万用电表R1k档分别测量AK、AG间正、反向电阻；用R10档测量GK 间正、反向电阻，记入下表中。 3晶闸管可控整流电路按图1-1连接电路。检查无误后连接好变压器，电位器RW置中间位置。1）单结晶体管触发电路的调试a）断开主电路（把电灯取下），接通工频电源，测量变压器次级绕组输出交流电压值。用示波器依次观察并记录整流输出电压U1、削波电压U2、锯齿波电压 U3、触发输出电压U4。记录波形时，注意各波