毕业设计（论文）-晶闸管移相过零触发控制

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1、可控硅移相过零触发控制内容摘要现在可控硅以体积小开关频率高等优点被广泛应用于各种强电的控制电路中，从而实现了弱电对强电的控制。本文介绍了交流电用晶闸管控制的两种方法：移相触发和过零触发并比较了他们各自的优点。我们首先介绍了晶闸管的工作原理及参数的选取，并通过分析各种控制电路比较两种控制的差别，并介绍了使用时应注意的问题，即如何保护晶闸管。最后主要介绍了各种实用的触发电路。-38-可控硅移相过零触发控制目录概述……………………………………………………………………2第一章晶闸管简介………………………………………………31.1晶闸管的结构………………………

2、……………………………31.2晶闸管的工作原理………………………………………………31.3晶闸管的伏安特性……………………………………………41.4晶闸管的主要参数……………………………………………51.5晶闸管的型号及简单测试方法…………………………………6第二章晶闸管的触发电路………………………………72.1对触发电路的要求………………………………………………72.2单结晶闸管触发电路研究………………………………………72.3常用三相调压形势及特点………………………………………11第三章晶闸管移相触发电路……………………………133.1移相控制原

3、理…………………………………………………133.2移相触发具体应用……………………………………………133.3移相触发的优缺点……………………………………………13第四章晶闸管过零触发电路……………………………144.1过零控制原理…………………………………………………144.2过零触发具体应用……………………………………………144.3过零触发的优缺点……………………………………………21第五章晶闸管电路的保护…………………………………225.1晶闸管保护的必要性…………………………………………225.2产生过电压的原因及其抑制措施……………………

4、………225.3产生过电流的原因及其抑制措施…………………………25第六章晶闸管设计的常遇问题解析…………………29心得体会…………………………………………………………30附录各种实用晶闸管控制电路………………………………31-38-可控硅移相过零触发控制概述随着自动控制的发展，用弱电控制强电越来越有必要，怎样隔离成为人们必须考虑的，可控硅成功地实现了弱信号对强电(输出端负载电压)的控制。可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，目前交流调压器多采用可控硅调压器，这些优点是继电器无法比拟的。交流调压

5、的方法有很多，我们可以通过可变变比的变压器来改变输出的电压，还可以通过电阻分压等许多方法。但我们必须承认用变压器实现起来笨重，若减小变压器的规格则功率又成为另一问题，电阻分压方式简单易行但浪费能源都是不合适的。所以我们大多数采用可控硅来调节交流电压从而达到我们的目的。-38-可控硅移相过零触发控制第一章晶闸管简介一．晶闸管的结构晶闸管是一种大功率半导体变流器件，它具有三个PN结的四层结构，其外形、结构和图形符号如图1-1所示。由最外的P1层和N2层引出两个电极，分别为阳极A和阴极K，由中间P2层引出的电极是门极G（也称控制极）。图1-1晶闸管的外形

6、、结构和图形符号(a)外形；(b)结构；(c)图形符号常用的晶闸管有螺栓式和平板式两种外形，如图1-1(a)所示。晶闸管在工作过程中会因损耗而发热，因此必须安装散热器。螺栓式晶闸管是靠阳极（螺栓）拧紧在铝制散热器上，可自然冷却；平板式晶闸管由两个相互绝缘的散热器夹紧晶闸管，靠冷风冷却。额定电流大于200A的晶闸管都采用平板式外形结构。此外，晶闸管的冷却方式还有水冷、油冷等。二．晶闸管的工作原理晶闸管导通必须同时具备两个条件：（1）晶闸管主电路加正向电压。（2）晶闸管控制电路加合适的正向电压。为了进一步说明晶闸管的工作原理，可把晶闸管看成是由一个

7、PNP型和一个NPN型晶体管连接而成的，连接形式如图1-2所示。阳极A相当于PNP型晶体管V1的发射极，阴极K相当于NPN型晶体管V2的发射极。图1-2晶闸管工作原理等效电路-38-可控硅移相过零触发控制当晶闸管阳极承受正向电压，控制极也加正向电压时，晶体管V2处于正向偏置，EC产生的控制极电流IG就是Ｖ2的基极电流IB2，V2的集电极电流IC2=β2IG。而IC2又是晶体管Ｖ1的基极电流，Ｖ1的集电极电流IC1=β1IC2=β1β2IG（β1和β2分别是Ｖ1和V2的电流放大系数）。电流IC1又流入V2的基极，再一次放大。这样循环下去，形成了强烈的正

8、反馈，使两个晶体管很快达到饱和导通，这就是晶闸管的导通过程。导通后，晶闸管上的压降很小，电源电压几乎全部加在