【文章內容簡介】 希望整流器的輸出直流電壓能夠根據需要進行調節(jié)，在這種情況下，需要采用可控整流電路，而晶閘管正是可以實現(xiàn)這一要求的可控整流元件。 52 內部由四層半導體（ PNPN）構成，形成三個 PN結（ J J J3），最下層的 P1引出為陽極（ A），最上層的 N2引出為陰極（ K），中間的 P2引出為控制極（ G）。 53 工作原理： 如果只在晶閘管的陽極和陰極之間加正向電壓而控制極不加電壓，則 PN結 J2為反向偏置，晶閘管不導通，稱為阻斷；如果 A、 K之間加反向電壓而控制極不加電壓， J J3反偏，晶閘管還是阻斷。也就是說，在 G極沒有加控制電壓情況下，晶閘管始終處于阻斷狀態(tài)。 當在陽極和陰極之間加正向電壓的同時，在控制極與陰極之間也加一個正向電壓，則晶閘管將由阻斷變?yōu)閷?，而且其壓降很小?1V左右），相當于開關處于閉合狀態(tài)。晶閘管導通后，可以通過幾十甚至上千安的電流，只要 A、 K之間一直加有正向電壓，它就一直維持導通狀態(tài)，控制極一般就不再起控制作用。所以， 控制極也叫觸發(fā)極，加在其上的電壓一般為觸發(fā)脈沖電壓。 晶閘管的導通原理可以由其等效電路來分析：根據晶閘管的結構，可以把它看成由一個 NPN型三極管和一個 PNP型三極管組合而成。 54 55 ? 晶閘管導通后，控制極就失去控制作用。那么，如何使晶閘管由導通變?yōu)樽钄酄顟B(tài)呢？只能通過降低電源電壓，或增大負載電阻，或改變電源電壓極性（加反向電壓）等方法，使陽極電流 IA減少，到某一特定數值以下（即小于維持電流），才能使晶閘管重新阻斷。 ? 若不加控制極正向電壓，而提高陽極電壓，則當達到某一限度時，由于正向漏電流的增大，也會導致晶閘管導通。 ? 當 A、 K加反向電壓時，兩個三極管集電極電壓極性接反，都不能放大，只有較小的反向漏電流，晶閘管處于阻斷狀態(tài)。 56 ? （ 1）電壓定額： 斷態(tài)重復峰值電壓 ( )： 反向重復峰值電壓（ ）： 通態(tài) (峰值 )電壓（ ）： ? （ 2）電流定額： 通態(tài)平均電流 ： 維持電流 ： 擎住電流 ： ? （ 3）門極定額： 門極觸發(fā)電流 、門極觸發(fā)電壓 ? （ 4）額定結溫 ：器件在正常工作時所允許的最高結溫，在此溫度下，晶閘管有關的額定值和特性都能得到保證。 DRMURRMUTMU)( AVTIHILIGTIGTUjwT57 （ 1）單相半波可控整流電路： ? 電阻性負載的情況： 58 其整流輸出電壓是極性不變的脈動直流電壓，它的波形只在電源電壓的正半 周內出現(xiàn)。 VT承受的電壓 ,在導通時忽略管壓降為零，其余不導通時承受全部電源電壓。 從 VT開始承受正向電壓起到加上觸發(fā)脈沖這一電角度稱為控制角 α ， VT導通的電角度稱為導通角 θ， θ ＝ πα ，輸出平均電壓： 它是 α 的函數，也就是說改變 α 就可以控制改變 。 α 愈小， 愈大。當 α ＝ 0時，晶閘管全導通，相當于二極管整流，輸出最大；當 α ＝ π 時， ＝ 0。 du2c 2α?? UUddudu59 ? 電感性負載的情況： 60 當在電源電壓正半周的 t1時刻觸發(fā)晶閘管，在負載側就立即出現(xiàn)直流電壓，感性負載通過電流 ，當 在增加的過程中， L的自感電動勢極性為上正下負，它力圖阻止電流增加；當 過零變負時，電流處于逐步減小的過程中，在 L兩端產生一個上負下正的電動勢，力圖阻止電流減小，此時感應電動勢比值大，使晶閘管仍然承受正向電壓，繼續(xù)維持導通（此時可以理解為 L釋放出先前儲藏的能量，使晶閘管保持導通維持負載電流）。這個過程一直維持到 L中的電流降為零，即 L中的磁場能量釋放完畢，晶閘管關斷 (即t2時刻 )，并且立即承受電源負半周的反向電壓?？梢姡捎陔姼械拇嬖?，延遲了晶閘管的關斷時刻，使輸出波形上出現(xiàn)負值，導致輸出直流電壓的平均值下降。 didi2u2u61 根據 ，當 R為一定值時， L越大，感應電動勢就大，進入負半周后維持晶閘管導通的時間就越長，輸出電壓波形負值部分越大，輸出電壓越低。當 ωLR時，輸出波形中正負波形面積接近， ，輸出電流平均值就很小。 ? 為解決大電感負載時的上述矛盾，可在整流電路的負載兩端并聯(lián)一個整流二極管，稱為續(xù)流二極管 VD。 當電源電壓過零變負后，電感 L的感應電動勢可經續(xù)流二極管使負載電流繼續(xù)流通，也就是說電感儲藏的能量通過續(xù)流二極管與負載形成回路釋放。此時，輸出不再出現(xiàn)負電壓，在續(xù)流期間，晶閘管承受電源反向電壓而關斷。 從波形可以看出，加了續(xù)流二極管后，輸出電壓的波形與電阻性負載時一樣，但輸出電流波形就大不相同，流過負載的電流不但連續(xù)而且基本上維持不變，電感愈大，電流波形愈接近一條水平線，此電流由晶閘管 VT和二極管VD分擔，晶閘管導通期，從晶閘管流過，晶閘管關斷期，從續(xù)流二極管流過。 dtdiLe ?0?dU62 63 （ 1）單相橋式全控整流電路： 把單相橋式整流電路中的四個二極管換成晶閘管，就組成了單相橋式全控整流電路。 ? 電阻性負載的情況： VT1和 VT4組成一對橋臂， VT2和 VT3組成另一對橋臂。當電源正半周，在 t1時刻給 VT1和 VT4以觸發(fā)脈沖， VT1和 VT4導通，負載流過電流；而此時 VT2和 VT3均承受反向電壓而截止；當電源電壓過零時， VT1和 VT4也隨之關斷。當電源變?yōu)樨摪胫軙r， VT2和 VT3承受電源正向電壓，在控制角為 α 處觸發(fā)晶閘管 VT2和 VT3，則 VT VT3導通，負載流過電流；此時 VT1和 VT4承受反向電壓；當電壓再次過零時，VT2和 VT3隨之關斷；以后又是 VT1和 VT4導通，如此循環(huán)下去?？梢钥闯觯瑑山M觸發(fā)脈沖在相位上應相差 180176。 。 ? 橋式可控整流屬于全波整流，負載在電源正負半周均有電流流過，一個周期內整流輸出電壓脈動兩次，輸出電壓的平均值為： 2c 2α?? UUd64 65 它的輸出電壓是半波整流的兩倍。當 α ＝ 0時，相當于二極管橋式整流，輸出電壓最大，當 α ＝ 180176。 時，輸出電壓為零，故可控移相范圍為 180176。 。 由于晶閘管 VT VT4和 VT VT3在電路中是輪流導通的，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。 ? 電感性負載的情況： 當電源為正半周，在 t1時刻（即控制角為 α ）給晶閘管 VT1和 VT4加上觸發(fā)脈沖，兩管導通， Ud＝ U2。由于電感中的電流不能突變，起平波作用，所以通過負載的電流接近于直線。當電源電壓過零變負時，因電感上產生上負下正的電動勢使 VT1和 VT4仍承受正向電壓而繼續(xù)導通，波形中出現(xiàn)負值部分。此時 VT2和 VT3雖承受電源負半周的正向電壓，由于未加觸發(fā)脈沖而不能導通。當在 ωt ＝ π+α 時刻， VT VT3加上觸發(fā)脈沖導通， VT1和VT4立即承受反向電壓而關斷，負載電流由 VT VT4轉移到VT VT3上，這個過程叫換相。到第二個周期又重復上述過程，循環(huán)下去。 66 67 ? 由波形可知，當 α ＝ 0時， 最大；α ＝ 90176。 時， （正負半周面積相等） ,其移相范圍為 90176。 。晶閘管承受的最大正反向電壓都是 。當負載回路的電感量不夠大時，電感儲藏的能量不足以維持電流導通到（ π+α ）時，負載的電流將不連續(xù)。 ? 單相橋式全控整流電路特點： 與半波可控整流比較，一個周期內整流電壓脈動二次，脈動程度比半波??；變壓器二次繞組中，兩個半周期的電流方向相反且波形對稱，因此不存在直流磁化問題；變壓器繞組的利用率也比半波提高了一倍。 UU d ?0?dU22U68 第二章 電 工 測 量 ? 一、電工常用攜帶式儀表的應用 電工常用攜帶式儀表主要有萬用表、鉗形電流表及兆歐表。 69 70 ? 二、直流電阻的測量 ? 電壓、電流表法 ? 萬用表法和歐姆表法 ? 直流單臂電橋（惠斯頓電橋）測量法 ? 直流雙臂電橋（凱爾文電橋）測量法 71 ? 三、接地電阻的測量 ? 四、電能的測量 ? 測量電能的儀表稱為電度表，常用的是感應式電度表，用于測量交流負載所消耗的電能。 72 第三章 觸電危害與急救 ? 觸電事故 ： ? 電擊：單線電擊、兩線電擊、跨步電壓電擊 ? 電傷：電弧燒傷、電流灼傷、皮膚金屬化、電烙印、電光眼 ? 雷電事故 ? 靜電事故 ? 電磁輻射事故 ? 電路故障及事故 ? 電路故障：斷路、短路、接地、漏電、突然停電、誤合閘 ? 電路故障得不到控制就可能發(fā)展為電路事故 73 第一節(jié) 電流對人體的危害 一、電流作用機理 電流通過人體時破壞人體內部細胞組織的正常工作，主要表現(xiàn)為生物學效應。 電流作用還包括熱效應、化學效應、機械效應 電流是造成人體觸電的本質原因。 74 1. 電流的大小 人體電阻主要由 表皮電阻和體內電阻 構成，體內電阻一般較為穩(wěn)定，約在 500Ω 左右，表皮電阻則與表皮濕度、粗糙程度、觸電面積等有關，一般人體電阻在 1kΩ ～ 2kΩ之間 （時間越長對人體傷害最嚴重） （ 50Hz～ 60Hz時電流對人體傷害最嚴重） （通過人心臟的電流對人體傷害最嚴重） 二、影響電流對人體作用因素 75 按通過人體的電流大小而使人體呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，可將電流劃分為三級： ? 感知電流 （成年男性 ；女性 ） 是指在一定的概率下通過人體引起人有任何感覺的最小電流 ? 擺脫電流 （ 成年男性 16mA；女性 ） 在一定概率下人觸電后能自行擺脫帶電體的最大電流 ? 致命電流 觸電電流 （ 30mA以上有生命危險 ） 76 第二節(jié) 觸電事故種類、方式與規(guī)律 一、電流對人體傷害的類型 電擊 電擊是電流對人體內部組織造成的傷害，是 內傷 。如人的呼吸和心跳停止。 電傷 電傷是電流的熱效應、化學效應、機械效應對人體造成的 外傷 。 77 ? 單相觸電 （人體不同部位同時接觸一根相線和零線） ? 兩相觸電 （ 人體不同部位 同時 接觸兩根相線 ） ? 跨步電壓觸電 按人體觸及帶電體的方式和電流通過人體的途徑，觸電主要有三種情況： 二、人體觸電的方式 78 三、人體觸電的規(guī)律 觸電事故季節(jié)性明顯， 6~9月事故最多； 低壓觸電事故多； 攜帶式設備和移動式設備觸電事故多； 電氣連接部位觸電事故多； 錯誤操作和違章作業(yè)造成的觸電事故多； 不同行業(yè)、不同年齡、不同地域觸電事故各不相同 79 第三節(jié) 觸電急救 脫離低壓電源的方法 拉閘斷電、切斷電源線、用絕緣物品脫離電源 脫離高壓電源的方法 拉閘停電、短路法 脫離跨步電壓的方法 穿絕緣靴或單腳著地跳到觸電者身邊，緊靠觸電者頭或腳把他拖成躺在等電位地面上，即可就地靜養(yǎng)或進行搶救 當人體觸電首先是盡快脫離電源 一、觸電者脫離電源的方法 80 脫離電源時的注意事項 救護者一定要判明情況，做好自身防護。 在觸電人脫離電源的同時，要防止二次摔傷事故。 如果是夜間搶救，要及時解決臨時照明，以避免延誤搶救時機。 81 二、觸電急救 發(fā)現(xiàn)有人觸電時，首先要盡快的使觸電人脫離電源，然后根據觸電人的具體情況，采取相應的急救措施： 觸電者神志清醒 時，首先將觸電者轉運到最近的通風干燥的平地，仰面平躺，觀察的觸電者情況，并作好急救準備； 觸電者神志不清醒 時，首先將觸電者轉運到最近的通風干燥的平地，仰面平躺，一邊進行觸電急救，一邊進行對外呼救。 82 急救 —— 心肺復蘇法 暢通氣道 口對口（鼻）人工呼吸 胸外按壓（人工循環(huán)） 胸外按壓與口對口（鼻）人工呼吸同時進行時，其節(jié)奏為：單人搶救時，每按壓 15次后吹氣2次，反復進行；雙人搶救時，每按壓 5次后由另一人吹氣一次，反復進行 83 第四章 防觸電技術 ? 為了達到安全用電的目的，必須采用可靠的技術措施，防止觸電事故發(fā)生。絕緣、安全間距、漏電保護、安全電壓、遮欄及阻擋物等都是防止直接觸電的防護措施。保護接地、保護接零是間接觸電防護措施中最基本的措施。所謂間接觸電防