【文章內(nèi)容簡介】 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(nèi)部由四層半導(dǎo)體（ PNPN）構(gòu)成，形成三個 PN結(jié)（ 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(jié) J2為反向偏置，晶閘管不導(dǎo)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?dǎo)通，而且其壓降很?。?1V左右），相當于開關(guān)處于閉合狀態(tài)。晶閘管導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)通原理可以由其等效電路來分析：根據(jù)晶閘管的結(jié)構(gòu)，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(dǎo)通后，控制極就失去控制作用。那么，如何使晶閘管由導(dǎo)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(shù)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(dǎo)致晶閘管導(dǎo)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(fù)峰值電壓 ( )： 反向重復(fù)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(jié)溫 ：器件在正常工作時所允許的最高結(jié)溫，在此溫度下，晶閘管有關(guān)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(nèi)出現(xiàn)。 VT承受的電壓 ,在導(dǎo)通時忽略管壓降為零，其余不導(dǎo)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(dǎo)通的電角度稱為導(dǎo)通角 θ， θ ＝ π α ，輸出平均電壓： 它是 α 的函數(shù)，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(dǎo)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(cè)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(chǎn)生一個上負下正的電動勢，力圖阻止電流減小，此時感應(yīng)電動勢比值大，使晶閘管仍然承受正向電壓，繼續(xù)維持導(dǎo)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(dǎo)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(guān)斷 (即t2時刻 )，并且立即承受電源負半周的反向電壓。可見，由于電感的存在，延遲了晶閘管的關(guān)斷時刻，使輸出波形上出現(xiàn)負值，導(dǎo)致輸出直流電壓的平均值下降。 didi2u2u61 根據(jù) ，當 R為一定值時， L越大，感應(yīng)電動勢就大，進入負半周后維持晶閘管導(dǎo)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 ω LR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(yīng)電動勢可經(jīng)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(guān)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(dǎo)通期，從晶閘管流過，晶閘管關(guān)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(dǎo)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(guān)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(dǎo)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(guān)斷；以后又是 VT1和 VT4導(dǎo)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(yīng)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(nèi)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(dǎo)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(dǎo)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(chǎn)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(dǎo)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(dǎo)通。當在 ωt ＝ π+α 時刻， VT VT3加上觸發(fā)脈沖導(dǎo)通， VT1和VT4立即承受反向電壓而關(guān)斷，負載電流由 VT VT4轉(zhuǎn)移到VT VT3上，這個過程叫換相。到第二個周期又重復(fù)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(dǎo)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(nèi)整流電壓脈動二次，脈動程度比半波?。蛔儔浩鞫卫@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(yīng)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(yīng)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(nèi)部細胞組織的正常工作，主要表現(xiàn)為生物學效應(yīng)。 電流作用還包括熱效應(yīng)、化學效應(yīng)、機械效應(yīng) 電流是造成人體觸電的本質(zhì)原因。 74 1. 電流的大小 人體電阻主要由 表皮電阻和體內(nèi)電阻 構(gòu)成，體內(nèi)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(guān)，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(nèi)部組織造成的傷害，是 內(nèi)傷 。如人的呼吸和心跳停止。 電傷 電傷是電流的熱效應(yīng)、化學效應(yīng)、機械效應(yīng)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(shè)備和移動式設(shè)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(jù)觸電人的具體情況，采取相應(yīng)的急救措施： 觸電者神志清醒 時，首先將觸電者轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fù)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(fù)進行；雙人搶救時，每按壓 5次后由另一人吹氣一次，反復(fù)進行 83 第四章 防觸電技術(shù) ? 為了達到安全用電的目的，必須采用可靠的技術(shù)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。所謂間接觸電防護措施是指防止人體各個部位觸及正常情況下不帶電，而