【正文】 1－15 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中，削波穩(wěn)壓管兩端并接移只大電容，可控整流電路能工作嗎？為什么？1－16 單結(jié)晶體管張馳振蕩電路是根據(jù)單結(jié)晶體管的什么特性組成工作的？振蕩頻率的高低與什么因素有關(guān)？1－17 ，若＝20V，則峰點電壓為多少？如果管子的b1腳虛焊，電容兩端的電壓為多少？如果是b2腳虛焊（b1腳正常），電容兩端電壓又為多少？1－18 試述晶閘管變流裝置對門極觸發(fā)電路的一般要求。3） 大電感負載接續(xù)流二極管。1） 電阻性負載。圖1－51 習題1－12圖1－13 畫出單相半波可控整流電路，當=60176。1－5 晶閘管的額定電流和其他電氣設備的額定電流有什么不同？1－6 型號為KP100－維持電流IH＝3mA的晶閘管，使用在圖1－50所示的三個電路中是否合理？為什么（不考慮電壓、電流裕量）？圖1－50 習題1－6圖1－7 某晶閘管元件測得UDRM＝840V，URRM=980V，試確定此晶閘管的額定電壓是多少？1－8 有些晶閘管觸發(fā)導通后，觸發(fā)脈沖結(jié)束時它又關(guān)斷是什么原因？1－9 名詞解釋控制角（移相角） 導通角 移相 移相范圍1－10 某電阻性負載要求0～24V直流電壓，最大負載電流Id＝30A，如用220V交流直接供電與用變壓器降壓到60V供電，都采用單相半波整流電路，是否都能滿足要求？試比較兩種供電方案所選晶閘管的導通角、額定電壓、額定電流值以及電源和變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)和對電源的容量的要求有何不同、兩種方案哪種更合理（考慮2倍裕量）？111 有一單相半波可控整流電路，帶電阻性負載Rd=10Ω，交流電源直接從220V電網(wǎng)獲得，試求：（1）輸出電壓平均值Ud的調(diào)節(jié)范圍；（2）計算晶閘管電壓與電流并選擇晶閘管。思考題與習題1－1 晶閘管導通的條件是什么？導通后流過晶閘管的電流由什么決定？晶閘管的關(guān)斷條件是什么？如何實現(xiàn)？晶閘管導通與阻斷時其兩端電壓各為多少？1－2 調(diào)試圖1－48所示晶閘管電路，在斷開負載Rd測量輸出電壓Ud是否可調(diào)時，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)不正常，接上Rd后一切正常，請分析為什么？圖1－48 習題1－2圖1－3 畫出圖1－49所示電路電阻Rd上的電壓波形。為此，只要改變觸發(fā)電路所提供的觸發(fā)脈沖送出的時刻（即控制角），就能改變晶閘管在交流電壓u2一周期內(nèi)導通時間，這樣負載上直流電壓的平均值就可以得到控制。由晶閘管等組成的可控整流主電路，其輸出端的負載，可以是電阻性（如白熾燈、電爐、電焊機等）、大電感性負載（如直流電動機的勵磁繞組、滑差電動機的電樞線圈等）以及反電勢負載（如直流電動機的電樞反電勢負載、充電狀態(tài)下的蓄電池等）。整流裝置的輸入端一般接在交流電網(wǎng)上。由調(diào)光燈電路可以得出晶閘管可控整流的原理框圖如圖1 32所示。4）電容C的選擇電容C的大小與脈沖寬窄和的大小有關(guān)，通常取值范圍為：～1。充電電阻的取值范圍為：其中：——加于圖1－21中BE兩端的觸發(fā)電路電源電壓——單結(jié)晶體管的谷點電壓——單結(jié)晶體管的谷點電流——單結(jié)晶體管的峰點電壓——單結(jié)晶體管的峰點電流2）電阻的選擇電阻是用來補償溫度對峰點電壓的影響，通常取值范圍為：200～600。圖131所示為調(diào)節(jié)電位器后得到的波形。圖130（b）為理論波形，對照進行比較。圖1－29 改變RP后電容兩端電壓波形②、輸出脈沖的波形（圖121中“D”點）將探頭的測試端接于“D”點，測得D點的波形如圖130（a）所示。半個周期（a） （b）圖128 電容兩端電壓波形（a）實測波形 （b）理論波形調(diào)節(jié)電位器RP的旋鈕，觀察C點的波形的變化范圍。由于電容每半個周期在電源電壓過零點從零開始充電，當電容兩端的電壓上升到單結(jié)晶體管峰點電壓時，單結(jié)晶體管導通，觸發(fā)電路送出脈沖，電容的容量和充電電阻的大小決定了電容兩端的電壓從零上升到單結(jié)晶體管峰點電壓的時間，因此在本課題中的觸發(fā)電路無法實現(xiàn)在電源電壓過零點即時送出觸發(fā)脈沖。脈沖移相由電阻RE和電容C組成，脈沖形成由單結(jié)晶體管、溫補電阻R輸出電阻R4組成。（a） （b）圖1－26 橋式整流后電壓波形（a）實測波形 （b）理論波形②、削波后梯形波電壓波形（圖121圖中“B”點）將探頭的測試端接于“B”點，測得B點的波形如圖127（a）所示，該點波形是經(jīng)穩(wěn)壓管削波后得到的梯形波，圖127（b）為理論波形，對照進行比較。①、橋式整流后脈動電壓的波形(圖121中“A”點)將探頭的測試端接于“A”點，接地端接于“E”點，調(diào)節(jié)旋鈕“t/div”和“v/div”，使示波器穩(wěn)定顯示至少一個周期的完整波形，測得波形如圖126（a）所示。從而實現(xiàn)觸發(fā)電路與整流主電路的同步。同步變壓器一次側(cè)與晶閘管整流電路接在同一相電源上，交流電壓經(jīng)同步變壓器降壓、單相橋式整流后再經(jīng)過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓削波形成一梯形波電壓，作為觸發(fā)電路的供電電壓。例如，在單相半波可控整流電路中，觸發(fā)脈沖應出現(xiàn)在電源電壓正半周范圍內(nèi)，而且每個周期的角相同，確保電路輸出波形不變，輸出電壓穩(wěn)定。圖121所示為單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，是由同步電路和脈沖移相與形成兩部分組成的。如圖1－25（b）所示。 （a） （b）圖1－25 單結(jié)晶體管張馳振蕩電路電路圖和波形圖（a）電路圖 （b）波形圖 設電容器初始沒有電壓，電路接通以后，單結(jié)晶體管是截止的，電源經(jīng)電阻R、RP對電容C進行充電，電容電壓從零起按指數(shù)充電規(guī)律上升，充電時間常數(shù)為REC；當電容兩端電壓達到單結(jié)晶體管的峰點電壓UP時，單結(jié)晶體管導通，電容開始放電，由于放電回路的電阻很小，因此放電很快，放電電流在電阻R4上產(chǎn)生了尖脈沖。表1—4 單結(jié)晶體管的主要參數(shù)2．單結(jié)晶體管張馳振蕩電路利用單結(jié)晶體管的負阻特性和電容的充放電，可以組成單結(jié)晶體管張馳振蕩電路。2）單結(jié)晶體管的主要參數(shù)單結(jié)晶體管的主要參數(shù)有基極間電阻rbb、分壓比η、峰點電流IP、谷點電壓UV、谷點電流IV及耗散功率等。 ③飽和區(qū)——VN段 當硅片中載流子飽和后，欲使繼續(xù)增大，必須增大電壓Ue，單結(jié)晶體管處于飽和導通狀態(tài)。V點稱為谷點，谷點所對應的電壓和電流稱為谷點電壓Uv和谷點電流Iv。UA的下降，使PN結(jié)承受更大的正偏，引起更多的空穴載流子注入到硅片中，使rbl進一步減小，形成更大的發(fā)射極電流，這是一個強烈的增強式正反饋過程。P點所對應的電壓稱為峰點電壓Up，所對應的電流稱為峰點電流IP。當Ue增加到與UA相等時，＝0，即如圖1－24所示特性曲線與橫坐標交點b處。圖1－24 單結(jié)晶體管伏安特性（a）單結(jié)晶體管實驗電路 （b）單結(jié)晶體管伏安特性 （c）特性曲線族①截止區(qū)——aP段當開關(guān)Q閉合，電壓Ubb通過單結(jié)晶體管等效電路中的rbl和rb2分壓，得A點電位UA，可表示為式中 η——分壓比，是單結(jié)晶體管的主要參數(shù)，η一般為0．3～0．9。發(fā)射極e第一基極b1第二基極b2圖123 單結(jié)晶體管實物及管腳（2）單結(jié)晶體管的伏安特性及主要參數(shù)1）單結(jié)晶體管的伏安特性單結(jié)晶體管的伏安特性：當兩基極b1和b2間加某一固定直流電壓時，發(fā)射極電流與發(fā)射極正向電壓Ue之間的關(guān)系曲線稱為單結(jié)晶體管的伏安特性＝f（Ue），試驗電路圖及特性如圖1－24所示。觸發(fā)電路常用的國產(chǎn)單結(jié)晶體管的型號主要有、其外形與管腳排列如圖1－22（d）所示。PN結(jié)可等效為二極管VD。它是一種特殊的半導體器件，有三個電極，只有一個PN結(jié)，因此稱為“單結(jié)晶體管”，又因為管子有兩個基極，所以又稱為“雙極二極管”。由圖可見，在一塊高電阻率的N型硅片上引出兩個基極b1和b2，兩個 基極之間的電阻就是硅片本身的電阻，一般為2～12kΩ。圖1—21所示為單相半波可控整流調(diào)光燈電路的觸發(fā)電路（該電路是從圖1—1（b））中分解出來的），其方式采用單結(jié)晶體管同步觸發(fā)電路，其中單結(jié)晶體管的型號為，電路圖及參數(shù)如圖1—21所示。為門極提供觸發(fā)電壓與電流的電路稱為觸發(fā)電路。②流過晶閘管電流的平均值IdT和有效值IT