第三章  晶闸管触发电路实验

本实验章节介绍晶闸管触发电路的基础实验内容，其中包括单结晶体管触发电路实验、正弦波同步移相触发电路实验、锯齿波同步移相触发电路实验、西门子TCA785集成触发电路实验等。

实验一  单结晶体管触发电路实验

一、实验目的

(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。

(2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。

二、实验所需挂件及附件

三、实验线路及原理

单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和RC充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图3-1所示。

    图中V6为单结晶体管，其常用型号有BT33和BT35两种，由等效电阻V5和C1组成RC充电回路，由C1-V6-脉冲变压器原边组成电容放电回路，调节RP1电位器即可改变C1充电回路中的等效电阻，即改变电路的充电时间。

 

图3-1 单结晶体管触发电路原理图

工作原理简述如下：

由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V1、V2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过R7及等效可变电阻V5向电容C1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压U_P时，V6导通，电容通过脉冲变压器原边迅速放电，同时脉冲变压器副边输出触发脉冲；同时由于放电时间常数很小，C1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压U_v，使得V6重新关断，C1再次被充电，周而复始，就会在电容C1两端呈现锯齿波形，在每次V6导通的时刻，均在脉冲变压器副边输出触发脉冲；在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1电位器改变C1的充电时间，控制第一个有效触发脉冲的出现时刻，从而实现移相控制；单结晶体管触发电路的各点典型波形如图3-2所示。

电位器RP1已装在面板上，同步信号已在内部接好无需外接，所有的测试信号均在面板上引出。

图3-2  单结晶体管触发电路各点典型波形(α=90⁰)

四、实验内容

   (1)单结晶体管触发电路的调试。

   (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。

五、预习要求

    阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

六、思考题

(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?

(2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°?

七、实验方法

(1)单结晶体管触发电路的波形观测

用两根导线将PE-01电源控制屏的“三相主电路”A、B、C输出任意两相与PE-12的“外接220V”端连接；按下控制屏上的“启动”按钮，听到控制屏内有交流接触器瞬间吸合，此时“三相主电路输出”应输出线电压为220V的交流电源；打开PE-12电源开关，船形开关发光，这时挂件中所有的触发电路都开始工作；用双踪示波器一路探头观测60V的同步电压信号，另一路探头观察单结晶体管触发电路，经半波整流后“1”点的波形，经稳压管削波得到“2”、“3”点的波形，调节移相电位器RP1，观察“4”点锯齿波的变化及“5”点的触发脉冲波形；观测输出的“G、K”触发电压波形，其能否在30°～170°范围内移相?

(2)单结晶体管触发电路各点波形的记录

调节RP1电位器，当α＝30^o、60^o、90^o及120^o时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来，并与图3-2的波形进行比较。

八、实验报告

画出α=60°时，单结晶体管触发电路各点输出的波形及其幅值。

九、注意事项

(1)双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。

(2)由于脉冲“G”、“K”输出端有电容影响，故观察输出脉冲电压波形时，需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极，否则无法观察到正确的脉冲波形。

(3)在示波器读取波形的幅度及周期时，首先应将模拟示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置，防止读数错误。

 

第二篇：单结晶体管触发电路的装接与调试

           

编定日期：20##年 3  月 17 日  教 师  签 字：  * * *     教研组长签字：  * * *       

审定日期：20##年  4  月 6 日  教务主任签字：   * * *  

附表一：单结晶体管触发电路的装接与调试评分表

学生姓名：                         班级：                     课程名称：                          

小组成员：                         带队教师：                实训日期：