单结晶体管触发电路

     用单结晶体管组成的触发电路具有结构简单、VT1211 调节方便、输出功率小和输出脉冲窄等特点，适用于50 A以下晶闸管的触发电路。
    图6 -14是单结晶体管组成的触发电路。电源U和R、C构成充电回路；C，RB1和单结晶体管结构成放电回路。为了使电路处于自激振荡工作状态，射极电压UE=U-iER所表示的射极负载线应与发射结特性交于负阻区。

                      
    设电容C上的初始电压uc=0。接通电源U后，一方面它通过RB1、RB2在E与B．结间建立峰点电压UP;另一方面其经R向电容C进行充电，则UE=UO按指数规律上升，如图6-15所示。在UE<UP期间，管子截止，输出电压uc =0。

                        
    当UE≥UP时，管子导通，电阻RB1急剧减小，电容C向R1放电，由于R1取值较小，一般为50～100Ω，放电很快，放电电流在R1上形成一脉冲电压UG，如图6-15所示。而电阻R的阻值取得较大，当电容电压uc下降到单结晶体管的谷底电压Uv时，电源经过电阻R供给的电流小于单结晶体管的谷点电流Iv，于是管子截止。电源再次经过R向C充电，重复上述过程，于是在电阻R1上又得到一个脉冲电压UG。
    以上电路有一个缺点，即不满足“同步”。而在前述的可控整流电路中，晶闸管是串在主回路中来调节输出电压的大小，晶闸管在每次承受正向偏压期间，要求第一个触发脉冲出现的时间均相同，这样可获得稳定的直流电压输出，即保持同步。
    为了克服以上缺点，常用的是如图6 -16所示的完全可控的同步触发电路。

                 
    图6 -16中，Ts为同步变压器，其作用是使副边供给触发电路电源原边主回路电源为同一频率。副边经桥式整流和稳压管削波限幅后，得到梯形波电压uB作为触发电源电压。当交流电源u1过零时，U2和UB同时过零，因此单结晶体管RB1、RB2的之间电压UBB也过零，使管子内部电位UA =O，可使电容C上电荷很快释放。在下一个半周开始时，基本从零开始充电，这样才能保证每个半周期触发电路送出的第一只脉冲过零时刻的口角一致，起到同步作用。

 

第二篇：实验一 单结晶体管触发电路实验V1.0版

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。