4.2单相半波可控整流调光灯电路的装配与调试（课件）-《电子技术基础》同步教学（劳动版）

１． 熟悉晶闸管的性能、工作原理及使用方法。 ２． 能正确识读单相半波晶闸管调光电路图、接线图和布置图。 ３． 能理解单相半波晶闸管调光电路工作原理。 ４． 能按照工艺要求正确焊装单相半波晶闸管调光电路。 ５． 会进行单相半波晶闸管调光电路的测试，并能独立排除调试过程中出现的故障。 学习目标 任务 ２　单相半波可控整流调光灯电路的装配与调试 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 晶闸管是一种用硅材料制成的大功率半导体器件，可以用于整流、调压、调速、开关和变频等方面。 本次任务的主要内容如下：根据给定的技术指标，按照电路图装配并调试单相半波可控整流调光灯电路；同时能独立解决调试过程中出现的故障。 任务引入 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 一、晶闸管的结构及工作原理 １． 晶闸管的结构 闸管 （ SCR） 是一种用硅材料制成的大功率 PNPN 四层半导体器件，可以用于整流、调压、调速、开关和变频等方面，有着广泛的应用。晶闸管具有三个 PN 结，引出三个电极：阳极 A、阴极 K 和控制极 （ 也称门极） G。 相关知识 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 晶闸管的内部结构和等效电路如图所示。 晶闸管的内部结构及等效电路 ａ） 晶闸管内部结构　ｂ） 以三个 PN 结等效电路 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 ２． 晶闸管的工作原理 晶闸管工作原理等效电路 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 二、晶闸管的伏安特性和主要参数 １． 晶闸管的伏安特性曲线 晶闸管阳极与阴极间的电压和阳极电流的关系，称晶闸管的伏安特性。 ２． 晶闸管的主要参数 表所列为晶闸管的主要参数和晶闸管正反向重复峰值电压等级。 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 晶闸管的主要参数 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 晶闸管标准电压等级 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 （１） 额定电压 UTn 例如，某晶闸管实测正向重复峰值电压 UDRM ＝ 840V，反向重复峰值电压 URRM ＝ 960V，将两者较小的 840V 按晶闸管的主要参数表所示取整数得 800V ，该晶闸管的额定电压为 800V ，即 8 级。 即： 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 （２） 额定电流IT(AV) 晶闸管的额定电流也称为额定通态平均电流，指在环境温度为 40°C 和规定的冷却条件下，晶闸管在导通角不小于 170°的电阻性负载电路中，当不超过额定结温且稳定时，所允许通过的工频正选半波电流的平均值。 整流设备的输出端所接负载常用平均电流来表示，晶闸管额定电流的标定与其他电气设备不同，采用的是平均电流，而不是有效值，因此又称为额定通态平均电流。其两者的关系为： 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 晶闸管在实际选择时，其额定电流的确定一般按以下原则：管子的额定电流大于其所在电路中可能流过的最大电流的有效值，同时取 1.5～ 2 倍的余量，即： 所以 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 【例】 一只晶闸管接在 220V 交流回路中，通过该管的电流有效值为 50A，试问应选择什么型号的晶闸管？ 解：晶闸管的额定电压为： 按晶闸管参数系列取 700V，即 7 级。 晶闸管的额定电流为： 按晶闸管参数系列取 50A，所以选取晶闸管型号为 KP50—7。 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 ３． 晶闸管的型号 根据国家的有关规定，普通的晶闸管的型号意义如下： 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 ４． 选型方法 （１） 单相半波可控整流调光电路晶闸管可能承受的最大电压。 （２） 考虑 2 ～ 3 倍的余量选取。 （３） 确定所需晶闸管的额定电压等级。 （４） 根据白炽灯的额定值计算出其阻值的大小。 （５） 确定流过晶闸管电流的有效值。 （６） 考虑 1.5～ 2 倍的余量，确定晶闸管的额定电流 IT（AV） 。 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 三、晶闸管的检测方法 检测晶闸管的具体方法如下： （１） 将万用表的量程置于电阻 R× 100 挡，用万用表红表笔接晶闸管的阳极，黑表笔接晶闸管的阴极，并观察指针摆动情况。 （２） 将万用表红表笔接晶闸管的控制极，黑表笔接晶闸管的阴极观察指针摆动情况。 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 四、单相半波可控整流调光灯电路工作原理 单相半波可控整流调光灯电路实际上就是负载为阻性的单相半波可控整流电路，通过对电路的输出波形 ud 和晶闸管两端电压 uVT 波形的分析，来判断电路工作是否正常是调试及维修过程中非常重要的方法。 单相半波可控整流调光灯主电路 课题四　晶闸管应用电路的装配与调试 ３． 不同的控制角 α 下的电路工作波形分析 继续改变触发脉冲的加入时刻，可以分别得到控制角 α 为 60°、90°、120°时输出电压和管子两端的波形。 电路中晶闸管能