雙向晶閘管交流高壓電路 雙向晶閘管交流開關(guān)電路

相當(dāng)于一對反并聯(lián)的單相晶閘管，常用于交流電路作為調(diào)壓或者開關(guān)使用。

它有兩個主電極A1、A2(A2是電位參考電極)和一個控制極G。

控制極加正或負(fù)觸發(fā)脈沖均能觸發(fā)導(dǎo)通，有四種觸發(fā)方式，其中第三種靈敏度最低，常用ce或者be組合。

觸發(fā)脈沖來時VT立刻導(dǎo)通，隨后自保持，直到兩電極電壓為零或都電壓更換極性，VT自行關(guān)斷。主電極電壓更換極性后，需要重新觸發(fā)才能再次導(dǎo)通。

使用直流電壓(極性不論)加在控制極和A2之間，VT兩個方向的電流均能通過，直到控制極直流電壓切除為止，相當(dāng)于交流開關(guān)。

由于雙向晶閘管常用于交流電路中，故其額定通態(tài)電流用交流有效值來表示，即100A的VT能通過100A電流有效值(峰值141A)。

單相的VT是以正弦半波平均值來表示的，峰值為141A的正弦半波，其平均值為141/π=45A，所以一個100A的雙向VT與兩個反并聯(lián)的45A的單相VT電流容量相等。

雙向晶閘管電壓阻斷能力，允許電壓變化率和允許電流變化率的能力都比單向晶閘管差。。雙向晶閘管的優(yōu)點(diǎn)是主電路及觸發(fā)電路簡單，因而成本低。

雙向晶閘管交流高壓電路

交流電源通過雙向晶閘管VT加到交流負(fù)載RL上。

R3是電源降壓電阻，兼穩(wěn)壓管VZ限流電阻。

穩(wěn)壓管兩端是梯形波，它與電源電壓同時刻過零，以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)同步。

全橋整流電流將交流電源正弦波整為脈動直流(都是正值)，所以單結(jié)晶體管震蕩電路在電源正負(fù)半波都可以產(chǎn)生脈沖，通過脈沖變壓器T將產(chǎn)生的正脈沖變換為負(fù)脈沖觸發(fā)雙向晶閘管，晶閘管以c e觸發(fā)方式工作。

雙向晶閘管導(dǎo)通之后，振蕩電路被短路，也就是說振蕩器在每個半波中只能發(fā)出一個觸發(fā)脈沖，振蕩電路被短路后，電容及時完成放電完畢，保證控制角的準(zhǔn)確。

調(diào)節(jié)電位器RP改變脈沖控制角，達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載電壓的目的。

簡單的交流調(diào)壓電路

采用兩節(jié)阻容移相電路產(chǎn)生滯后于電源電壓的觸發(fā)電壓，通過兩個反并聯(lián)的發(fā)光二極管觸發(fā)。

雙向晶閘管導(dǎo)通后，把移相電路短路，電容充分放電，保證下一個半波觸發(fā)時刻準(zhǔn)確。調(diào)節(jié)電位器的阻值，改變觸發(fā)電壓的相位使負(fù)載達(dá)到交流調(diào)壓的目的。調(diào)壓波是正負(fù)半波均被截掉一部分的正弦波。

串入發(fā)光二極管的目的是利用它具有閾值電壓的性能，端電壓超過某一定值時才導(dǎo)通，導(dǎo)通后電阻很小，兩端電壓很低，這樣就可使阻容移相觸發(fā)電壓由原來前沿不陡的正弦波變成為前沿比較陡的觸發(fā)電壓。

電路的負(fù)載可以是燈泡，電飯煲及風(fēng)扇。雙向晶閘管的容量根據(jù)負(fù)載確定，電路特點(diǎn)是低價、調(diào)節(jié)范圍大。屬于b、e觸發(fā)方式。

雙向晶閘管交流開關(guān)電路

在雙向晶閘管控制極和第二主電極之間加入直流電壓，晶閘管正反向均導(dǎo)通，當(dāng)直流電壓切除后，晶閘管正反向均阻斷。這樣就成為一個由弱電壓控制大電流的交流開關(guān)。它的優(yōu)點(diǎn)是無機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)。沒有可動部分，沒有電弧，不怕粉塵，不會接觸不良。用電壓控制很容易實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能。

最簡單的交流開關(guān)(一對反并聯(lián)單相晶閘管)

兩個單向晶閘管的控制極通過開關(guān)S相連，作為觸發(fā)控制。

S分?jǐn)?，晶閘管一個正向阻斷一個反向阻斷。

S閉合，電源電壓正半波，VT2正偏，有觸發(fā)電流(從A2即K1>G1>S>G2>K2)，這種觸發(fā)方式叫做陽極電壓觸發(fā)，觸發(fā)通路電阻很小，屬于強(qiáng)觸發(fā)，晶閘管可以迅速可靠的導(dǎo)通。(晶閘管控制極和陰極之間的反向電阻是其正向電阻的2~3倍，屬于一個低歐姆電阻，這是晶閘管控制極的pn結(jié)所特有的)

晶閘管導(dǎo)通后提供負(fù)載電流，且陽、陰極間電壓很低，約1V，觸發(fā)電流立刻降到零。由于觸發(fā)電流是極短時間存在的，所以即使其電流很大，但能量較小，實(shí)踐證明是不會損害晶閘管的。

開關(guān)可以適當(dāng)開關(guān)繼電器觸點(diǎn)，也可以用整流橋和晶體管代替。

無電弧接觸器

三對反并聯(lián)單向晶閘管與三相負(fù)載串聯(lián)組成一套開關(guān)，每對晶閘管的兩個控制極通過繼電器J常開觸點(diǎn)連接，通過繼電器對這套開關(guān)進(jìn)行控制。每對晶閘管都與接觸器主觸點(diǎn)相并聯(lián)，接觸器主觸點(diǎn)是另一套開關(guān)。

圖b按啟動按鈕SB1，J觸點(diǎn)先與KM觸點(diǎn)閉合，按停止按鈕SB2,KM觸點(diǎn)先與J觸點(diǎn)分?jǐn)啵瑫r差是接觸器動作時間，約10ms。電弧主要發(fā)生于電路分?jǐn)鄷r刻，KM分?jǐn)鄷r,J觸點(diǎn)仍然閉合，晶閘管仍然導(dǎo)通，電路仍接通，電弧無法建立。隨后J觸點(diǎn)分?jǐn)啵чl管電流過零時刻自動關(guān)斷。

晶閘管總共導(dǎo)通的時間為接觸器動作時間及自然關(guān)斷時間約十毫秒，晶閘管是極短時間工作，其電流容量可按浪涌電流值來選擇小電流晶閘管造價不高，浪涌電流約為額定電流十五倍左右。

當(dāng)負(fù)載是電機(jī)時，啟動電流有5~7倍的額定電流，圖b控制線路是使J觸點(diǎn)先閉合，由晶閘管開關(guān)先接通電機(jī)，因此會遭受啟動沖擊，所以其電流容量應(yīng)相應(yīng)加大。

如果不關(guān)心接觸器閉合觸點(diǎn)顫動所產(chǎn)生的小電弧，只關(guān)心電路分?jǐn)鄷r的電弧?？墒褂脠Dc控制線路，它是KM先于J閉合，因而電機(jī)啟動電流不會沖擊晶閘管，其電流容量不必加大。

定時關(guān)燈的樓梯等電路

接通樓梯燈的開關(guān)后，電容C1充電到穩(wěn)壓管VZ穩(wěn)壓值3V.

C2的充電電流使三個三極管導(dǎo)通，三極管V2導(dǎo)通對電容C3充電至3V，三極管V3導(dǎo)通把3V電壓加到雙向晶閘管控制極，VT觸發(fā)導(dǎo)通燈泡得電。

此時燈開關(guān)已斷開，C2充電完畢后，無電流流過，V1、V2截止，電容C3對三極管V3放電，仍然保持V3導(dǎo)通，雙向晶閘管也導(dǎo)通，直到V3放電完畢，起到延時關(guān)燈的作用。

C3放電完畢后，V3關(guān)斷，VT在電源過零時刻關(guān)斷，燈熄滅，延時時間決定于C2充電及C3放電的時間總和。

C2用滌綸電容，漏電小，三極管放大倍數(shù)大于200

光控路燈開關(guān)

光敏元件RG用光敏電阻MG45，暗阻>30kΩ，亮阻<3kΩ，(白天電阻小，晚上電阻大)，C1降壓電容，VZ穩(wěn)壓值6.5V，它為觸發(fā)電路提供電壓。

天黑時，電阻大，分壓大，三極管基極電壓大，三極管導(dǎo)通，晶閘管導(dǎo)通，路燈亮。

天亮?xí)r，電阻小，分壓小，三極管基極電壓小，三極管截止，晶閘管截止，路燈滅。

注意光敏電阻的安裝不能受到路燈光的影響，要定時除塵。