课题十单结晶体管触发电路-河南工业职业技术学院.doc

课题十 单结晶体管触发电路 基本课题：单结晶体管触发电路 目的要求：掌握单结晶体管的导通条件，能看懂晶体管触发电路原理图。 主要内容及重点难点 主要内容：单结晶体管的工作原理； 自激振荡电路； 具有同步环节的触发电路 教学重点: 工作原理；触发电路 教学难点： 触发电路 教学方法及教学手段 讲述法、复习、比较 作业： 1、3 课题十 单结晶体管触发电路 一、触发电路简介 由晶闸管的导通条件知道，当晶闸管承受正向阳极电压时，必须在门极和阴极之间加适当的正向电压，晶闸管才能正向导通。这种控制晶闸管导通的电路称为触发电路。 1.晶闸管对触发电路的要求 ① 触发脉冲应具有足够的功率和一定的宽度； ② 触发脉冲与主电路电源电压必须同步； ③ 触发脉冲的移相范围应满足变流装置提出的要求。 2. 触发电路的分类 触发电路可按不同的方式分类， 依控制方式可分为相控式、斩控式触发电路； 依控制信号性质可分为模拟式、数字式触发电路； 依同步电压形成可分为正弦波同步、锯齿波同步触发电路； 按组成触发电路的核心器件可分为单结晶体管、晶体管和集成块触发电路。 3．常见的触发脉冲电压波形 图3-1 常见的触发脉冲电压波形 a)正弦波 b)尖脉冲 c)方脉冲 d)强触发脉冲 e)脉冲列 二、单结晶体管 1．单结晶体管的结构 单结晶体管是在一块高电阻率的N型硅片两端，用欧姆接触方式引出第一基极b1和第二基极b2，b1与b2之间的电阻为N型硅片的体电阻，约为 3～12kΩ，在硅片靠近b2极掺入P型杂质，形成PN结，由P区引出发射极e。 图3-2单结晶体管 a)结构示意 b)等效电路 c)图形符号 d)外形及管脚 2．单结晶体管型号：有BT33和BT35两种，其中B表示半导体，T表示特种管，第一个数字3表示有3个电极，第二个数字3(或5)表示耗散功率300mW(或500mW)。 3．判断管脚：用万用表来判别单结晶体管的好坏比较容易，可选择R×1k电阻挡进行测量，若某个电极与另外两个电极的正向电阻小于反向电阻，则该电极为发射极e，接着测量另外两个电极的正反向电阻值应该相等。 4．工作原理 图3-3 单结晶体管伏安特性 a)单结晶体管实验电路 b)单结晶体管伏安特性 c)特性曲线族 单结晶体管可分为以下三个区：截止区、负阻区、饱和区 导通条件：发射极电压达到 二、单结晶体管自激振荡电路 利用单结晶体管的负阻特性和RC电路的充放电特性，可以组成单结晶体管自激振荡电路。 1．电源接通后，E通过电阻Re对电容C充电，充电时间常数为ReC； 2．当电容电压达到单结晶体管的峰点电压UP时，单结晶体管进入负阻区，并很快饱和导通，电容C通过eb1结向电阻R1放电，在R1上产生脉冲电压uR1。 3．此后C又开始下一次充电，重复上述过程。由于放电时间常数(R1+ rb1)C远远小于充电时间常数ReC，故在电容两端得到的是锯齿波电压，在电阻R1上得到的是尖脉冲电压。 三、具有同步环节的单结晶体管触发电路 1．梯形波同步电压形成：同步变压器 2．阻容移相：改变Re的大小，可改变电容充电速度，也就改变了第一个脉冲出现的角度，达到调节α角的目的。 3．脉冲输出：直接输出和脉冲变压器输出，以实现触发电路与主电路的电气隔离。 图3-5 单结晶体管同步触发电路 四、案例分析 数控机床输入设备的晶闸管驱动电路 数控机床的输入设备，即读数机大都采用五单位电报机头。采用晶闸管驱动电路可大大提高输入机工作的可靠性。同时，省掉传统电路中的继电器，消除了机械振动和火花干扰，可使纸带输入速度0－20行/S；连续可调。 当输入端加0V表示输入禁止。此时，晶体管V6导通，集电极输出负电位，二极管VD2导通，C1无法充电，单结管驰张振荡器不振荡，脉冲变压器TC1无输出，晶闸管VT1阻断电报机头不工作，纸带不走。 当输入端加－12V表示走带。此时，V6截止，二极管VD2反压截止。电容C1开始充电，达峰点电压时，V1导通，TC1输出脉冲，VT1导通，接通电报机机头线圈3F－10的电源，吸动衔铁，推动棘轮，使纸带前移一行。 晶闸管VT1导通，电报机头线圈两端的压降作为单结晶体管V2的工作电源。当电容C2充电到V2的峰点电压时，V2导通输出脉冲，经脉冲变压器TC2加到晶闸管VT2的门极，使VT2导通。电容C3再晶闸管VT1导通时被充电为左负右正。当VT2导通时，C3放电电压迫使VT1关断。于是电报机头线圈失电，衔铁