电子技术教案第五章晶闸管电路Word文档下载推荐.docx

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当晶闸管加正向电压时，V1、V2的集电结都为反向偏压，此时加上UG，产生IB2，V2导通，IC2=β2IB2为V1提供基极电流，IB1=β2IB2，晶闸管完全导通。

晶闸管导通之后，V2管的基极始终有V1集电极电流流过，即使UG取消，晶闸管仍处于导通状态。

这时门极已失去控制作用。

门极加上的正向电压称为触发电压。

晶闸管关断条件：

1减小阳极电流IA；

IA<

IH（维持电流）

②UA降为0或使阳极电压反向。

晶闸管导通条件：

1阳极加正向电压；

②门极加触发电压。

三、晶闸管的电压电流特性

曲线表明：

IG=0时，阳极电流很小，称为正向漏电流，晶闸管关断，当正向漏电流突然增大，晶闸管由关断转为导通，此时电压称为正向转折电压UBO，称为硬导通（正常情况下是不允许的）

IG>

0时，此时晶闸管从正向阻断转为正向导通所对应的阳极电压比UBO要低，且IG越大，相应的阳极电压低得越多。

晶闸管导通后电流很大，电压为1V左右。

加反向电压时，UBR为反向转折电压。

四、晶闸管的主要参数

1、正向断态重复峰值电压UDRM

——指允许加在晶闸管上的最大正向峰值电压。

UDRM=UBO-100

2、反向重复峰值电压URRM

——指允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压。

URRM=UBR-100

UDRM=URRM（额定电压）

3、通态平均电流IT（AV）

——指允许通过的工频正弦半波电流在一个周期内的最大平均工资值，简称正向电流。

4、通态平均电压UT（AV）

——指晶闸管正向通过正弦半波额定的平均电流、结温稳定时的阳极和阴极间的电压平均值。

5、维持电流IH

——指维持晶闸管继续导通时需要的最小阳极电流。

五、晶闸管的型号

例：

KP100-12G的晶闸管表示额定电流为100A，额定电压1200V、正向导通压降组别为G（1V）的普通反向阻断型晶闸管。

小结：

1、晶闸管的结构、型号和工作原理；

2、晶闸管的电压电流特性。

3、晶闸管的主要参数。

作业：

P1681、2

5-2晶闸管单相可控整流电路

1、晶闸管导通和关断的条件；

2、单相半波整流电路的工作原理。

如果用全部或部分晶闸管取代第四章讨论的各类整流电路中的整流二极管，就能够组成输出电压连续可调的各类可控整流设备。

一般容量在4KW以下的可控整流装置多采用单相可控整流，对大功率的负载多采用三相可控整流。

一、单相半波可控整流电路

RL：

负载电阻

u1、u2：

电源变压器的一次和二次正弦交流电压。

工作原理：

1、门极不加触发电压，V不导通。

2、在t1时刻，门极加UG，V被触发导通，

uL=u2

3、u2降低到接近零值时，IA小于维持电流

自行关断，uL=0。

在u2的负半周时，晶闸管承受反向电压，

因而不能导通，晶闸管承受的反向电压最

大值为2U2。

α：

控制角

θ：

导通角

θ=180o-α

当α=0o时，UL最大，这时晶闸管全导通。

α=180o时，UL=0

α在0~180o之间变化时，UL可调。

∴UL=0.45U2（1+cosα）/2

IL=UL/RL

例5-1

解：

α=0o时，UL=0.45×

120×

（1+cos0o）/2=54V

α=90o时，UL=0.45×

（1+cos90o）/2=27V

α=120o时，UL=0.45×

（1+cos120o）/2=13.5V

α=180o时，UL=0.45×

（1+cos180o）/2=0V

例5-2

UL=50V时，cosα=2×

50/0.45×

220-1≈0α=90o时

UL=92V时，cosα=2×

92/0.45×

220-1≈0.85α=30o时

二、单相半控桥式整流电路（图5-5）

u2正半周时，V1、V4承受正向电压，

在t1时刻加入UG，V1触发导通。

电流回路为

a→V1→RL→V4→b。

V2、V3均承受反向电压而关断。

u2为负半周时，V2、V3承受正向电压，

在t2时刻加入UG，V2触发导通。

电流回路

b→V2→RL→V3→a。

V1、V4均承受反向电压而关断。

RL上得到的平均直流电压是半波可控整流时的2倍，即

UL=0.9U2（1+cosα）/2

每只晶闸管承受的反向电压为2U2

IF=1/2IL=UL/2RL

例5-3

输出最大平均电流为：

ILM=ULM/RL=30A

当UL=150V时，

cosα=2×

150/0.9×

220-1=0.51

α=60O

∴θ=180O-α=120O

三、应用实例

简易直流电动机调速电路（图5-7）

220V电源接通后，经过V1~V4管的整流，通过晶闸管V5加到直流电动机的电枢上，同时它还向励磁线圈ML提供励磁电流。

调节RP可改变V5的导通角，从而改变UL的大小，实现直流电动机调速。

1、单相半波可控整流电路的工作原理、参数的计算；

2、单相桥式半控整流电路的工作原理、参数计算；

3、简易直流电动机调速电路的工作原理。

P1684、5、6

第六章门电路及组合逻辑电路

电子技术中的电信号可分为两大类：

模拟信号和数字信号。

模拟信号是连续变化的，数字信号是不连续的脉冲信号。

一、数字电路：

主要是指输出与输入之间的逻辑关系，一般不研究变化过程。

如数字万用表、数字石英电子表、声音通过扩音器也是一种数字信号。

波形如下图：

二、数字电路的特点

数字电路中只有高电平、低电平两种状态，通常采用二进制编码，即只有1和0两个数码，用来表示脉冲信号的无有或多少。

高电平3.6V用1表示，低电平0.3V用0表示。

光盘的刻录

数字电路中的二极管、三极管都是工作在开关状态，开关的接通与断开，可以用导通和截止来实现。

导通用1，截止用0表示，这种表示方法一般称为正逻辑。

如果低电平对应1，高电平对应0的关系称为负逻辑。

数字电路的分析与模拟电路不同，主要是以逻辑代数为主要工具，利用真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、波形图等。

特点：

1、数字信号易于存储、加密、压缩、传输和再现。

2、数字电路结构简单，便于集成化、系列化批量生产，成本低、使用方便。

3、可靠性高、精度高、抗干扰能力强。

4、能实现数值运算，可编程数字电路容易实现各种算法，具有较大的灵活性。

5、能实现逻辑运算和判断，便于实现各种数字控制。

三、数字电路的应用

1、信号发生器

2、数字电子仪表

3、数字家电产品

4、数字电子计算机

5、数字通信

6、工业数字控制系统

逻辑代数和普通代数一样，变量都用字母A、B、C·

·

X、Y、Z等表示。

但是和普通代数不同的是逻辑变量取值只有1和0两个，只是表示两种不同的逻辑状态。

逻辑代数研究变量之间的罗辑关系，没有量值的大小，其最基本的逻辑运算有三种：

与运算、或运算和非运算。

6-1门电路

门电路是指具有一个或多个输入端，但只有一个输出端的开关电路。

一、“与”门电路

1、“与”逻辑关系的电路图

右图所示开关S1和S2只要有一个

不闭合或均不闭合，灯HL就不亮。

只有当开关S1和S2都闭合时，灯

HL才亮。

2、“与”门电路

能实现“与”逻辑功能的电路称“与”门电路图。

（1）UA=UB=0V时，二极管V1、V2均导通，输出UY=0.7V。

（2）UA=0V，UB=3V时，发管两端正向电压高而优先导通，UY=0.7V，V2管反偏截止。

（3）UA=3V，UB=0V时，V2管优先导通，UY=0.7V，V1管反偏截止。

（4）、UA=UB=3V时，V1、V2两管均截止，UY=3.7V。

与逻辑关系——指只有当一件事情的所有条件全部具备时，这件事情才发生。

表1-4可用逻辑表达式表示为：

Y=A·

B

3、真值表

用A、B、Y分别表示开关S1、S2和灯HL的状态。

用0表示开关断开和灯灭，用1表示开关闭合和灯亮。

与运算的规律是：

0·

0=00·

1=01·

0=01·

1=1

A

Y

1

从真值表和逻辑函数可看出，“与”门的逻辑功能是；

“有0出0，全1出1”。

二、“或”门电路

1、“或”逻辑关系电路图

闭合或两个全闭合，灯HL就亮。

只有当开关S1和S2都不闭合时，

灯HL才不亮。

2、“或”门电路

（1）UA=UB=0V时，二极管V1、V2均导通，输出UY=0-0.7=-0.7V。

（2）UA=0V，UB=3V时，V2管两端正向电压高而优先导通，UY=3-0.7=2.3V，V1管反偏截止。

（3）UA=3V，UB=0V时，V1管优先导通，UY=2.3V，V2管反偏截止。

（4）、UA=UB=3V时，V1、V2两管均导通，UY=2.3V。

4、或逻辑及或运算

或逻辑——指当决定一件事情的所有条件中，只要具备一个或一个以上的条件，这件事情才发生。

逻辑表达式为：

Y=A+B

或运算的规律是：

0+0=00+1=11+0=11+1=1

“或”门的逻辑功能是：

“有1出1，全0出0”。

三、“非”门电路

1、“非”逻辑关系电路图

当开关S闭合时灯HL灭，当开关S断开时灯HL亮。

2、“非”门电路

图中，三极管工作在饱和和截止两种工作状态，输入高电平时，输出为低电平；

输入低电平，输出高电平。

“非”门的逻辑表达式为：

Y=A

四、复合逻辑门

1、“与非”门

（1）逻辑结构和逻辑符号

（2）逻辑表达式：

B

（3）真值表

（4）逻辑功能：

“有0出1，全1出0”

2、“或非”门

（1）逻辑结构和逻辑符号

Y=A+B

“有1出0，全0出1”

3、“异或”门

B+AB=A+B

“相同出0，不同出1”

1、“与”门电路的电路图、工作原理、真值表、逻辑符号和逻辑表达式。

2、“或”门电路的电路图、工作原理、真值表、逻辑符号和逻辑表达式。

3、“非”门电路的电路图、工作原理、真值表、逻辑符号和逻辑表达式。

4、复合逻辑门电路的逻辑符号、真值表和逻辑表达式。

P1951、2