4.2.1 单结晶管触发电路[共4页]

单结半导体管触发电路图这是一种应用十分广泛的电路，主要由单结半导体管产生触发脉冲。

利用单结半导体管的特性和RC充放电电路，可以组成振荡电路，如图所示。

其中VT为单结半导体管。

单结半导体管振荡电路及波形当电路接通电源EB后，在电阻R1上的压降为IBB·R1，同时又通过R向电容C充电，使单结半导体管发射极上的电压按指数规律上升，当电压达到峰点电压Up时，单结半导体管VT导通，电容器C上的电压通过发射结及R1放电，发射极的电压也迅速下降。

当下降的电压小于谷点电压Uv电压时，管子截止，电容C又开始充电，于是在电阻R1上便可得到一系列脉冲，脉冲的周期T可由下式给出:从上式可以看出，只要改变R、C的数值，即可改变脉冲周期的长短。

脉冲的宽度也可由下式求出:式中:R1一般在50~100Ω之间取值。

电阻R2为温度补偿电阻，用来保证产生脉冲时间的稳定性。

R2在一般情况下取300~500Ω图所示电路还不能用到晶闸管的整流电路中去，因为还无法做到触发脉冲与主电路的电源同步。

图所示电路是一个采用桥式整流、与主电路利用同一个电源来实现同步的电路。

图中URL为负载上的电压。

单结半导体管触发电路电源经桥式整流电路后的波形如图中叨所示，它是供给触发电路的同步电源。

当交流电源电压过零时，UZ电压也过零，此时VT管两个基极之间的电压UBB=0，这时VT的峰点电压Up也近似为零，VT E-B之间导通，电容C将迅速放完所存电荷。

这样就保证了电容C在电源电压过零时从零开始充电，达到了触发电路与主电路之间的同步关系。

这样即使在每个半周朔内会出现很多个触发脉冲[图(b)中的触发脉冲为三个]，也只有第一个脉冲才能起到触发晶闸管的作用。

电路中的电位器RP和电容C决定充电时间，RP的阻值小时，产生的脉冲数增多，则第一个脉冲出现的时刻向前移，使晶闸管的导通角θ增大，反之则使θ角减小，达到了移相控制的作用。

单结晶体管构成晶闸管触发电路图用单结晶体管构成的晶闸管触发电路如图1 所示，触发电路的有关电压波形如图2 所示。

单结晶体管触发电路移项原理咱今儿就来唠唠这单结晶体管触发电路移项原理这玩意儿。

您瞧瞧，咱得先把这单结晶体管是个啥模样搞清楚。

那玩意儿长得就跟个小零件似的，不大点儿，在电路板上安安静静地待着，跟周围那些个电阻、电容啥的挤在一块儿。

咱先来说说这单结晶体管本身啊。

它啊，就好像是一个小小的指挥家，在电路里头起着关键的作用。

它有它自己的脾气和特性，您要是不了解它，那可就抓瞎了。

它有个发射极，还有两个基极，就跟人的手脚似的，各有各的用处。

再说说这触发电路。

嘿，这触发电路就好比是一个导火索，一点着啊，整个电路就开始忙活起来了。

那单结晶体管在这触发电路里头，就像是个开关似的，什么时候开，什么时候关，这里头可有讲究。

说到这移项原理，就更有意思了。

打个比方啊，就好比是一群人排队走路，本来是排得整整齐齐的，突然有个人喊了一嗓子，说：“哎，大家都往旁边挪挪！”这一挪啊，队伍的位置就变了。

这单结晶体管触发电路的移项原理啊，有点这个意思。

它是通过改变一些个参数，比如说电容的充电时间啊，电阻的大小啊，来让这个触发的时刻发生变化。

就好比是调整了那个喊口号的人的时机，让大家在不同的时间点开始挪动。

您想想看，这多奇妙啊！有一次啊，我跟一个同行聊起这单结晶体管触发电路移项原理。

他就跟我说：“哎呀，这玩意儿可不好理解啊，我刚开始学的时候，脑袋都大了。

”我就笑着跟他说：“嘿，你得把它想象成生活中的事儿，就好比排队走路，一下子就好理解多了。

”他听了之后，眼睛一亮，说：“哎呀，你这一说，还真是那么回事儿！”咱再说说这在实际应用中的作用。

比如说在一些电器设备里头，通过调整这个移项啊，就能控制电器的工作时间和状态。

就好比是给电器定了个时间表，让它该工作的时候工作，该休息的时候休息。

反正啊，这单结晶体管触发电路移项原理啊，虽然听起来有点复杂，但是只要咱用心去琢磨，把它跟生活中的事儿联系起来，就不难理解。

咱多研究研究，说不定以后还能整出点新花样来呢！。

单结晶体管触发电路设计系别：电信系班级：姓名学号;指导教师：一、实训目的(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调试步骤与方法。

(3) 熟悉与掌握单结晶体管触发电路各主要点的波形测量与分析。

(4) 熟悉单结晶体管触发电路故障的分析与处理。

二、实训所需挂件及附件三、实训线路及原理利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和RC的充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图2-1所示。

图中V6为单结晶体管，其常用的型号有BT33和BT35两种，由等效电阻V5和C1组成组成RC充电回路，由C1-V6-脉冲变压器组成电容放电回路，调节RP1即可改变C1充电回路中的等效电阻。

图11-1 单结晶体管触发电路原理图晶闸管的工作原理当b1—b2．间加电源VBB，且发射极开路时，A点电位及基极b2的电流为：式中η称为单结晶体管的分压比，其数值主要与管子的结构有关，一般在0.5～0.9之间。

图3-2 单结晶体管特性曲线的测试晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

晶闸管的工作条件：1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。

2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。

4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。

从晶闸管的内部分析工作过程：晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结图1，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管图2当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。

《自动控制系统》国家级精品课程系列教材电力电子技术及自动控制系统实验指导书郑征杨海柱陶慧编著朱艺峰陶海军刘海波电气工程与自动化学院二○一一年二月目录绪论 (1)实验一单结晶体管触发电路与单相半控桥式整流电路的研究 (4)实验二晶闸管直流调速系统的调试 (8)实验三直流斩波与IGBT驱动保护电路测试 (15)实验四单相并联逆变电路 (19)实验五单相交流调压电路和恒温控制系统的研究 (22)实验六三相集成触发电路及三相全控桥式整流电路的研究 (26)实验七双闭环直流调速系统的调试与机械特性的测试 (33)参考文献 (38)绪论实验的目的在于培养学生掌握基本的实验方法和操作技能，特别着重于对学生能力的培养，包括自学能力、动手能力、组织能力、数据分析处理能力、运用理论解决实际问题能力、初步科研实验能力、文字表达能力等。

电力电子及自控系统实验的特点是综合性和实践性强，涉及面广，实验时不宜一人单独进行，须分组协同工作。

它是《电力电子技术》和《自动控制系统》理论教学的重要环节，是理论教学的补充和继续，而理论教学又是实验教学的基础。

实验中学生可灵活运用所学的理论知识，学会分析和解决实际系统中出现的问题，培养学生实践动手能力及综合分析问题的能力，加强理论和实践的统一。

通过从理论到实践的锻炼，可使认识不断提高、深化，并进一步有所发现，有所创新。

一、实验方式为了提高效率、讲究实效、取得预期的收获，电力电子技术及自动控制系统实验建议按以下方式进行：（一）实验预习预习是实验前的重要准备工作，是保证实验顺利进行的必要步骤，也是培养学生独立工作能力、提高实验质量与效率的重要环节，要求做到：1．实验前应复习有关课程的章节，熟悉有关理论知识。

2．认真阅读实验指导及有关实验装置介绍，了解实验的目的、内容、方法、要求和系统工作原理，明确实验过程中应注意的问题。

3．画出实验线路，明确接线方式，拟出实验步骤，列出实验时需记录的各项数据表格，对理论计算数据应预先进行计算。

单结晶体管（Unijunction Transistor，简称UJT）是一种三端半导体器件，它只有一个PN 结和两个电阻接触电极。

单结晶体管通常用作脉冲发生器、定时器和振荡器等电路。

以下是一些基本的单结晶体管电路：1. 单结晶体管脉冲发生器：-电路原理：单结晶体管的发射极接地，基极接正脉冲，集电极接负载。

当基极电压达到一定值时，单结晶体管导通，集电极电压上升，负载得到脉冲。

-应用：电子钟表、定时器、信号发生器等。

2. 单结晶体管振荡器：-电路原理：单结晶体管与电容、电阻等元件组成的反馈网络连接，形成振荡电路。

当单结晶体管导通时，电路中的电荷和电流变化，通过反馈网络产生正弦波振荡。

-应用：信号发生器、通信设备中的振荡器等。

3. 单结晶体管定时器：-电路原理：利用单结晶体管的导通和截止特性，结合电容的充放电过程，实现时间的延迟或计数功能。

-应用：电子钟表、计时器、延时继电器等。

4. 单结晶体管调光电路：-电路原理：通过改变加在单结晶体管基极的脉冲信号的宽度，控制单结晶体管的导通时间，从而调节集电极负载的亮度。

-应用：调光台灯、照明控制等。

在设计和使用单结晶体管电路时，需要注意以下几点：-单结晶体管的基极和发射极之间有一个正向偏置的PN结，基极和集电极之间是两个反向偏置的PN结。

-单结晶体管的导通和截止由基极电压控制，发射极接地时，基极电压高于一定值时，单结晶体管导通。

-单结晶体管的集电极电流和脉冲宽度受基极电压和电路负载的影响。

-为了提高单结晶体管电路的稳定性和可靠性，需要合理选择电路元件和参数，并进行适当的调试。

单结晶体管电路的设计和应用需要根据具体的需求和功能来定制，以确保电路的性能和稳定性。

单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验报告This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验报告实验内容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波形的观察。

3．单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。

4．单相半波整流电路带电阻—电感性负载时，续流二极管作用的观察。

实验设备及仪器⑴MCL-III型教学实验台⑵NMCL-33组件：触发电路和晶闸管主电路⑶NMCL-05(E)组件：触发电路⑷MEL03A组件：可调电阻⑸双踪示波器⑹万用表实验方法单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察先不接主电路，NMCL-32的“三相交流电源”开关拨向“直流调速”侧。

将NMCL-05E 面板左上角的同步电压输入端与NMCL—32的U、V端相连，单结晶体管触发电路中G、K 接线端悬空，“2”端（地）与脉冲输出“K”端相连。

按下“闭合”按钮，用示波器观察触发电路单相半波整流输出（“1”），梯形电压（“3”、“4”），锯齿波电压（“5”）及单结晶体管输出电压（“6”）和脉冲输出（“GK”）等波形。

调节移相可调电位器RP ，参照图1-1，观察输出脉冲的移相范围，之后使相位角=180°。

图1-1 单相半波整流相位角的观察观察完毕，断开主电源。

注：由于在以上操作中，脉冲输出未接至晶闸管的控制极和阴极，所以在用示波器观察触发电路各点波形时，特别是观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端（“2”）和脉冲输出“K”端相连。

但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否则造成短路事故，烧毁触发电路。

单相半波可控整流电路带电阻性负载断开触发电路中“2”端与“K”端的连接，按图1-2连好触发电路及主电路，其中主电路中负载为纯电阻（由MEL —03A 的两个900Ω电阻并联，并调至阻值最大位置），电感和续流二极管暂不接。

实验一 单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路实验1. 实验目的（1）熟悉单结晶体管触发电路的工作原理、接线及电路中各元件的作用； （2）观察单结晶体管触发电路各点的波形，掌握调试步骤和方法；（3）对单相半波可控整流电路在电阻负载及阻感性负载时的工作过程作全面分析； （4）了解续流二极管的作用。

2. 预习要求（1）了解单结晶体管触发电路的工作原理；（2）复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和阻感性负载时的工作波形；（3）掌握单相半波可控整流电路接不同负载时d U 、d I 的计算方法。

3. 实验器材（1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置； （2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK06、D42等挂箱； （3）双踪示波器； （4）万用表。

4. 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并记录；（3）单相半波整流电路带电阻性负载时)(2αf U U d =特性的测定； （4）单相半波整流电路带阻感性负载时续流二极管作用的观察。

5. 实验电路（1）单结晶体管触发电路如图1-1所示图1-1 单结晶体管触发电路原理图触发电路原理：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7R 及5V 向电容1C 充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压p U 时，单结晶体管6V 导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲。

同时由于放电时间常数很小，1C 两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压v U ，使6V 关断，1C 再次充电，周而复始，在电容1C 两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。

在一个梯形波周期内，6V 可能导通、关断多次，但只有输出的第一个触发脉冲对晶闸管的触发时刻起作用。

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调试步骤和方法。

二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。

2 DJK03-1 晶闸管触发电路该挂件包含“单结晶体管触发电路”等模块。

3 双踪示波器自备三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。

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、预习要求阅读本教材1-3节及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观测将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。

如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。

在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器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”点的波形，调节移相电位器RP1，观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形；最后观测输出的“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当α＝30o、60o、90o、120o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1-9的各波形进行比较。