單結晶體管觸發(fā)電路圖解

在可控整流電路中，為使晶閘管在要求時刻導通，觸發(fā)電路必須在每個正半波準確提供相同控制角觸發(fā)脈沖串，而且控制角大小又可以人為調(diào)節(jié)，才能實現(xiàn)可控的目的。

觸發(fā)電路種類繁多，此處介紹單結晶體管觸發(fā)電路。

單結晶體管結構

基片：低電子濃度(兩基極之間上下阻值很高，電流很小)、高電阻率的N型硅片，上下兩端引出第二、第一基極(雙基二極管)，

硅片靠近上部燒結一片空穴濃度很高的P型硅片，引出發(fā)射極。

管子一共三個電極，一個PN結，稱為單結晶體管。

下段電阻RB1所得的電壓與兩基極之間電壓的比值稱為分壓比。約0.5~0.9

使用時在發(fā)射極和第一基極之間加一個可調(diào)的正電壓，將引起發(fā)射極電流，發(fā)射極電流和發(fā)射極電壓之間的函數(shù)關系叫單結晶體管伏安特性。

當發(fā)射極電壓為第一基極電壓+0.6V時，PN結導通，此時發(fā)射極電壓叫做峰點電壓，對應的電流叫做峰點電流。

PN結導通后，P片高濃度空穴注入N片第一基極位置，使第一基極位置的載流子濃度增加，電阻率減小，第一基極的電阻RB1隨即變小，出現(xiàn)伏安特性下降段的負阻區(qū)(電流增大，電壓反而減小)。

發(fā)射極電壓跌至最低的數(shù)值叫做谷點電壓UV，對應的電流叫做谷點電流，單結晶體管工作在谷點時，表明P區(qū)注入N區(qū)的載流子濃度達到極限，RB1阻值降低到最小值了，此時如果發(fā)射極外部電路提供不了谷點電流，則RB1增大使UB1增大，PN結反偏關斷。

單結晶體管震蕩電路

Ug為輸出電壓，由于單結晶體管兩基極電阻很大，則R1上邊的壓降可以忽略不計，輸出電壓為零。

接通電源后，電源為電容C充電以后，電容電壓不斷上升，當達到單結晶體管發(fā)射極峰點電壓時，發(fā)射極和第一基極之間的PN結導通，電容對RB1、R1放電，電流注入RB1然后其阻值迅速下降，這樣C僅通過R1放電。R1的電阻值遠遠小于電阻R，所以充電比放電要慢，當隨著放電電壓下降到谷點電壓時，提供不了谷點電流給單結晶體管，又電源提供給第一基極的電壓UB1高于發(fā)射極電壓，PN結反偏關斷。電容由R再度充電，產(chǎn)生第二次觸發(fā)，如此循環(huán)反復，便在R1上輸出周期性脈沖串。于是在R1上形成尖峰型脈沖電壓。(b圖下電壓Ug)

改變可調(diào)電阻R的阻值，可以改變充電時間常數(shù)，從而改變脈沖周期，把電阻R1換成揚聲器，調(diào)節(jié)R阻值使發(fā)出類似蝙蝠的叫聲，可作為驅(qū)蚊器使用。此處為晶閘管觸發(fā)電路。

單結晶體管觸發(fā)的可控整流電路

圖中下半部分是半控橋整流電路，上部分為單結晶體管觸發(fā)電路.

單結晶體管的電源不是采用直流電源，而是由降壓變壓器二次側經(jīng)橋式整流后，再用穩(wěn)壓管限幅，削區(qū)整流波的波頂部分，從而得到一個個梯形波。

以此作為單結晶體管電源，其目的是使單結晶體管振蕩器在每個梯形波結束時刻，由于電源電壓為零，使電容上電壓亦為零，在下一個梯形波開始時刻，電容c均是從零壓開始充電到峰點電壓，因而每個梯形波所產(chǎn)生的第一個脈沖所需要的時間均相同，而梯形波過零時刻與晶閘管電壓過零時刻是相同的，故而第一個觸發(fā)脈沖的控制角均相同，這樣輸出電壓波形中晶閘管在每個半波內(nèi)的導通角相同，這稱為同步觸發(fā)。

盡管在每個梯形波期間內(nèi)，振蕩器還會產(chǎn)生多個脈沖，但晶閘管受第一個脈沖觸發(fā)導通后，以后的脈沖均不起作用。

改變電位器RP的值，可改變電容充電的快慢，從而控制每個梯形波第一個脈沖出現(xiàn)的時刻，達到調(diào)節(jié)整流電壓的目的，單結晶體管產(chǎn)生的脈沖同時觸發(fā)兩個晶閘管的門極，在某個半波時，其中一個晶閘管正偏則觸發(fā)導通，另一個晶閘管反偏雖然觸發(fā)但不能導通。

用一個晶體管代替可調(diào)電阻，利用改變晶體管基極電流能改變其等效電阻的原理。把手控方式改為電壓控制方式。

圖中V2(PNP)管是利用其等效電阻代替電位器RP，V1(NPN)管作為直接耦合放大器，控制信號ui由三極管基極輸入，當ui增大時，V1管集電極電流和V2管基極電流增大，V2管的等效電阻減小，使電容充電加快，觸發(fā)脈沖提前發(fā)出，控制角減小，整流輸出電壓升高。