晶闸管触发电路：原理与作用精解

一、晶闸管触发电路的核心作用

晶闸管触发电路在电力电子领域扮演着关键角色，其主要功能是通过精准调控晶闸管电极间的电压、电流以及脉冲信号等参数，实现对晶闸管导通与截止状态的精确控制。这使得晶闸管能在特定时间点触发并导通或截止，进而控制电路中的电流强度，达成对整个电路的有效调控。

二、晶闸管触发电路的工作原理

正向电压施加：当晶闸管的阳极与阴极之间被施加正向电压时，晶闸管并不会即刻进入导通状态。

触发信号注入：此时，需要在门极和阴极之间注入一个正向触发脉冲信号。

晶闸管导通：触发信号促使晶闸管内部导形成通通道，使得主电路电流能够顺利流通。

门极控制失效：一旦晶闸管成功导通，即使门极触发信号被撤销，晶闸管依然保持导通状态，门极不再对晶闸管的状态产生影响。

晶闸管关断方式：若要想关断晶闸管，通常有两种方法：一是将主电路电流降低至维持电流以下；二是在阳极和阴极之间施加反向电压。由此可知，晶闸管的触发电路本质上是一个控制信号发生器，其核心职责是生成满足特定条件的触发脉冲，以此实现对晶闸管通断状态的精准操控。

三、单结晶体管触发电路详解

电路组成

同步降压变压器T：关键作用是将220V交流电进行降压处理，同时确保输出电压相位与市电相位保持一致。

桥式整流电路：负责将交流电转换为脉动直流电。

稳压二极管Vw及Rw：协同工作实现削波功能，将脉动直流电转化为梯形波。

限流电阻R：其阻值大小对电容器C的充电速度有着直接影响，进而关联到晶闸管的控制角与导通角的大小。

单结晶体管及相关元件：与电阻R、电容器C以及电阻R1共同构成弛张振荡器，为晶闸管提供必须的触发脉冲。

电路工作原理

降压与整流：220V交流电经同步降压变压器降压后，得到幅值较小的正弦波交流电。

次级电压经全波桥式整流得到脉动交流电如下图。

全波整流后，转变为脉动直流电。经整流后的脉动直流电压波形呈现出方向不变但幅值随时间变化的特性。

削波处理：当脉动电压值低于稳压管Vw的稳定电压时，稳压管不导通，其两端电压与脉动直流电压值相等；而当脉动电压超过Vw的稳压值时，稳压管Vw发生反向击穿导通，此时Vw两端电压维持稳定，超出稳压值的电压部分在电阻Rw上形成电压降，从而将脉动直流电压削波为梯形波。

振荡与触发：经整流削波后的直流电压施加于弛张振荡电路，作为其电源，实现同步作用。在主电路电压处于每半周起始或结束阶段时，由于电压较低，振荡电路不工作，电容器放电完毕，两端电压归零。当主电路电压接近梯形波顶部时，振荡电路启动工作，电流经电阻R对电容器C充电。当电容器两端电压攀升至单结晶体管的峰点电压时，单结晶体管导通，电容器放电。放电电流分两路行进，一路经单结晶体管发射极、基极b1、电阻R1回到电容器另一极板；另一路经发射极、基极b1、电阻R2连接至晶闸管VT的门极，进而流向晶闸管阴极，最终回到电容器另一极板。晶闸管受触发而导通。随着电容器两端电压逐渐降低，当降至单结晶体管的谷点电压时，单结晶体管截止，振荡电路进入下一个周期。值得注意的是，晶闸管一旦导通，在半个周期内不再受触发电路控制，因此在半个周期内，仅有第一个触发脉冲有效。当主电路正半周即将结束时，振荡电路电压处于梯形波下降沿并迅速下降，致使振荡电路停振，电容器电压释放归零。如此一来，在每个半周起始时刻，电容器均从零电压开始充电，充分保障了振荡电路产生的脉冲与主电路电压的严格同步，对确保整个电路稳定、精准运行起着不可或缺的作用。
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