单相桥式半控整流电路的装接与检测技巧

知识导读

按照图5.4.4 连接电路，使用双踪示波器观察并记录其产生的波形，分析波形产生的原因。了解单相桥式半控整流电路的基本工作原理。理解单相桥式半控整流电路的基本组成。掌握单相桥式半控整流电路的安装与调试方法。

在单相桥式全控整流电路中共用了4 只晶闸管，分成两个导电回路，要求桥臂上晶闸管同时被导通，因此选择晶闸管时要求具有相同的导通时间，且脉冲变压器二次绕组之间要承受u2 电压，所以绝缘要求高。从经济角度出发，可用两只整流二极管代替两只晶闸管，简化整个电路，如图5.4.4 所示，该电路为单相桥式半控整流电路，其在中小容量可控整流装置中被广泛采用。

图5.4.4 所示电路的特点是：两只晶闸管为“共阴极”接法，触发脉冲同时送给两只晶闸管的门极，能被触发导通的只能是承受正向电压（即阳极电位高）的一只晶闸管，所以触发电路较简单。整流二极管VD3 与VD4 是“共阳极”接法，能否导通仅取决于电源电压u2的正负，承受正向电压（即阴极电位低）的一只二极管导通，而与VT1 及VT2 是否导通及负载性质均无关。

带电阻性负载时的半控电路与全控电路的工作情况相同，这里只对带电感性负载的工作情况进行讨论。

图5.4.4　单相桥式半控整流电路

任务实施

一、准备阶段

1.工具和仪器

（1） 电源单元电路；

（2） 万用表MF47A；

（3） 双踪示波器。

2.电路原理图

单相桥式半控整流电路原理图如图5.4.5 所示。

3.电路工作原理

单相桥式半控整流电路由三部分子电路组成，其分别是同步取样给定电路、触发电路以及桥式整流电路。同步取样给定电路是由二极管组成的桥式整流电路，然后通过1 kΩ电阻的分压和限流，再通过10 V 的稳压二极管进行稳压，稳压后再通过电解电容C6 进行滤波，得到了稳定的10 V 直流电，最后再通过可调电阻RP3 和RP2 进行电压取样。(www.xing528.com)

图5.4.5　单相桥式半控整流电路原理图

脉冲触发电路也是由二极管组成的桥式整流电路，然后通过2 kΩ电阻的分压和限流，再通过15 V 的稳压二极管进行稳压，稳压后再通过电解电容C5 和C4 进行滤波，得到了稳定的15 V 直流电压，这个15 V 的电压为单结晶体管提供了工作电压，首先同步取样电压加到三极管VT1 的基极，促使三极管VT1 导通，VT1 导通后使PNP 三极管VT2 导通，这样15 V的直流电就通过24 kΩ电阻、VT2 三极管的发射极E 和集电极C 对电解电容C1 进行充电，电容C1 上的电压会按指数规律逐渐升高，当电容C1 上的电压大于单结晶体管VT3 的峰点电压时，单结晶体管就会导通，这时电容C1 就会通过单结晶体管VT3 的E 极和B 极以及100 Ω的电阻进行放电，在100 Ω电阻上产生一个高脉冲电压，这个高脉冲电压会促使NPN 三极管VT4 导通，一旦VT4 导通，就会在两个具有同名端的电感上产生两个同步的高脉冲电压信号，这两个同步的高脉冲信号分别加在晶闸管VT5 和VT6 的门极上，使晶闸管VT5 和VT6随时准备着导通。

主电路分别由两个晶闸管VT5、VT6 和两个二极管VD8、VD9，以及负载灯泡和阻容保护环节构成。当电压处于正半周时，晶闸管VT5 和VD9 承受正向电压状态，在此时刻又有触发脉冲的到来，这样VT5 和VD9 就会导通，其电流流过的路径由电源正向端到晶闸管VT5再到灯泡，然后经过VD9，最后到达电源的负极，就会在负载灯泡上得到一个从上到下的电流；同理，当电压处于负半周时，其电流流过的路径由电源负向端到晶闸管VT6 再到灯泡，然后经过VD8，最后到达电源的正极，这样也会在负载灯泡上得到一个从上到下的电流。由此可见在单相交流电的整个周期内，负载上的电流始终都是从上到下流过灯泡的。

二、操作过程

1.单相桥式半控整流电路的连接与检测

（1） 检测元器件。按图5.4.5 连接好电路，确保电路准确无误。

（2） 将电阻性负载（灯泡）接入单相桥式半控整流电路主电路，将触发脉冲加在晶闸管VT5、VT6 上。

（3） 单相桥式半控整流电路元器件清单见表5.4.6。

表5.4.6　单相桥式半控整流电路元器件清单

2.单相桥式半控整流电路的调试、测量

（1） 接通电源，调节给定电压，观察并记录晶闸管VT5 两端的电压、负载两端电压以及波形，并填入表5.4.7 中。

表5.4.7　波形记录表1

（2） 改变触发延迟角α 的大小，观察波形的变化，填入表5.4.8 中。

表5.4.8　波形记录表2

完成测量任务后，关闭工作台总电源，拆下测量线及导线，归还工具，对实训台及实训室开展“整理、整顿、清扫、清洁、安全”5S 行动。