简单可控硅充电机制作（四） - 简单可控硅充电机制作（四款可控硅充电机电路图详解）

简单可控硅充电机制作（四）

电路原理

我们知道，可控硅是一个可控制的单向导电开关，在交流电路中具有整流作用，而且整流出的电压受控于控制极脉冲电压的大小和宽度。根据这个原理，将可控硅串联于220V交流电路中，并利用单结管电路作为可控硅控制极的控制电路，以实现直接整流交流电的目的。

如图1所示电路，其中3CT、C1、R1组成整流电路，可控硅3CT为核心整流元件，在控制极脉冲［如图2（b）所示波形］的作用下将交流电变为直流电.C1和R1串联后并接于可控硅的两端，其作用是保护可控硅不被击穿，称为阻容保护。其实质就是将造成“过电压”的能量变成电场能量储存到电容器中，然后释放到电阻中去消耗掉。

具体来说，当可控硅换向时，由于残留载流子的存在，在反向电压的作用下，将以反向电流的形式流过回路，当反向阻断能力恢复时，电流迅速减少，若回路中有电感存在，将会产生一个比工作电压高数倍的尖峰脉冲，有可能使可控硅击穿。在可控硅两端并联电容C1后，利用电容器C1上电压不能突变的规律，可以减缓电压的上升。从电容器充放电电流公式

i=dq/dt=C1*duC1/dt

得

VC1=1/C1*∫idt.

可以看出，将C1取得足够大，而尖峰脉冲的时间都很短，故C1上电压的终值可限制在可控硅的允许范围内。电阻R1的作用主要有两个，一是可以阻尼电容C1和电路中的L形成振荡;另一是限制电容C1放电时的电流上升率，因为当可控硅未导通时，电容器是储积着电能的，一旦可控硅被触发导通，电容C1上的电荷立即经可控硅形成短路放电回路，若没有电阻R1限流，这个放电电流的瞬时值可能很大，电流上升率若超过其极限值，可能使可控硅损坏。

由R2、D1、D2、D3、R1、RW、C2、R4、BT33、R3及D4组成控制电路，产生触发脉冲控制可控硅的导通角，从而实现输出电压大小的控制。其中R2、D1部分产生降压整流作用，向触发电路提供直流偏置电压。

D2、D3起稳压作用，使单结管输出的脉冲幅度和每半周产生第一个脉冲（第一个脉冲使可控硅触发导通后，后面的脉冲都是无用的）的时间不受交流电电源电压的波动的影响，触发电路能稳定工作。

RW和R3称充电电阻，R5为放电电阻，R4为温度补偿电阻。电源接通后，电流经D1整流后，由电阻RW、R3对电容C2充电，当E点电位达到单结管的导通电压后，单结管导通，产生触发脉冲，以控制可控硅的导通角.R5决定放电的快慢，影响着输出触发脉冲的宽度t见图（2）b波形。如果改变电位器RW的电阻值，例如，增大阻值，电容器C2的充电变慢，因而每半波出现第一个脉冲的时间后移，从而使可控硅的导通角变小，输出电压的平均值也变小。因此改变RW是起移相的作用，达到调压的目的。