晶闸管及其应用

往都会超过正常值。有时雷击也会引起过电压。

晶闸管过电压的保护措施有下列几种：

(1)阻容保护

可以利用电容来吸收过电压，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。这是过电压保护的基本方法。

阻容吸收元件可以并联在整流装置的交流侧(输入端)、直流侧(输出端)或元件侧，如图5.1.23所示。

5.1.23 阻容吸收元件与硒堆保护

(2)硒堆保护

硒堆(硒整流片)是一种非线性电阻元件，具有较陡的反向特性。当硒堆上电压超过某一数值后，它的电阻迅速减小，而且可以通过较大的电流，把过电压能量消耗在非线性电阻上，而硒堆并不损坏。

硒堆可以单独使用，如图5.1.23，也可以和阻容元件并联使用。

晶闸管的应用实例

一、晶闸管调光、调温电源

晶闸管调光和调温装置在工业、商业、影剧院以及家用电器中已得到广泛的应用。现介绍一种既实用又便于制作的晶闸管调光、调温电源，如图5.1.24.所示。粗线为主电路，细线为触发电路，由220V电网供电，负载电阻Rd可以是白炽灯、电熨斗、烘干电炉以及其它的电热设备。晶闸管的额定电流选择取决于负载的大小，家庭用的一般选用KP5-7为宜。熔断器的熔体若选用普通锡铅熔丝，其额定电流选2~3A较合适。

电路工作原理：在晶闸管VT1、TV2处于关断状态时，电源电压u2在正半周对电容C1充电，其充电速度取决于充电回路的时间常数τ=(R1+R)C1。当C1充电到晶闸管VT1所需的触发电

压时，VT1被触通。VT1管导通到电源电压u2正半波结束为止。由图可见，调整R值，就能改变C1的充电速度，负载两端电压也即发生变化。晶闸管VT2的触发电压是由C2充电所储蓄的电能来提供，但极性必须是上负下正。但在电源电压u2正半周，VT1管尚示导通时，C2充电方向是上正下负，与触发VT2管所需的方向相反。当VT1导通时，C2虽经VT1、R3放电，但由于R3阻值较大，故一般情况下，当电源电压u2正半波结束，VT1管被关断时，C2仍有一定上正下负的电荷。这样，在u2进入负半周时，电容C2必须先放电而后反向充电，当C2反充电到VT2管所需的触发电压时，VT2管才被触通，从而使两个晶闸管 的导通角大致相同。假如VT1管导通角很大时，C2不存在先放电后充电现象，而是在VT2管一开始承受正向电压C2就充电，这样，C2也很快地到VT2管所需的触发电压使VT2触通，VT2的导通角同样也很大。反之，R调大，VT1导通角变小，则C2在触发VT2之前必须先放电，然后再反充电到VT2的触发电压，VT2管的导通角同样也就变小。可见，本电路只要调节R，就能同时改变VT1和VT2的导通角，从而调节灯光的强弱或温度的高低。

FU 500V，2-3A(锡铅) VT1，VT2 KP5-7 R 10Kω

R1 500Ω R2,R4 1kΩ R3 7.5kΩ

C1 C2 10μF 二极管 2CP12

图5.1.24 调光、调温电源

二、过电压自动断电保护电路

如图5.1.25电路所示：TR是抽头式自耦调压器;Q1是电压选择开关，将电网输入电压选择在220V输出(如果交流电网220V电压比较稳定，那么TR与Q1可以不用);TS是同步过电压保护部分的变压器;二极管VD1~VD4和晶闸管VT1组成主电路电子开关。当VT1导通时，电子开关接通，VT1关断时，电子开关关断主电路无输出。

当输入的电源电压值正常时，稳压管2CW7载止，VT2关断，同步过压变压器TS的10V二次侧绕组电压经VD5对200μF电容充电而获得直流电压，它作为VT1的触发电压，使VT1管被触通。主电路电子开关接通，允许输出。

VD6整流滤波所形成的直流取样电压的变化反映了交流电网电压的变化。当输入的电网电压过高时，稳压管2CW7被击穿，晶闸管VT2被触通，由于VT2导通后两端管压降不到1V，不足以触通晶闸管VT1，故主电路电子开关被关断，自动地切断电源，从而使电器得到保护。待电网电压恢复正常后，要重新起动VT1，必须先按下常闭按钮SB，VT2被关断，当按钮SB复位时，VT1被触通，电子开关重新接通主电路，电路恢复正常供电。VT2被触通电压，一般调整在当电网电压升高到240V为宜。可变电阻R是晶闸管VT2门极限流电阻，也可用固定电阻代替。