电力电子实习报告可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试.docx
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电力电子实习报告可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
电力电子实习报告
题目：
可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
学院：
电气信息工程学院
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
日期：
2012.12.3至2012.12.7
目录
实习题目2
实习目的2
实习设备2
实习内容3
单结晶体管3
单结晶体管的伏安特性3
单结晶体管的自振荡电路4
相关数据计算5
可控单结晶体管触发电路原理图5
焊接电路板6
测电压观测波形6
实习心得8
参考文献9
实习题目
可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
实习目的
1、掌握单结晶体管触发电路的工作原理。
2、能够正确识别、区分可控硅和单结晶体管的各个管脚。
3、识读电路图，检查元器件好坏，核对元器件数量和规格。
4、掌握焊接技能，能够排除简单故障。
5、掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
6、能够正确使用工具和仪表。
实习设备
序号
名称
规格及型号
测量参数
数量
0
控制变压器
220/15V，25VA
变比为14.5׃1
1台
1
双踪示波器
1台
2
普通二极管
IN4001
管压降分别为0.600V，0.600V，0.596V，0.598V
4只
3
稳压二极管
稳压值20V左右
正向电压0.748V
1只
4
晶闸管
CR3AM
1只
5
1/8金属膜电阻
1.0KΩ
0.974KΩ
1个
6
1/8金属膜电阻
4.7KΩ
4.72KΩ
1个
7
1/8金属膜电阻
470Ω
472Ω
1个
8
1/8金属膜电阻
81Ω
85Ω
1个
9
1/8金属膜电阻
10Ω
14.5Ω
1个
10
插板式可变电阻
100KΩ1/4W
101.4KΩ
1个
11
瓷片电容
0.1uF
0.098uF
1个
12
单结晶体管
BT33
1个
13
面包板
SYB130
1块
14
灯泡（带灯座）
24V10W
1个
15
常用电工工具
烙铁（30W），偏口钳子
1个
实习内容
单结晶体管
单结晶体管（简称UJT）又称基极二极管，它是一种只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。
在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。
单结晶体管的伏安特性
（1）当Ve＜ηVbb时，发射结处于反向偏置，管子截止，发射极只有很小的漏电流Iceo。
（2）当Ve≥ηVbb+VD，VD为二极管正向压降（约为0.7伏），PN结正向导通，Ie显著增加，Rb1阻值迅速减小，Ve相应下降，这种电压随电流增加反而下降的特性，称为负阻特性。
管子由截止区进入负阻区的临界P称为峰点，与其对就的发射极电压和电流，分别称为峰点电压Vp和峰点电流Ip。
Ip是正向漏电流，它是使单结晶体管导通所需的最小电流，显然Vp=ηVbb。
（3）随着发射极电流ie不断上升，Ve不断下降，降到V点后，Ve不在降了，这点V称为谷点，与其对应的发射极电压和电流，称为谷点电压，Vv和谷点电流Iv。
（4）过了V点后，发射极与第一基极间半导体内的载流子达到了饱和状态，所以uc继续增加时，ie便缓慢地上升，显然Vv是维持单结晶体管导通的最小发射极电压，如果Ve＜Vv，管子重新截止。
单结晶体管的自振荡电路
当时间t＝0时，Uc＝UE＝0伏，单结晶体管截止，B2—B1间仅有较小的电流通过，因此在外电阻R1上产生的输出压降Uo也较小，如图所示。
这时，工作电源将通过电阻R向电容C充电，使Uc指数上升。
当Uc达到单结晶体管的峰点电压UP时（由于有R1的影响，实际上要略大于UP值），单结晶体管突然导通，为电容提供了一个时间常数较小的放电回路，电压Uc和放电电流iE开始迅速指数下降。
当Uc降至单结晶体管的谷点电压UV时（实际上要略大于UV值）,单结晶体管重又截止，但紧接着电源又开始重新对电容充电。
这样周而复始，循环不已，从而在R1上形成了一个指数下降的尖脉冲序列。
由单结晶体管组成的触发电路，具有简单、可靠、触发脉冲前沿陡、抗干扰能力强以及温度性能好等优点，在单项与要求不高的三相晶闸管装置中得到广泛应用。
相关数据计算
选取Kf=1.11,
=0o时，负载端电压Ud=0.9U2
=
→U2=15V
变压器二次侧U2=25V，则变压器变比为K=
=
=15.172≈15
晶闸管IT（AV）>
=
=0.128A，取IT（AV）=0.2A
Uam=
U2=
×15=21.21V，取UTn=25V
变压器容量为S=U2×I2=15×0.1=1.5KVA
可控单结晶体管触发电路原理图
焊接电路板
按照原理图利用电烙铁焊接电路板，在焊接过程中注意焊接的强度以及布线的合理性，同时注意焊接的安全性。
焊接二极管，晶闸管以及稳压管时要保证阳极阴极方向的正确，焊接单结晶体管的时候要保证三个管脚正确的焊接位置，B1管脚与R3，B2管脚与R2，E管脚与R5焊接在一起。
测电压观测波形
接通电源，通过变压器降压接入二极管整流电路，用示波器分别观测电路图中A、B、E、F四点波形。
A点波形图
B点波形图
E点波形图
F点波形图
实习心得
电力电子实习很令人期待，上了一学期的理论课，收获的东西都是停留在理论层面，这让人很迷惑，不知道电力电子在实际生活中到底有何作用。
为期一周的实习说短不短，如果认真学习，用心去体会，能够收获到很多东西。
我们的实习内容主要体现在以下几个方面：
首先要做的就是把前一批同学实习焊好的电路拆解，把元器件一个不剩的拆下来。
其他同学拿到电路板就迫不及待的动手拆除，而我并不着急，先对照发下的电路原理图，把已有的实物电路看明白弄懂，相应的单结晶体管和可控硅的引脚在电路中的位置给记录下来，因为我对三引脚芯片引脚的判别并不是那么在行。
之后，就是拆元器件，在实验室已经干过很多焊接的事，所以相当娴熟了，没几下就只剩可控硅了，毕竟它是所有元器件中最难拆的东西，由于没有吸锡器，所以我采取了两种方法，一种是采用暴力磕除手段，因为有点经验，所以在拆除单结晶体管时，很轻松，但是在拆可控硅时不是太好用，毕竟引脚太大，很难磕除夹缝中焊锡，第二种是老师推荐的，将导线中的铜丝当吸锡带用，由于导线铜丝不是很细，所以效果远不如吸锡器或者吸锡带。
好在一番努力终于成功解决问题，其中值得注意的一点是，我所使用的烙铁功率较大，得注意不要把可控硅烫坏。
元件拆完之后就是各个参数测量，电阻、二极管、稳压管、电位器、可控硅、单结晶体管……经测试，各元器件均能再次使用。
可控硅的测量和单结晶体管的测量不是太明白，通过查阅课本和datasheet，很轻松弄明白，这也让我明白了之前电路板上单结晶体管的b1、b2引脚为什么被焊得很乱。
下一步是按电路图重新焊接。
我首先要做的就是布局——合理的布局。
所用的面包板很大完全可以焊四个电路，为了节约，我只用其四分之一。
我在布局上用了挺长时间，毕竟时间很充足，主要是相对位置的布局，器件安排看电路图就很完美了。
焊接对我来说已经不是一个问题，长期的操作已经不会出现虚焊、漏焊、断路、短路之类的简单问题。
最后电路板上没有多余的一点焊锡，感觉挺完美的。
剩下的就是简单的调试，一切很完美。
之后就是帮助同学查找一些错误，归纳同学常会遇到的问题如下：
1、单结晶体管b1、b2两端接反，不能正常产生波形，焊接前我上网查过，部分资料上说明，b1、b2接反没有关系，但是实际上不然。
（课本P33页）
2、波形缺相问题，很明显全控桥整流电路有一路不通，即断路，经检查，在面包板上桥接时虚焊所致，这让我想起万用板的好处，尤其是玻纤板。
3、A、B点波形一样，其中最大的可能就是V7稳压管被击穿，因为很多人不知如何辨别稳压管正负两端，或者由于粗心，经常接反导致反向击穿。
再写一些可能会出现的问题吧！
1、不能正确产生波形，调节电位器R6不起任何作用，原因有电位器连接不对，中间的一个脚为何两边任一脚短接。
2、可控硅三个引脚接反，这是绝对不允许的，可控硅很容易烧毁，和各类稳压芯片一样，引脚必须接对。
（课本P8页）
这次实习时间虽然短暂，但是却比在课堂上学习知识时体会的更加深入，俗话说实践出真知，动手能够更好的巩固、掌握所学的知识。
通过这一周的实习，我对可控硅单结晶体管触发电路原理的理解上，以及在电路装接与调试中检查、排错的能力有所提高。
同时我对电力电子这门课又有了更进一步的理解，感谢老师在实习过程中对我们的教导。
参考文献
【1】莫正康.电力电子应用技术.机械工业出版社.2012.7
【2】XX文库
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