可控硅的基本工作原理及在調光器中的使用

應用介紹------可控硅在調光器中的應用：

可控硅調光器是目前舞臺照明、環境照明領域的主流設備。

在照明系統中使用的各種調光器實質上就是一個交流調壓器，老式的變壓器和變阻器調光是采用調節電壓或電流的幅度來實現的，如下圖所示。u1是未經調壓的220v交流電的波形，經調壓后的電壓波形為u2，由于其幅度小于u1，使燈光變暗。在這種調光模式中，雖然改變了正弦交流電的幅值，但并未改變其正弦波形的本質。

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與變壓器、電阻器相比，可控硅調光器有著完全不同的調光機理，它是采用相位控制方法來實現調壓或調光的。對于普通反向阻斷型可控硅，其閘流特性表現為當可控硅加上正向陽極電壓的同時又加上適當的正向控制電壓時，可控硅就導通；這一導通即使在撤去門極控制電壓后仍將維持，一直到加上反向陽極電壓或陽極電流小于可控硅自身的維持電流后才關斷。普通的可控硅調光器就是利用可控硅的這一特性實現前沿觸發相控調壓的。在正弦波交流電過零后的某一時刻t1(或某一相位角wt1)，在可控硅控制極上加一觸發脈沖，使可控硅導通，根據前面介紹過的可控硅開關特性，這一導通將維持到正弦波正半周結束。因此在正弦波的正半周(即0~p區間)中，0~wt1范圍可控硅不導通，這一范圍稱為控制角，常用a表示；而在wt1~p間可控硅導通，這一范圍稱為導通角，常用j表示。同理在正弦波交流電的負半周，對處于反向聯接的另一個可控硅(對兩個單向可控硅反并聯或雙向可控硅而言)在t2時刻(即相位角wt2)施加觸發脈沖，使其導通。如此周而復始，對正弦波每半個周期控制其導通，獲得相同的導通角。如改變觸發脈沖的施加時間(或相位)，即改變了導通角j(或控制角a)的大小。導通角越大調光器輸出的電壓越高，燈就越亮。從上述可控硅調光原理可知，調光器輸出的電壓波形已經不再是正弦波了，除非調光器處在全導通狀態，即導通角為180°(或p)。正是由于正弦波被切割、波形遭受破壞，會給電網帶來干擾等問題……

好的調光設備應采取必要措施，努力降低使用可控硅技術后產生的干擾。

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