可控硅在调光器中的使用方法

一、可控硅的工作原理

（1）导通

• 栅极悬空时，BG1 和BG2 截止，没有电流流过负载电阻 RL。
• 栅极输入一个正脉冲电压(注入触发电流 Ig)时，BG2导通，VCE(BG2)下降，VBE(BG1)升高。
• 正反馈过程：

Ig↑→IC2↑→Ia↑→Ic1↑→Ig↑ 使 BG1和BG2 进入饱和导通状态。

• 电路很快从截止状态进入导通状态。
• 由于正反馈的作用栅极 Ig 没有触发将保持导通状态不变。

（2）截止

阳极—阴极加上反向电压

• BG1 和BG2 截止
• 加大负载电阻 RL 使电流减少 BG1 和 BG2 的基电流也将减少。
• 当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用，电路翻转为截止状态。

这个电流为维持电流IH

二、可控硅的应用

可控硅在实际应用中电路花样最多的是其栅极触发回路，概括起来有直流触发电路，交流触发电路，相位触发电路等等。

三、可控硅在调光器中的应用

可控硅调光器是目前舞台照明、环境照明领域的主流设备。使用可控硅调光技术，匹配安装使用时较为简单，只需要替换LED灯具即可。

在照明系统中使用的各种调光器实质上就是一个交流调压器，老式的变压器和变阻器调光是采用调节电压或电流的幅度来实现的，如下图所示。u1是未经调压的220V交流电的波形，经调压后的电压波形为u2，由于其幅度小于u1，使灯光变暗。在这种调光模式中，虽然改变了正弦交流电的幅值，但并未改变其正弦波形的本质。

与变压器、电阻器相比，可控硅调光器有着完全不同的调光机理，它是采用相位控制方法来实现调压或调光的。对于普通反向阻断型可控硅，其闸流特性表现为当可控硅加上正向阳极电压的同时又加上适当的正向控制电压时，可控硅就导通；这一导通即使在撤去门极控制电压后仍将维持，一直到加上反向阳极电压或阳极电流小于可控硅自身的维持电流后才关断。普通的可控硅调光器就是利用可控硅的这一特性实现前沿触发相控调压的。在正弦波交流电过零后的某一时刻t1（或某一相位角wt1），在可控硅控制极上加一触发脉冲，使可控硅导通，根据前面介绍过的可控硅开关特性，这一导通将维持到正弦波正半周结束。因此在正弦波的正半周（即0~p区间）中，0~wt1范围可控硅不导通，这一范围称为控制角，常用a表示；而在wt1~p间可控硅导通，这一范围称为导通角，常用j表示。同理在正弦波交流电的负半周，对处于反向联接的另一个可控硅（对两个单向可控硅反并联或双向可控硅而言）在t2时刻（即相位角wt2）施加触发脉冲，使其导通。如此周而复始，对正弦波每半个周期控制其导通，获得相同的导通角。如改变触发脉冲的施加时间（或相位），即改变了导通角j（或控制角a）的大小。导通角越大调光器输出的电压越高，灯就越亮。从上述可控硅调光原理可知，调光器输出的电压波形已经不再是正弦波了，除非调光器处在全导通状态，即导通角为180°（或p）。正是由于正弦波被切割、波形遭受破坏，会给电网带来干扰等问题……

好的调光设备应采取必要措施，努力降低使用可控硅技术后产生的干扰。

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