电动工具开关电子线路

开关电子线路简介

本教程主要是针交流变速型号

.

通过对

RG5 SERIES

的

PCB

’

A

上的主要元件

(SCR,DB3,Capacitor,R)

的介绍及各元件之间的相互关系

,

使我们进一步了解产品

,

并理解开关是如何实现变速和控制变速的

. 

一

.

可控硅

(

单向

) 

可控硅的工作特性

. 

1.

此种可控硅与电源的连接方式叫做可控硅的正向连接

,

也就是说可控硅的阳极

(A)

和控制极

(G)

所加的

都是正向电压

. 

2.

当合上电源开关

S,

灯泡

L

不亮

,

表明可控硅没有导通

,

再合上开关

S1,

此时给控制极输入了一个触发电

压

,

灯泡

L

就亮起来

.

当灯泡亮起来后再把开关

S1

断开

,

灯泡

L

仍然会亮

,

表明此时可控硅仍是处在导通

状态

,

直到断开开关

S,

灯泡才熄灭

.

此结果表明

: 

(1).

要使可控硅导通

,

必须满足两个条件

a.

阳极电位必须高于阴极电位

;b.

控制极要有足够的正向电压

. 

(2).

当可控硅导通后

,

就算去掉控制极电压

,

可控硅仍能维持导通状态

,

因为控制极的电压只起触发作用

,

没有关断功能

.

当其导通的两个条件没有满足时

,SCR

重新回到截止状态

. 

可控硅在电路中的作用

可控硅在电路中最基本的作用就是可控整流

,

下面通过右图一个简单的单相正弦可控整流电路讲述可

控硅如何在电路中实现其可控整流的

. 

在正弦交流电压

V

的正半周期内

,

在

t=t1

时间

,

给控制极

(G)

输入触发脉冲

Vg,

可控硅导通

(

忽略其正向

压降

).

其输出波形图如下阴影部分

.

阴影部分的面积即为输出电压的平均值

. 

由图可知

:

在输入电压每个正半周期中

,

从零值开始至触发脉冲到来舜间所经过的线位角称为控制角

α

(

即图中

0~t1

时间

),

而可控硅导通的相位角

(

图中阴影部分

)

叫导通角



. 

α

、



分别表示可控硅在每

个正半周期的阻断及导通的范围

.

通过控制触发脉冲

Vg

到来的时间来改为控制角

α

或导通角



,

从

而改变负载上的平均电压

,

实现了可控整流

. 

注

:

一度导通角在

50 

赫

= 1/(50 *360) 

大约为

0.055 ms 

一度导通角在

60 

赫

= 1/(60 *360) 

大约为

0.046 ms  

二

.

双向触发二极管

(DB3) 

下面用一个简单的电路图说明双向触发二极管的工作原理

. 

假设图中所用

DB3

的触发电压

(

导通电压

)

为

30V,

当可调的输入电压

U

从

0V~30V

增大

,

灯泡

L

都

不亮

,

表明

DB3

不导通

.

但当电压达到

30V

时灯泡亮起来

,

表时此时

DB3

导通

. 

此结果表明双向触发二极管本身存在一个正向转拆电压

(V 

B0 

) ,

当外界的瞬态电压达到

V

 B0

时

,DB3

导通

,

此时

DB3

相当于通路元件

. 

DB3

在电路中主要用来触发可控硅

,

同时在电路中起过压保护等作用

. 

三

.

电容

(C): 

电容在电路中主要实现充放电的功能

,

为

DB3

提供触发导通所需的电压

.

在

RC

回路中输入正弦

电压时

,

在第一个正半周期中

,

电容开始充电

,

经过时间

t1

后

,

电容充电电压达到

DB3

触发导通

,

所需

的转折电压

V

BO

,DB3

导通

,DB3

再触发

SCR,

电容充电完成

,

开始放电

. 

由电容充电电压的公式

U=



t

Idt

c

0

1

.

即充电电压为在电路中电流

I

对充电时间

t

的积分

.

四

.

二极管

(D): 

1.

在负半波周期时

,

二极管两端电压差趋于恒定约为

0.7V,

即保证电容两端电压保持在

0.7V

左右

(

电容无

法充电

). 

2.

与单向可控硅配合使用

,

使输出波形为半波

.

五

.

变速电阻

(

R): 

电路中的等效电阻与电容在回路中组成

RC

回路

,

通过改变电阻值

,

从而引起电路中电流与电压

的变化

,

导致充电时间改变

.