(四)可控硅的触发电路 2006.9.15
从前面讨论中我们已知可控硅的导通除了必须具有正向阳极电压外,还必须加上正向控制电压,控制电压又称为触发电压,它可以是直流电压、交流电压、或着脉冲电压。发生触发脉冲电压的电路称为触发电路。触发电路种类很多,以下介绍最常用的双基极二极管触发电路基本工作原理。
双基极二极管是一种半导体元件,它只有一个p-n结,故又称为单结晶体管。其外形和常见的小功率晶体三极管很相似,三根引出线分别是发射极(e)、第一基极(b1)、和第二基极(b2)。下图是其符号。
上图是双基极二极管触发电路原理图,当K合上时,电压E就通过Rb2、Rb1加于基极二极管的b2-b1上,并形成一定比例的分压降,同时又通过R对电容C充电。当电容两端电压Uc升高时,流过e-b1的电流也随之增加,当Uc充电达到一定值时,e-b1间的电阻突然变小,Uc就通过e-b1和Rb1放电,电流突然增大,在Rb1上产生一快速上升的电压前沿,Uc经放电后降低至某值时,e-b1间又成为高阻状态,电容C又开始再次充电,——这样循环充放点,就在Rb1两端得到一系列脉冲电压,其输出波形如下图所示。
下图是典型的可控硅实用触发电路,包含交流电源整流、限幅削波、信号放大和倒相、脉冲发生四个环节。
直流电源由二极管全波整流后供给,保证了输出脉冲与可控硅主回路阳极电压同步,稳压二极管2DW与电阻R1组合使电压稳定,还起到限幅削波作用,使脉冲的移相范围增大。
控制电压E控经晶体三极管BG1放大和倒相后,使BG2导通,并通过R4、BG2对电容C充电,E控越高,充电速度就越快,输出脉冲也就前移,反之则向后移,如此只要改变E控的高低就能达到输出脉冲移相的目的。在气相色谱仪恒温控制系统中,电压E控就是恒温槽温度与温度设定值间的偏差信号值。
我们讨论过以上几个环节后,现在再回到第一讲的“恒温控制系统方框结构图”来进一步理解恒温控制的工作过程就容易多了。
方框图中“温度设定”就是色谱恒温控制器面板的温度设定器,改变它的位置实际上是改变了测量电桥的桥臂电压数值,这个数值与温度传感器的电压进行比较后得到一偏差信号,它就是上述电路中的控制电压E控,E控经电压放大产生相应的输出脉冲电压,使可控硅导通并提供电热器的加热电源,直到恒温槽达到设定温度,这时测温电桥输出的E控电压接近0伏,可控硅截止,如此周而复始,使恒温始终保持在设定温度范围之内。