亮度可调灯的工作原理

　　“亮度可调灯”的电路如下图所示。它是一个由单向晶闸管（曾用名可控硅）组成的开关式的调压电路。

      在这个电路中我们要熟悉两个器件：
　　
　　 1、整流桥：因为整流电路中经常用到的是全波整流和桥式整流电路，在实际使用中，除了用单个二极管进行连接之外，为了方便使用，工厂在制造时，还将全波整流和桥式整流的两支或四支二极管封装在一起，成为整流半桥（全波整流用）及整流全桥（桥式整流用）。图4电路中使用的是桥式整流电路，选用的是整流全桥（内含四支二极管，如上图所示）。

　　关于桥式整流电路原理分析如下：如上图(b)所示，交流电是正、负极性交替变换的，当交流输入为上端“正”，下端“负”时，电流路径：VD2导通、经RL、VD4流回负极。当交流输入为上端“负”，下端“正”时，电流路径：VD3导通、经RL、VD1流回负极。下图是交流电经全桥整流前后的波形比较图，下图(a)是整流前的正弦交流电波形，下图(b)是整流后的脉动直流电的波形。

　　2、单向晶闸管Vs:单向晶闸管（曾用名单向可控硅）的电学符号和结构如下图所示。它由三个PN结组成，三个电极的名称分别为：阳极A、阴极K、门极（也叫控制极）G。

　　单向晶闸管的工作特性如下图所示。
　　
　　①正向阻断特性：如下图(a)所示，当阳极A和阴极K之间接正向电压、控制极G无触发电压时，阳极A和阴极K之间呈现很大的电阻，相当于开关断开，灯泡不亮，即所谓正向阻断状态。
　　
　　②正向触发导通：如下图(b)所示，在下图(a)的基础上，在控制极G接上适当的正向电压，阳极A和阴极K之间呈现低阻导通状态，小灯泡发光。
　　
　　③触发电压撤消后晶闸管仍然维持导通：晶闸管一旦导通后，如将控制极电压断开，灯泡仍然发光，仍能维持导通状态，只有降低阳极A和阴极K之间的电压El使通过晶闸管的电流降低到某数值以下（或改变El极性），灯泡才会熄灭，此时晶闸管处于关断状态。
　　
　　④反向阻断特性：如下图(c)所示，当晶闸管两端加反向电压时，即使控制极有触发电压，晶闸管也不会导通，灯泡不亮，晶闸管处于反向阻断状态。

　　“亮度可调灯”的电路是一个由单向晶闸管组成的开关式的调压电路，电路原理如下：交流电通过串联在电路中的灯泡L、经整流全桥构成的桥式整流电路，得到全波脉动直流电后直接加在单向晶闸管的阳极和阴极，此时假设没有加触发极电压的话，单向晶闸管不会导通，整个电路都处于断路状态，为了使单向晶闸管导通，必须在控制极加触发电压，该电路控制极电压取自电容两端电压，经两支电阻分压后加到控制极。电容两端电压是通过与可调电阻RP串联后获得的，由于电容两端电压的形成需要一定的充电时间（这个时间由电容的容量C和RP的阻值来决定），控制极上的电压和电流均需要一定的等待时间才能形成，此时晶闸管处于关断状态。当控制极获得触发电压和电流时，晶闸管处于导通状态，此时晶闸管两端的电压降很小约1V左右，因此电压几乎全部加在灯泡两端。由于电容放电的作用触发极电压迅速下降，已不能满足触发导通的要求，但晶闸管一旦导通，不需要触发电压便可以维持导通，但从下图中可以看出通过单向晶闸管的电流是脉动的，每个周期有两次电流和电压为零，此时单向晶闸管会自动关断。当电压和电流过零点时，上述的触发导通的过程将重复出现。从下图和以上分析可知，由于控制极不能及时得到触发电压，因此单向晶闸管处于关断状态，满足触发后又工作在导通状态．所以我们说晶闸管工作在开关状态。调整RP的阻值可以调整关断时间，关断时间越短，输出电流、电压越大，因此达到调压的目的。

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