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设计任务
设计一个简单的晶闸管驱动电路，能方便地调整市电的输出电压，供用电器使用。
基本要求
由于使用的是双向晶闸管，要驱动双向晶闸管，必须满足如下要求：
使用220V/50Hz的交流供电电压；
设计电路防止浪涌损坏晶闸管；
输出电压范围是140～220V。
通过RC充电电路对晶闸管的控制极与阳极放电，使晶闸管导通，同时还需要一个滑动变阻器来改变输出电压；另外，设计RC串联电路防止浪涌。交流电输入电路浪涌吸收电路，防止浪涌电流/电压损坏晶闸管；晶闸管触发电路，通过RC充放电以及双向触发二极管来实现对晶闸管的触发；负载电路，通过改变滑动变阻器的阻值，来改变负载两端的电压。为防止晶闸管被市电220V交流电压的浪涌电流/电压损坏，选择0.1μF的电容与100Ω的电阻串联，降低晶闸管之间的变化速率，防止晶闸管误导通，吸收电压尖峰。这里所使用的是双向晶闸管，晶闸管触发模块如图19-4所示。图19-4中，U1是双向晶闸管，D1是双向二极管，输入电压是220V/50Hz。输入交流电单相正弦半波由零开始增大时，电源通过RV和R2对电容C2充电，当电容C2的电压升高到大于双向触发二极管D1的击穿电压时，双向触发二极管D1导通，电容C2通过双向触发二极管D1向双向晶闸管U1的控制极和阳极放电，使双向晶闸管U1导通。当电源电压由正半波过零变负时，双向晶闸管U1阻断，电容C2开始反向充电，当充电电压高于双向稳压二极管D1的击穿电压时，双向稳压二极管D1导通，电容C2通过双向晶闸管U1的阳极和控制极放电，晶闸管U1又导通，如此循环。其中，当调节滑动变阻器时，可以改变电容C2的充电电流，因此改变了晶闸管的导通角，即改变晶闸管的输出电压。当滑动变阻器处于0％位置时，其输出波形如图19-5所示；当滑动变阻器处于100％位置时，其输出波形如图19-6所示。从输出波形来看，改变滑动变阻器的有效输入阻值，可以改变晶闸管电压输出。本次使用灯泡作为负载，如图19-6所示。由于有效电压最大为153V，所以灯泡额定电压设置为150V。当滑动变阻器改变时，晶闸管输出变化，灯泡的亮度也有变化，如图19-7所示。对所设计的系统进行仿真，仿真图如图19-8所示，仿真波形如图19-9所示，从仿真的结果来看，系统满足设计要求。![]()
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