⑴ 鱼机自制单向可控硅原理
鱼机自制单向可控硅原理：单硅捕鱼机顾名思义是只有一只可控硅的捕鱼机,单硅捕鱼机是一种比较成熟的电子捕鱼机后级电路,主要表现在稳定性上。
单硅捕鱼机的电容选用无极性的高耐压电容,背机一般用3-8UF,船载式单硅捕鱼机用10-30UF,选用多大的电容取决于后级整流电压的高低与机子要求的工作频率,单纯的比较关断电容的大小并不能代表机子的实际情况。
要各个方面的参数配合恰当才能使单硅机有更好的表现单硅电子捕鱼机电路是用一只可控硅外加一只电感和电容形成关断电路,可控硅的驱动脉冲可以用DB3触发,也可以用驱动变压器触发,当可控硅触发后,单向可控硅不可能自已关断,所以就用一只电感加一只电容来进行关断。
单硅捕鱼器的关断原理是电流通断会产生一定的电动势,关断电容的大小决定了关断的时间,关断的时间长短就决定了机子单个频率的输出功率,单硅电子捕鱼机调节机子的功率是通过调节频率来实现。
捕鱼机的种类有好多种,但市面上以下面几种为主:
1）.最古老的机械式白金机：这种白金机分为二种，一种是条型式的白金机，他的开关通断是条型铁产生产磁场来控制的。另一种是EI或EE铁芯制作的，外加一个继电器制作成开关来控制的，后级都是变压器直接输出。
2）.电子白金机：电子白金机就是用电子元件来代替机械触点的功能。
3）.电子管机：这种市场上最常见，分四管、八管、十二管等等有几个管子叫几管机，基本上是老式的3DD15D的管子，后级变压器直接输出，也有是通过变换电路输出，但这个不在电子管机大类里面。
4）.高频脉冲机：前级用各种方式产生高频振荡来推动变压器，然后后面又把他变压高压直流电，后级又用各种电路把他变成频率可控，电流可控、脉宽可控等等可控，有的加上保护电路，可以保护前级、后级，电池低电压，人身触电，开关时间控制等等。
5）超声波捕鱼机：是利用超声波对鱼、鳖等水中一切冷血动物的心脏和脑部神经击昏却氧，迅速大面积浮出水面，达到最佳捕捉效果，并能将深层的动物击昏即浮出水面任意捕捞（过几分钟后会自动复活），捕大留小，不影响繁殖，对人体及热血动物绝对安全。
⑵ 如何使降压斩波电路的输出电压更平稳
一 概述1.1直流斩波电路的分类直流斩波电路的种类较多，根本斩波电路包括：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路。1.2直流斩波电路的运用领域直流斩波电源广泛运用于各种电子设备的直流电源〔开关电源〕，也可拖动直流电动机或带蓄电池的负载。具体运用如地铁机车。1.3直流斩波电路的开展前景随着电力电子技术的高速开展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低本钱化使电源向轻，薄小和高效率方向开展，开关电源因其体积小，重量轻和高效率的优点而在各种电子设备中得到广泛的应用。直流斩波电路作为开关电源中的一种，它的变换已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。直流斩波电路变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称DC/DC变换。直流斩波电路是电力电子技术领域的一个热点，以其中的IGBT降压斩波电路为例，它由于易驱动，电压，电流容量大等优点，在电力电子技术应用领域中有广阔的开展前景，也是由于开关电源向低电压，大电流和高效率的开展趋势，也促进了IGBT斩波电路的开展。本此课程设计是以直流斩波电路中一种最根本,常见的直流降压斩波电路作为研究分析对象二 降压斩波电路的设计思路2.1 设计思路直流斩波电路总共分为三个局部电路摸块。分别为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块。主电路模块： 由全控型IGBT的开通与关断的时间占空比来决定输出电压u。的大小。控制电路模块：用SG3525来控制IGBT的开通与关断。驱动电路模块：用来驱动IGBT。2.2 原理框图根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动电路，设计出降压斩波电路的原理框图如下列图所示。IGBT构造图三 直流降压斩波电路的设计与仿真3.1 主电路模块的设计直流降压斩波电路由直流电源，全控型器件IGBT，电感线圈，续流二极管以及负载组成。具体电路图如下
主电路的原理图3.2 主电路的工作原理主电路有两种工作状态，即IGBT导通和截止状态a.V导通，此时电源经电感线圈向负载供电，同时，电感线圈贮存能量。等效电路图
Ud=u_{L}\begin{pmatrix}t\end{pmatrix}+u_{R}\begin{pmatrix}t\end{pmatrix}
Ud=u
L
(
t
)+u
R
(
t
)
b.V截止，此时，电源脱离电路，电感线圈向负载供电，释放贮存的能量。等效电路电容C：属于斩波电路本身，不属于负载。V导通时充电，V截止时放电，从而使负载两端电压保持平稳。3.3 主电路图的仿真主电路的仿真图其中直流电源的参数设置为100V，PWM周期设置为0.0001S。当PWM的占空比取的是a=50%，当一个周期T完毕后，负载电压的理论平均值
U_{0}=\frac{t_{on}}{t_{on}+t_{off}}U_{1}=\frac{t_{on}}{T}U_{1}=∂U_{1}=50V
U
0
=
t
on
+t
off
t
on
U
1
=
T
t
on
U
1
=∂U
1
=50V
，经过相关参数的调试，实际
U_{0}=49.79
U
0
=49.79
,此时设计的最正确参数为：L=400e-5 H，R=3.8欧，C=3e-5 F。输出负载电压波形图为：当PWM的占空比取的是a=25%，当一个周期T完毕后，负载电压的理论平均值
U_{0}=\frac{t_{on}}{t_{on}+t_{off}}U_{1}=\frac{t_{on}}{T}U_{1}=∂U_{1}=25V
U
0
=
t
on
+t
off
t
on
U
1
=
T
t
on
U
1
=∂U
1
=25V
，经过相关参数的调试，实际
U_{0}=24.12
U
0
=24.12
,此时设计的最正确参数为：L=500e-5 H，R=15欧，C=4e-5 F。输出负载端电压波形图为：当PWM的占空比取的是a=75%，当一个周期T完毕后，负载电压的理论平均值
U_{0}=\frac{t_{on}}{t_{on}+t_{off}}U_{1}=\frac{t_{on}}{T}U_{1}=∂U_{1}=75V
U
0
=
t
on
+t
off
t
on
U
1
=
T
t
on
U
1
=∂U
1
=75V
，经过相关参数的调试，实际
U_{0}=75.14
U
0
=75.14
,此时设计的最正确参数为：L=250e-5 H，R=8欧，C=2.8e-5 F。输出负载端电压波形图为：3.4 主电路设计图四 控制电路的设计4.1 方案的选择对于控制电路的设计其实可以有很多种方法，可以通过一些数字运算芯片如单片机、CPLD等等来输出PWM波，也可以通过特定的PWM发生芯片来控制。因为设计课题要求，所以选用一般的SG3525作为PWM发生芯片来进展连续控制。SG3525 其原理图如图4.13下：1.Inv.input(引脚1)：误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反应信号。在开环系统中，该端与补偿信号输入端〔引脚9〕相连，可构成跟随器。2.Noninv.input(引脚2)：误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中，该端接给定信号。根据需要，在该端与补偿信号输入端〔引脚9〕之间接入不同类型的反应网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
3.Sync(引脚3)：振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。4.OSC.Output(引脚4)：振荡器输出端。5.CT(引脚5)：振荡器定时电容接入端。6.RT〔引脚6〕：振荡器定时电阻接入端。7.Discharge(引脚7)：振荡器放电端。该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放电回路。8.Soft-Start(引脚8)：软启动电容接入端。该端通常接一只5 的软启动电容。9.pensation(引脚9)：PWM比拟器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型的反应网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。10.Shutdown(引脚10)：外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被制止。该端可与保护电路相连，以实现故障保护。11.Output A〔引脚11〕：输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。12.Ground(引脚12)：信号地。13.Vc(引脚13)：输出级偏置电压接入端。14.Output B〔引脚14〕：输出端B。引脚14和引脚11是两路互补输出端。15.Vcc〔引脚15〕：偏置电源接入端。16.Vref(引脚16)：基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的基准电压。其特点特点如下：〔1〕工作电压*围宽：8—35V。〔2〕5.1〔1 1.0%〕V微调基准电源。〔3〕振荡器工作频率*围宽：100Hz¬—400KHz.〔4〕具有振荡器外部同步功能。〔5〕死区时间可调。〔6〕内置软启动电路。〔7〕具有输入欠电压锁定功能。〔8〕具有PWM琐存功能，制止多脉冲。〔9〕逐个脉冲关断。〔10〕双路输出〔灌电流/拉电流〕： mA(峰值)。SG3525的工作原理SG3525 内置了5.1V精细基准电源，微调至 1.0%，在误差放大器共模输入电压*围内，无须外接分压电组。SG3525还增加了同步功能，可以工作在主从模式，也可以与外部系统时钟信号同步，为设计提供了极大的灵活性。在CT 5 引脚和Discharge 7 引脚之间参加一个电阻就可以实现对死区时间的调节功能。由于SG3525内部集成了软启动电路，因此只需要一个外接定时电容。
SG3525的软启动接入端〔引脚8〕上通常接一个5 的软启动电容。上电过程中，由于电容两端的电压不能突变，因此与软启动电容接入端相连的PWM比拟器反向输入端处于低电平，PWM比拟器输出高电平。此时，PWM琐存器的输出也为高电平，该高电平通过两个或非门加到输出晶体管上，使之无法导通。只有软启动电容充电至其上的电压使引脚8处于高电平时， SG3525才开场工作。由于实际中，基准电压通常是接在误差放大器的同相输入端上，而输出电压的采样电压则加在误差放大器的反相输入端上。当输出电压因输入电压的升高或负载的变化而升高时，误差放大器的输出将减小，这将导致PWM比拟器输出为正的时间变长，PWM琐存器输出高电平的时间也变长，因此输出晶体管的导通时间将最终变短，从而使输出电压回落到额定值，实现了稳态。反之亦然。外接关断信号对输出级和软启动电路都起作用。当 Shutdown〔引脚10〕上的信号为高电平时，PWM琐存器将立即动作，制止SG3525的输出，同时，软启动电容将开场放电。如果该高电平持续，软启动电容将充分放电，直到关断信号完毕，才重新进入软启动过程。注意，Shutdown引脚不能悬空，应通过接地电阻可靠接地，以防止外部干扰信号耦合而影响SG3525的正常工作。欠电压锁定功能同样作用于输出级和软启动电路。如果输入电压过低，在SG3525的输出被关断同时，软启动电容将开场放电。控制电路如下五 驱动电路模块的设计该局部主要完成以下几个功能：(1)提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断；(2)提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通；(3)尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率；(4) 足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘；(5)具有灵敏的过流保护能力。针对以上几个要求，对驱动电路进展以下设计。针对驱动电路的隔离方式：
采用普通光电耦合式驱动电路，该电路双侧都有源。其提供的脉冲宽度不受限制，较易检测IGBT的电压和电流的状态，对外送出过流信号。另外它使用比拟方便，稳定性比拟好。经过上文的分析采用以下驱动电路：六 总结与体会本次电力电子设计为期两周，这两周的时间是充实的，有对我们学过的知识重新熟悉与积累，也有对一些新知识的了解与掌握。前两天上网查询资料，但是收获很小，由于电力电子技术是去年学的，相关方面的知识多少有些生疏。但是通过重新翻阅书籍，头脑中的概念慢慢变得清晰。书本上有我们本次课题的相关例题，所以我们花了大量的时间温习课本，收获很大，课程设计局部的仿真进展得很顺利。同时，在仿真的过程中也了解到，理论上可行的东西，实际上执行起来还是有困难的，开场按理论参数进展设置，得出的仿真结果与理论差距较大。但是通过我们一遍一遍的修改参数，最终得到了最正确仿真结果。在这个过程中，让我们重新温习使用MATLAB软件，同时这个过程也要足够的耐心和细心。之后我们又遇到了问题，由于本次课程设计需要采用SG3525芯片来产生PWM波信号，而我在MATLAB，proteus等办公软件里找不到。通过和教师的交流，这个问题得到了很好的解决。通过这次课程设计，提高了我对电力电子技术知识的掌握和相关的动手能力，更重要的是增强的自己的信心，坚决了自己信念，明确了以后的方向，收获了许多在教室在课堂很难体会到的东西，让我知道了的不只是这个简单的课题，它让我知道的是面对一个问题时应该从哪下手，怎样才能更好的解决问题。这对与我们使一次很好的锻炼，我坚信，这对于以后我们的工作与生活有很大的帮助。附录直流降压斩波总电路图
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降压斩波电路分析
一 概述
1.1直流斩波电路的分类
直流斩波电路的种类较多，根本斩波电路包括：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路。
1.2直流斩波电路的运用领域
直流斩波电源广泛运用于各种电子设备的直流电源〔开关电源〕，也可拖动直流电动机或带蓄电池的负载。具体运用如地铁机车。
1.3直流斩波电路的开展前景
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随着电力电子技术的高速开展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低本钱化使电源向轻，薄小和高效率方向开展，开关电源因其体积小，重量轻和高效率的优点而在各种电子设备中得到广泛的应用。直流斩波电路作为开关电源中的一种，它的变换已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。直流斩波电路变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称DC/DC变换。直流斩波电路是电力电子技术领域的一个热点，以其中的IGBT降压斩波电路为例，它由于易驱动，电压，电流容量大等优点，在电力电子技术应用领域中有广阔的开展前景，也是由于开关电源向低电压，大电流和高效率的开展趋势，也促进了IGBT斩波电路的开展。
⑶ GTO晶闸管的开通和关断原理
开通原理
由图1（b）所示的等效电路可以看出，当阳极加正向电压，门极同时加正触发信号时，GTO导通，其具体过程如图2所示。
显然这是一个正反馈过程。当流入的门极电流IG足以使晶体管N2P2N1的发射极电流增加，进而使晶体管P1N1P2的发射极电流也增加时，α1和α2增加。当α1+α2>1之后，两个晶体管均饱和导通，GTO则完成了导通过程。可见，GTO开通的必要条件是
α1+α2>1， （1）
此时注入门极的电流
IG=[1-（α1+α2）IA]/ α2 （2）
式中，IA——GTO的阳极电流；
IG——GTO的门极电流。
由式（2）可知，当GTO门极注入正的电流IG但尚不满足开通条件时，虽有正反馈作用，但器件仍不会饱和导通。这是因为门极电流不够大，不满足α1+α2>1的条件，这时阳极电流只流过一个不大而且是确定的电流值。当门极电流IG撤销后，该阳极电流也就消失。与α1+α2=1状态所对应的阳极电流为临界导通电流，定义为GTO的擎住电流。当GTO在门极正触发信号的作用下开通时，只有阳极电流大于擎住电流后，GTO才能维持大面积导通。{{分页}}
由此可见，只要能引起α1和α2变化，并使之满足α1+α2>1条件的任何因素，都可以导致PNPN4层器件的导通。所以，除了注入门极电流使GTO导通外，在一定条件下过高的阳极电压和阳极电压上升率/dt，过高的结温及火花发光照射等均可能使GTO触发导通。所有这些非门极触发都是不希望的非正常触发，应采取适当措施加以防止。
实际上，因为GTO是多元集成结构，数百个以上的GTO元制作在同一硅片上，而GTO元的特性总会存在差异，使得GTO元的电流分布不均，通态压降不一，甚至会在开通过程中造成个别GTO元的损坏，以致引起整个GTO的损坏。为此，要求在制造时尽可能使硅片微观结构均匀，严格控制工艺装备和工艺过程，以求最大限度地达到所有GTO元的特性的一致性。另外，要提高正向门极触发电流脉冲上升沿陡度，以求达到缩短GTO元阳极电流滞后时间，加速GTO元阴极导电面积的扩展，缩短GTO开通时间的目的。
3、 关断原理
GTO开通后可在适当外部条件下关断，其关断电路原理与关断时的阳极和门极电流如图3所示。关断GTO时，将开关S闭合，门极就施以负偏置电压UG。晶体管P1N1P2的集电极电流IC1被抽出形成门极负电流-IG，此时晶体管N2P2N1的基极电流减小，进而引起IC1的进一步下降，如此循环不已，最终导致GTO的阳极电流消失而关断。
GTO的关断过程分为三个阶段：存储时间（t s）阶段，下降时间(t f)阶段，尾部时间(t t )阶段。关断过程中相应的阳极电流iA、门极电流iG、管压降uAK和功耗Poff随时间的变化波形如图3(b)所示。
（1） t s阶段。GTO导电时，所有GTO元中两个等效晶体管均饱和，要用门极控制GTO关断，首先必须使饱和的等效晶体管退出饱和，恢复基区控制能力。为此应排除P2基区中的存储电荷，t s阶段即是依靠门极负脉冲电压抽出这部分存储电荷。在t s阶段所有等效晶体管均未退出饱和，3个PN结都还是正向偏置；所以在门极抽出存储电荷的同时，GTO阳极电流iA仍保持原先稳定导电时的数值IA，管压降u AK也保持通态压降。
（2） t f阶段。经过t s阶段后，P1N1P2等效晶体管退出饱和，N2P2N1晶体管也恢复了控制能力，当iG变化到其最大值-IGM时，阳极电流开始下降，于是α1和α2也不断减小，当α1+α2≤1时，器件内部正反馈作用停止，称此点为临界关断点。GTO的关断条件为
α1+α2<1， （3）
关断时需要抽出的最大门极负电流-IGM为
|-IGM|>[（α1+α）-1]IATO/α2， （4）
式中，IATO——被关断的最大阳极电流；
IGM——抽出的最大门极电流。
由式（4）得出的两个电流的比表示GTO的关断能力，称为电流关断增益，用βoff表示如下：βoff=IATO/|-IGM|。 （5）
βoff是一个重要的特征参数，其值一般为3~8。
在tf阶段，GTO元中两个等效晶体管从饱和退出到放大区；所以随着阳极电流的下降，阳极电压逐步上升，因而关断时功耗较大。在电感负载条件下，阳极电流与阳极电压有可能同时出现最大值，此时的瞬时关断损耗尤为突出。{{分页}}
（3） t t阶段。从GTO阳极电流下降到稳定导通电流值的10%至阳极电流衰减到断态漏电流值时所需的时间定义为尾部时间t t。
在t t阶段中，如果UAK上升/dt较大时，可能有位移电流通过P2N1结注入P2基区，引起两个等效晶体管的正反馈过程，轻则出现IA的增大过程，重则造成GTO再次导通。随着/dt上升减慢，阳极电流IA逐渐衰减。
如果能使门极驱动负脉冲电压幅值缓慢衰减，在t t阶段，门极依旧保持适当负电压，则t t时间可以缩短。
⑷ 用IGBT做开关时，开关时间跟负载电流大小有关吗
用IGBT做开关时，开关时间跟负载电流大小没有关系。
IGBT无法控制电流的大小，IGBT只是一个开关器件，当接于电路中时，用于控制电路的通断时间。IGBT和电感配合在一起实现对电流的控制。
以电压源为例，只考虑主电路，电压源、IGBT、电感、负载串联，当IGBT关断时，电源与电感断开，由电感向负载供电，电感中电流不能突变，但是会下降。当IGBT开通时，电源与电感接通，电源向电感和负载供电，电感中电流也不能突变，但是会上升。电感中电流上降和上升的多少，由IGBT关断和开通的时间来确定，也说是IGBT开通和关断的规律决定着电感中电流的变化规律，也说实现了对电流的控制。
⑸ 三极管是怎样实现开关电路的
三极管有3
种工作区域：截止区(Cutoff
Region)、线性区
(Active
Region)
、饱和区(Saturation
Region)。三极管是以B
极电流IB
作为输入，专操控整个三极管的工作属状态。若三极管是在截止区，IB
趋近于0
(VBE
亦趋近于0)，C
极与E
极间约呈断路状态，IC
=
0，VCE
=
VCC。若三极管是在线性区，B-E
接面为顺向偏压，B-C
接面为逆向偏压，IB
的值适中
(VBE
=
0.7
V)，
I
C
=h
F
E
I
B
呈比例放大，Vce
=
Vcc
-Rc
I
c
=
V
cc
-
Rc
hFE
IB可被
IB
操控。若三极管在饱和区，IB
很大，VBE
=
0.8
V，VCE
=
0.2
V，VBC
=
0.6
V，B-C
与B-E
两接面均为正向偏压，C-E间等同于一个带有0.2
V
电位落差的通路，可得I
c=(
Vcc
-
0.2
)/
Rc
，Ic
与
IB
无关了，因此时的IB大过线性放大区的IB
值，
Ic<hFE
IB
是必然的。三极管在截止态时
C-E
间如同断路，在饱和态时C-E
间如同通路
(带有0.2
V
电位降)，因此可以作为开关。控制此开关的是
IB，也可以用
VBB
作为控制的输入讯号。