晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求

1、晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求第1頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四 晶閘管是單向可控器件，晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓的同時(shí)，門(mén)極還要加上適當(dāng)?shù)挠|發(fā)電壓才能由阻斷轉(zhuǎn)入導(dǎo)通狀態(tài)。改變觸發(fā)脈沖的輸出的時(shí)間，即可以改變控制角的大小，從而達(dá)到改變輸出直流平均電壓的目的。第2頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四 一、晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求 觸發(fā)信號(hào)可以使交流、直流或脈沖，脈沖信號(hào)只能在門(mén)極為正、陰極為負(fù)時(shí)起作用。觸發(fā)信號(hào)的電壓波形有多種形式。 1、觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠的功率（電壓與電流） 觸發(fā)電路輸出的觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流，應(yīng)大于晶閘管的門(mén)極觸發(fā)電壓和門(mén)極觸發(fā)電流。在觸發(fā)信號(hào)為脈

2、沖形式時(shí)，只要觸發(fā)功率不超過(guò)規(guī)定值，觸發(fā)電壓、電流的幅值在短時(shí)間內(nèi)可大大超過(guò)額定值。 第3頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四 2、觸發(fā)脈沖要具有一定的寬度，前沿要陡 觸發(fā)脈沖的寬度一般應(yīng)保證晶閘管陽(yáng)極電流在觸發(fā)脈沖消失前達(dá)到擎住電流，使晶閘管能保持通態(tài)，這是最小的允許寬度。 3、觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能滿足變流裝置的要求 觸發(fā)脈沖的移相范圍與主電路形式、負(fù)載性質(zhì)及變流裝置的用途有關(guān)。如三相半波電阻性負(fù)載時(shí)，要求移相范圍為150，而三相橋式全控電阻性負(fù)載要求移相范圍為120。 4、觸發(fā)脈沖與主回路電源電壓必須同步 為了使晶閘管在每一周期都能重復(fù)在相同的相位上觸發(fā)，保證變流裝置

3、的品質(zhì)和可靠性，觸發(fā)電路的同步電壓與主回路電源電壓必須保持某種固定的相位關(guān)系。第4頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四 二、簡(jiǎn)單的觸發(fā)電路 用電阻、電容、二極管以及光耦合器等器件可以組成各種簡(jiǎn)單實(shí)用的觸發(fā)電路。這類(lèi)觸發(fā)電路所用元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用于控制精度要求不高的小功率負(fù)載電路。 1、簡(jiǎn)單的移相觸發(fā)電路第5頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四2、阻容移相觸發(fā)電路第6頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四3、用數(shù)字集成電路組成的觸發(fā)電路第7頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四 三、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 由單結(jié)晶體管組

4、成的觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出脈沖前沿陡，抗干擾能力強(qiáng)，溫度補(bǔ)償性能好，而且運(yùn)行可靠，調(diào)試維修方便，因此在單相晶閘管整流裝置中得到廣泛應(yīng)用。 1、結(jié)構(gòu) 單結(jié)晶體管又稱為雙基極二極管或單結(jié)管，它具有一個(gè)PN結(jié)的三端半導(dǎo)體器件（一個(gè)發(fā)射極、兩個(gè)基極）。 第一基極第二基極射極第8頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四2、特點(diǎn) （1）穩(wěn)定的觸發(fā)電壓，并可用極間所加的電壓控制； （2）由一極小的觸發(fā)電流； （3）負(fù)阻特性較均勻，溫度與壽命較晶體管穩(wěn)定； （4）可取得較大的脈沖電流。 第9頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四單結(jié)晶體管自激振蕩電路b2b1ReR2R1C第1

5、0頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四調(diào)節(jié)電阻Re能改變自激振蕩電路的振蕩頻率， 要電路保持振蕩，Re必須滿足下列條件：R1決定輸出脈沖的幅值和寬度R2用來(lái)補(bǔ)償溫度對(duì)Up的影響，用來(lái)穩(wěn)定振蕩 頻率。第11頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四 四、同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路 同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路由五個(gè)基本環(huán)節(jié)組成：（1）同步環(huán)節(jié)；（2）鋸齒波形成和脈沖移相控制環(huán)節(jié)；（3）脈沖形成、放大和輸出環(huán)節(jié)；（4）雙脈沖形成環(huán)節(jié)；（5）強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)。第12頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四（一）同步環(huán)節(jié) 同步環(huán)節(jié)由同步變壓器Ts、晶體管VT2

6、、VD1、VD2、R1以及C1等組成。在鋸齒波觸發(fā)電路中，同步就是要求鋸齒波的頻率與主回路電源頻率相同。鋸齒波是由開(kāi)關(guān)管VT2控制的，VT2有截止變?yōu)閷?dǎo)通期間產(chǎn)生鋸齒波，VT2截止持續(xù)時(shí)間就是鋸齒波的寬度，VT2開(kāi)關(guān)的頻率就是鋸齒波的頻率。要使觸發(fā)脈沖與主回路電源同步，必須使VT2開(kāi)關(guān)頻率與主回路電源頻率達(dá)到同步。 第13頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四（二）鋸齒波形成和脈沖移相控制環(huán)節(jié) 電路采用由VT1、VZ、RP1和R4組成的恒流源電路生成線性較好的鋸齒波。其中恒流源向電容C2充電，VT2作為同步開(kāi)關(guān)控制恒流源對(duì)C2的充放電過(guò)程。VT3為射極跟隨器，起阻抗變換和前后

7、級(jí)隔離作用。第14頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四 （三）脈沖形成、放大和輸出環(huán)節(jié) （1）脈沖形成環(huán)節(jié)由晶體管VT4、VT5、VT6組成； （2）放大和輸出環(huán)節(jié)由VT7、VT8組成第15頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四（四）雙脈沖形成環(huán)節(jié) 對(duì)于三相全控橋整流電路要求觸發(fā)脈沖必須采用寬脈沖或雙脈沖，此電路可實(shí)現(xiàn)雙脈沖輸出，相鄰兩個(gè)脈沖的間隔為60。第16頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四（五）強(qiáng)觸發(fā)及脈沖封鎖環(huán)節(jié) 晶閘管采用強(qiáng)觸發(fā)可縮短開(kāi)通時(shí)間，提高晶閘管承受電流上升率的能力，有利于改善串并聯(lián)元件的動(dòng)態(tài)均壓與均流，增加觸發(fā)可靠

8、性。第17頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四五、觸發(fā)脈沖與主電路電壓的同步同步的概念： 正確選擇同步信號(hào)電壓相位以及得到不同相位同步信號(hào)的方法，稱為晶閘管裝置的同步或定相。實(shí)現(xiàn)同步的方法: 晶閘管裝置是通過(guò)同步變壓器不同連接方式或再配合阻容移相，得到要求相位的同步信號(hào)電壓。第18頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四正弦波：NPNusv滯后ua120PNPusv超前ua60鋸齒波：NPNusv滯后ua180PNPusv與ua同相第19頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四實(shí)現(xiàn)同步的步驟：根據(jù)主電路的結(jié)構(gòu)，負(fù)載的性質(zhì)及觸發(fā)電路的形式與脈 沖移相范圍的要求，確定該觸發(fā)電路的同步電壓UT與對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓之間的相位關(guān)系。根據(jù)電源變壓器的接法，以電網(wǎng)某線電壓作參考矢量，畫(huà)出電源變壓器次級(jí)電壓的矢量，從而確定相對(duì)應(yīng)的同步電壓和同步線電壓矢量。根據(jù)同步變壓器次級(jí)線電壓矢量位置，確定同步變壓器鐘點(diǎn)數(shù)。第20頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)48分，星期四例如果采用NPN的正弦波觸發(fā)電路：usv滯后ua1