晶閘管觸發(fā)電路ppt課件.ppt

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1、第2章整流電路好學(xué)力行河南理工大學(xué)明德任責(zé)內(nèi)容提要2.1單相整流電路2.2三相整流電路2.3電容濾波的不可控整流電路2.4大功率可控整流電路2.5有源逆變電路2.6整流電路的諧波及功率因數(shù)2.7晶閘管-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)2.8相控電路的驅(qū)動(dòng)電路2.9PWM整流電路2.8相控電路的驅(qū)動(dòng)電路2.8.1對(duì)相控觸發(fā)電路的基本要求2.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路2.8.3集成觸發(fā)電路2.8.4數(shù)字觸發(fā)電路2.8.5觸發(fā)電路的定相2.8相控電路的驅(qū)動(dòng)電路引言驅(qū)動(dòng)電路是電力電子主電路與控制電路之間的接口和橋梁。良好的驅(qū)動(dòng)電路，

2、可使器件縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間、減小損耗，提高運(yùn)行效率、可靠性和安全性。為保證相控電路的正常工作，關(guān)鍵是按觸發(fā)角的大小在正確的時(shí)刻向電路中的晶閘管施加有效的觸發(fā)脈沖，這就是相控電路的驅(qū)動(dòng)控制，相應(yīng)的電路稱為觸發(fā)電路。2.8相控電路的驅(qū)動(dòng)電路2.8.1對(duì)相控觸發(fā)電路的基本要求1.觸發(fā)電路的觸發(fā)信號(hào)必須在晶閘管門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)，不過(guò)小也不過(guò)大。同時(shí)脈沖功率不超限，以防止門極過(guò)熱損壞。2.觸發(fā)脈沖應(yīng)具有一定的寬度。阻性負(fù)載脈寬應(yīng)有20μs~50μs；感性負(fù)載脈沖寬度一般取1ms。3.觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度。脈沖電流的幅度

3、應(yīng)增大為器件最大觸發(fā)電流的3~5倍，脈沖前沿的電流上升率大于lA/μs。2.8.1對(duì)相控觸發(fā)電路的基本要求4.應(yīng)具有同步和移相功能。脈沖與主電路電源電壓必須同步，同時(shí)觸發(fā)電路應(yīng)能在主電路要求的移相范圍內(nèi)調(diào)整控制角。5.觸發(fā)電路應(yīng)保證變流電路各元件觸發(fā)脈沖的對(duì)稱性，以保證輸出電壓的平穩(wěn)性和交流側(cè)電流的對(duì)稱性。6.應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。理想的觸發(fā)脈沖電流波形如圖2-57所示。圖2-57強(qiáng)觸發(fā)脈沖電流波形要求簡(jiǎn)化為：前沿、幅度、脈寬、功率、同步、移相、抗擾2.8.1對(duì)相控觸發(fā)電路的基本要

4、求理想的觸發(fā)脈沖電流波形：2.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路輸出可為雙窄脈沖（適用于讓兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的電路），也可為單窄脈沖。五個(gè)基本環(huán)節(jié)：脈沖的形成與放大、鋸齒波的形成和脈沖移相、同步環(huán)節(jié)、強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)和雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)。圖2-58同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路2.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路1)脈沖形成環(huán)節(jié)V4、V5—脈沖形成V7、V8—脈沖放大V6—雙脈沖形成控制電壓uco加在V4基極上圖3-50同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路脈沖前沿由V4導(dǎo)通時(shí)刻確定，脈沖寬度與反向充電回路時(shí)間常數(shù)R11C3有關(guān)。電路的觸

5、發(fā)脈沖由脈沖變壓器TP二次側(cè)輸出，一次繞組由V8驅(qū)動(dòng)。2.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路2)鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)鋸齒波電壓形成的方案較多，如采用自舉式電路、恒流源電路等；本電路采用恒流源電路。鋸齒波形成：由V1、V2、V3和C2等元件組成恒流源電路：由V1、VS、RP2和R3等元件組成圖3-50同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路2.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路3)同步環(huán)節(jié)同步——要求觸發(fā)脈沖的頻率與主電路電源的頻率相同且相位關(guān)系確定。鋸齒波是由開(kāi)關(guān)V2管來(lái)控制的。V2開(kāi)關(guān)的頻率就是鋸齒波的頻率——由同步變壓器

6、所接的交流電壓決定。V2由導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波——鋸齒波起點(diǎn)基本就是同步電壓由正變負(fù)的過(guò)零點(diǎn)。V2截止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時(shí)間就是鋸齒波的寬度——取決于充電時(shí)間常數(shù)R1C1。2.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路各部分波形：同步電壓同步信號(hào)鋸齒波偏移設(shè)置形成脈沖脈沖輸出UC0：移相控制電壓，改變UC0大小，即可移動(dòng)脈沖相位，圖中UC0=0V強(qiáng)觸發(fā)鋸齒波寬度V4導(dǎo)通時(shí)刻24002.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路4)雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)內(nèi)雙脈沖電路V5、V6構(gòu)成“或”門當(dāng)V5、V6都導(dǎo)通時(shí)，V7、V8都截止，沒(méi)有脈沖輸出。只要

7、V5、V6有一個(gè)截止，都會(huì)使V7、V8導(dǎo)通，有脈沖輸出。第一個(gè)脈沖由本相觸發(fā)單元的uco對(duì)應(yīng)的控制角?產(chǎn)生。隔60?的第二個(gè)脈沖是由滯后60?相位的后一相觸發(fā)單元產(chǎn)生（通過(guò)V6）。2.8.2同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便。晶閘管觸發(fā)電路的集成化、數(shù)字化已逐漸普及。KJ004:與分立元件的鋸齒波移相觸發(fā)電路相似,分為同步、鋸齒波形成、移相、脈沖形成、脈沖分選及脈沖放大幾個(gè)環(huán)節(jié)。封鎖輸出1輸出22.8.3集成觸發(fā)器2.8.3集成觸發(fā)器完整的三相全控橋觸發(fā)電路3個(gè)KJ004集成

8、塊和1個(gè)KJ041集成塊，可形成六路雙脈沖，再由六個(gè)晶體管進(jìn)行脈沖放大即可。圖2-61三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路模擬與數(shù)字觸發(fā)電路以上觸發(fā)電路為模擬的，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠；缺點(diǎn)：易受電網(wǎng)電壓影響，觸發(fā)脈沖不對(duì)稱度較高，可達(dá)3?~4?，精度低。數(shù)字觸發(fā)電路：脈沖對(duì)稱度很好，如基于8位單片機(jī)的數(shù)字觸發(fā)器精度可達(dá)0.7?~1.5?。KJ041內(nèi)部是由12個(gè)二極管構(gòu)成的6