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1、晶閘管的觸發(fā)電路相控電路晶閘管可控整流電路,通過控制觸發(fā)角a的大小即控制觸發(fā)脈沖起始相位來控制輸出電壓大小。相控電路的驅動控制為保證相控電路的正常工作,很重要的一點是應保證按觸發(fā)角a的大小在正確的時刻向電路中的晶閘管施加有效的觸發(fā)信號。晶閘管相控電路,習慣稱為觸發(fā)電路。對于觸發(fā)電路的基本要求:觸發(fā)信號的形式:常用脈沖信號,如圖1觸發(fā)信號的觸發(fā)功率:要求脈沖必須具有足夠的功率,且不超過晶閘管門極最大允許功率觸發(fā)脈沖的寬度:要求脈沖要具有一定的寬度,前沿要陡觸發(fā)脈沖的移相范圍:要求能滿足主電路移相范圍的要求觸發(fā)脈沖與主電路的相位關系:要求觸發(fā)電路必須與晶閘管的主電壓保持同步其
2、它正弦波尖脈沖方脈沖強觸發(fā)脈沖脈沖序列圖1常見的觸發(fā)脈沖電壓波形常見的觸發(fā)脈沖電壓波形如下:觸發(fā)電路通常以組成的主要元件名稱分類,可分為:單結晶體管觸發(fā)電路、晶體管觸發(fā)電路、集成電路觸發(fā)器、計算機控制數字觸發(fā)電路等。單結晶體管觸發(fā)電路只用于控制精度要求不高的單相晶閘管系統(tǒng)。晶體管觸發(fā)電路按同步電壓的形式不同,分為正弦波和鋸齒波兩種。晶閘管觸發(fā)電路的基本環(huán)節(jié):同步環(huán)節(jié)、觸發(fā)脈沖的形成與放大環(huán)節(jié)、觸發(fā)移相環(huán)節(jié)、觸發(fā)脈沖的輸出環(huán)節(jié)晶閘管的觸發(fā)電路一、單結晶體管觸發(fā)電路二、同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路三、集成觸發(fā)電路小結1、單結晶體管單結晶體管的結構、圖形符號及等效電路如圖所示。一
3、、單結晶體管觸發(fā)電路圖2單結晶體管(a)結構示意(b)等效電路(c)圖形符號(d)外形及管腳Ue<UA:PN結反偏置,只有很小的反向漏電流Ue=UA:Ie=0,特性曲線與橫坐標交點b處Ue上升:Ue=UP=ηUbb+UD,單結晶體管導通,該轉折點稱為峰點P分壓比IP圖3單結晶體管伏安特性(a)單結晶體管實驗電路(b)單結晶體管伏安特性截止區(qū)(ap段)Ue>UP:Ie增大,rb1急劇下降,UA達到最小,Ue也最小,達到谷點V負阻區(qū)(PV段)達到UV后,單結晶體管處于飽和導通狀態(tài)飽和區(qū)(VN段)圖4單結晶體管伏安特性(a)單結晶體管實驗電路(b)單結晶體管伏安特性2、單結晶體
4、管自激振蕩電路1.電源接通:E通過Re對C充電,時間常數為ReC2.Uc增大,達到UP,單結晶體管導通,C通過R1放電3.Uc減少,達到Uv,單結晶體管截止,uR1下降,接近于零4.重復充放電過程5.1單結晶體管觸發(fā)電路Re的值不能太大或太小,滿足電路振蕩的Re的取值范圍圖5單結晶體管自激振蕩電路為了防止Re取值過小電路不能振蕩,一般取一固定電阻r與另一可調電阻Re串聯,以調整到滿足振蕩條件的合適頻率。若忽略電容C放電時間,電路的自激振蕩頻率近似為:一、單結晶體管觸發(fā)電路電路中R1上的脈沖電壓寬度取決于電容放電時間常數。R2是溫度補償電阻,作用是保持振蕩頻率的穩(wěn)定。3、具
5、有同步環(huán)節(jié)的單結晶體管觸發(fā)電路一、單結晶體管觸發(fā)電路圖6晶體管同步觸發(fā)電路注意:每周期中電容C的充放電不止一次,晶閘管由第一個脈沖觸發(fā)導通,后面的脈沖不起作用。改變Re的大小,可改變電容充電速度,達到調節(jié)α角的目的。削波的目的:增大移相范圍,使輸出的觸發(fā)脈沖的幅度基本一樣。一、單結晶體管觸發(fā)電路實際應用中,常用晶體管V2代替電位器Re,以便實現自動移相。TP:脈沖變壓器,實現觸發(fā)電路與主電路的電氣隔離。恒流源一、單結晶體管觸發(fā)電路圖7單結管觸發(fā)電路其它形式單結晶體管觸發(fā)電路簡單,輸出功率較小,脈沖較窄,雖加有溫度補償,但對于大范圍的溫度變化時仍會出現誤差,控制線性度不好。
6、參數差異較大,對于多相電路的觸發(fā)時不易一致。因此單結晶體管觸發(fā)電路只用于控制精度要求不高的單相晶閘管系統(tǒng)。一、單結晶體管觸發(fā)電路二、同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路晶閘管的電流容量越大,要求的觸發(fā)功率越大。對于大中電流容量的晶閘管,為了保證其觸發(fā)脈沖具有足夠的功率,往往采用由晶體管組成的觸發(fā)電路。晶體管觸發(fā)電路按同步電壓的形式不同,分為正弦波和鋸齒波兩種。同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路,不受電網波動和波形畸變的影響,移相范圍寬,應用廣泛。二、同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路輸出可為雙窄脈沖(適用于有兩個晶閘管同時導通的電路),也可為單窄脈沖。三個基本環(huán)節(jié):同步環(huán)節(jié)、鋸齒波的形成和脈沖移相
7、、脈沖的形成與放大。此外,還有強觸發(fā)和雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)。圖8同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路1)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系確定。二、同步電壓為鋸齒波的觸發(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。恒流源電路方案,由V1、V2、V3和C2等元件組成V1、VS、RP2和R3為一恒流源電路圖8同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路二、同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路鋸齒波是由開關V2管來控制的。V2開關的頻率就是鋸齒波的頻率——由同步變壓器所接的