晶閘管對觸發(fā)電路的要求

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1、第三章晶閘管對觸發(fā)電路的要求與簡單的觸發(fā)電路揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子系范叢山晶閘管是單向可控器件，晶閘管承受正向陽極電壓的同時，門極還要加上適當(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。一、晶閘管對觸發(fā)電路的要求觸發(fā)信號可以使交流、直流或脈沖，脈沖信號只能在門極為正、陰極為負(fù)時起作用。觸發(fā)信號的電壓波形有多種形式。1、觸發(fā)信號應(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)大于晶閘管的門極觸發(fā)電壓和門極觸發(fā)電流。在觸發(fā)信號為脈沖形

2、式時，只要觸發(fā)功率不超過規(guī)定值，觸發(fā)電壓、電流的幅值在短時間內(nèi)可大大超過額定值。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，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)，保證變流裝置的品質(zhì)

3、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。二、簡單的觸發(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單實用的觸發(fā)電路。這類觸發(fā)電路所用元件少，結(jié)構(gòu)簡單，常用于控制精度要求不高的小功率負(fù)載電路。1、簡單的移相觸發(fā)電路2、阻容移相觸發(fā)電路3、用數(shù)字集成電路組成的觸發(fā)電路三、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路由單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡單，輸出脈沖前沿陡，抗干擾能力強(qiáng)，溫度補償性能好，而且運行可靠，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

4、具有一個PN結(jié)的三端半導(dǎo)體器件（一個發(fā)射極、兩個基極）。第一基極第二基極射極2、特點（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。單結(jié)晶體管自激振蕩電路b2b1＋－ReR2R1C⑴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：⑵R1決定輸出脈沖的幅值和寬度⑶R2用來補償溫度對Up的影響，用來穩(wěn)定振蕩頻率。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)電路由五個基本環(huán)節(jié)組成：（1）同步

5、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)。（一）同步環(huán)節(jié)同步環(huán)節(jié)由同步變壓器Ts、晶體管VT2、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)時間就是鋸齒波的寬度，VT2開關(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開關(guān)頻率與主回路電源頻率達(dá)到同步。（二）鋸齒波形成和脈沖移相控制環(huán)節(jié)電路采用由V

6、T1、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作為同步開關(guān)控制恒流源對C2的充放電過程。VT3為射極跟隨器，起阻抗變換和前后級隔離作用。（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（四）雙脈沖形成環(huán)節(jié)對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，此電路可實現(xiàn)雙脈沖輸出，相鄰兩個脈沖的間隔為60。（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)可縮短開通時間，提高晶閘管承受電流上升率的能力，有

7、利于改善串并聯(lián)元件的動態(tài)均壓與均流，增加觸發(fā)可靠性。五、觸發(fā)脈沖與主電路電壓的同步同步的概念：正確選擇同步信號電壓相位以及得到不同相位同步信號的方法，稱為晶閘管裝置的同步或定相。實現(xiàn)同步的方法:晶閘管裝置是通過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電壓。①正弦波：NPN——usv滯后ua120°PNP——usv超前ua60°②鋸齒波：NPN——usv滯后ua180°PNP——usv與ua同相實現(xiàn)同步的步驟：①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U

8、T與對應(yīng)晶閘管陽極電壓之間的相位關(guān)系。②根據(jù)電源變壓器的接法，以電網(wǎng)某線電壓作參考矢量，畫出電源變壓器次級電壓的矢量，從而確定相對應(yīng)的同步電壓和同步線電壓矢量。③根據(jù)同步變壓器次級線電壓矢量位置，確定同步變壓器鐘點數(shù)。例如果采用NPN的正弦波觸發(fā)電路：usv滯后ua120°Y／Y—10Y／Y—430°3