晶閘管的觸發(fā)電路ppt課件.ppt

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1、第五章晶閘管的觸發(fā)電路第一節(jié)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路第二節(jié)同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路第三節(jié)集成觸發(fā)電路及數(shù)字觸發(fā)電路第四節(jié)觸發(fā)電路與主電路電壓的同步本章小結(jié)第五章晶閘管的觸發(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(qū)動(dòng)控制為保證相控電路的正常工作，很重要的一點(diǎn)是應(yīng)保證按觸發(fā)角a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。晶閘管相控電路，習(xí)慣稱為觸發(fā)電路。第一節(jié)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路對(duì)于觸發(fā)電路通常有如下要求：觸發(fā)電路輸出的脈沖必須具有足夠的功率觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的主電壓保持同步觸發(fā)脈沖能滿足主電路移相范圍的要求觸發(fā)脈沖

2、要具有一定的寬度，前沿要陡正弦波尖脈沖方脈沖強(qiáng)觸發(fā)脈沖脈沖序列圖5-1常見的觸發(fā)脈沖電壓波形觸發(fā)電路通常以組成的主要元件名稱分類，可分為：單結(jié)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(jì)算機(jī)控制數(shù)字觸發(fā)電路等。常見的觸發(fā)脈沖電壓波形如下：5.1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路一、單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)及等效電路如圖所示。5.1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路圖5-2單結(jié)晶體管(a)結(jié)構(gòu)示意(b)等效電路(c)圖形符號(hào)(d)外形及管腳Ue＜UA：PN結(jié)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(biāo)交點(diǎn)ｂ處Ue上升：Ue＝UP＝ηUbb＋UD，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，該轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為峰點(diǎn)P

3、分壓比IP圖5-3單結(jié)晶體管伏安特性(a)單結(jié)晶體管實(shí)驗(yàn)電路(b)單結(jié)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(dá)到最小，Ue也最小，達(dá)到谷點(diǎn)V負(fù)阻區(qū)（PV段）達(dá)到UV后，單結(jié)晶體管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)飽和區(qū)（VN段）圖5-3單結(jié)晶體管伏安特性(a)單結(jié)晶體管實(shí)驗(yàn)電路(b)單結(jié)晶體管伏安特性二、單結(jié)晶體管自激振蕩電路1.電源接通：E通過Re對(duì)C充電，時(shí)間常數(shù)為ReC2.Uc增大，達(dá)到UP，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，C通過R1放電3.Uc減少，達(dá)到Uv，單結(jié)晶體管截止，ｕR1下降，接近于零4.重復(fù)充放電過程5.1單結(jié)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

4、的取值范圍圖5-4單結(jié)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(diào)電阻Re串聯(lián)，以調(diào)整到滿足振蕩條件的合適頻率。若忽略電容C放電時(shí)間，電路的自激振蕩頻率近似為：5.1單結(jié)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(shí)間常數(shù)。R2是溫度補(bǔ)償電阻，作用是保持振蕩頻率的穩(wěn)定。三、具有同步環(huán)節(jié)的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路5.1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路圖5-5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(gè)脈沖觸發(fā)導(dǎo)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(dá)到調(diào)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

5、基本一樣。不削波：UP≈ηUbb，為正弦半波，移相范圍小。5.1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實(shí)際應(yīng)用中，常用晶體管Ｖ2代替電位器Re，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移相。TP：脈沖變壓器，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)電路與主電路的電氣隔離。恒流源5.1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路圖5-6單結(jié)管觸發(fā)電路其它形式單結(jié)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(bǔ)償，但對(duì)于大范圍的溫度變化時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)誤差，控制線性度不好。參數(shù)差異較大，對(duì)于多相電路的觸發(fā)時(shí)不易一致。因此單結(jié)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)。5.1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路第二節(jié)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(duì)于大中電流容量的

6、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(wǎng)波動(dòng)和波形畸變的影響，移相范圍寬，應(yīng)用廣泛。5.2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(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的電路），也可為單窄脈沖。三個(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)。此外，還有強(qiáng)觸發(fā)和雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)。圖5-7同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路1)脈沖形成環(huán)節(jié)V4、V5—脈沖形成V7、V8—脈沖放大控制電壓uco加在V4基極上圖5-7同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路脈沖前沿由V4導(dǎo)通時(shí)刻

7、確定，脈沖寬度與反向充電回路時(shí)間常數(shù)R11C3有關(guān)。電路的觸發(fā)脈沖由脈沖變壓器TP二次側(cè)輸出，其一次繞組接在V8集電極電路中。5.2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5-7同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路5.2同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路3)同步環(huán)節(jié)同步——要求觸