触发电路1.ppt

2.7 晶闸管触发电路 晶闸管最重要的特性是正向导通的可控性。当阳极加上正向电压后,还必须在门极与阴极之间加上足够功率的正向控制电压即触发电压,元件才能导通,为门极提供触发电压与电流的电路称为触发电路。 2.7.1 晶闸管对触发电路的要求 触发脉冲的电压和电流应大于晶闸管要求的数值，并留有一定的裕量。 2. 触发脉冲应满足要求的移相范围。 3．触发脉冲与晶闸管主电路电源必须同步。 4．触发脉冲的应有足够的宽度，脉冲前沿陡度应大于1A/us。 5．为满足三相全控桥的要求，触发电路应能输出双窄脉冲或宽脉冲。 6．为满足反并联可逆电路的要求，触发电路应有αmin、βmin 限制。 晶闸管的电流容量越大,要求的触发功率越大。为保证触发脉冲具有足够的功率,往往采用由晶体管组成的触发电路。晶体管触发电路按同步电压的型式不同,分为正弦波和锯齿波两种。锯齿波触发电路,不受电网波动和波形畸变的影响,移相范围宽。 2.7.2 同步信号为锯齿波的触发电路 1 脉冲形成与放大环节 脉冲形成环节由V4、V5构成；放大环节由V7、V8组成。控制电压Uc加在V4基极上，触发脉冲由脉冲变压器TP二次输出，经整流提供。 当V4的基极电压uco=0时，V4截止。+E1电源通过R11提供给V5一个足够大的基极电流，使V5饱和导通。所以V5集电极电压接近于-E1，V7、V8处于截止状态，无脉冲输出。电源+E1经R9、V5的发射极到-E1对电容C3充电，充满后电容两端电压接近2E1，极性如图所示。 当uco≥0.7V时，V4导通。A点电位从+E1突降到1V，由于电容C3两端电压不能突变，所以V5基极电位也突降到-2E1，V5基射极反偏置，V5立即截止。它的集电极电压由-E1迅速上升到钳位电压2.1V时，使得V7、V8导通，输出触发脉冲。 同时电容C3由+E1经R11、VD4、V4放电并反向充电，使V5基极电位逐渐上升。直到V5基极电位ub5 -E1，V5又重新导通。这时V5集电极电压又立即降到-E1，使V7、V8截止，输出脉冲终止。可见，脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度由反向充电时间常数R11C3决定。 2 锯齿波的形成和脉冲移相环节 锯齿波电压形成电路由V1、V2、V3和C2等元件组成，其中V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路。 当V2截止时，恒流源电流I1C对电容C2充电，所以C2两端的电压uC为 uC按线性增长,即ub3按线性增长。调节电位器RP2，可以改变C2的恒定充电电流I1C。 当V2导通时，因R4很小所以C2迅速放电，使得ub3电位迅速降到零伏附近。当V2周期性地导通和关断时，ub3便形成一锯齿波。射极跟随器V3的作用是减小控制回路电流对锯齿波电压ub3的影响。 V4基极电位由锯齿波电压、控制电压uco、直流偏移电压up三者叠加所定,它们分别通过电阻R6、R7、R8 与V4基极连接。 根据叠加原理，先设uh为锯齿波电压ue3单独作用在基极时的电压，其值为 所以uh仍为锯齿波，但斜率比ue3低。 同理，直流偏移电压up单独作用在V4基极时的电压 为 当V4不导通时，V4的基极b4的波形由 确定。当b4点电压等于0.7V后，V4导通。产生触发脉冲。改变uco便可以改变脉冲产生时刻，脉冲被移相。加up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位。 3 同步环节 同步环节是由同步变压器TS、VD1、VD2、C1、R1和晶体管V2组成。同步变压器和整流变压器接在同一电源上，用同步变压器的二次电压来控制V2的通断作用，这就保证了触发脉冲与主电路电源同步。 与主电路同步是指要求锯齿波的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。锯齿波是由开关管V2控制的，也就是由V2的基极电位决定的。 同步电压uTS经二极管VD1加在V2的基极上。当电压波形在负半周的下降段时，因Q点为零电位，R点为负电位，VD1导通，电容C1被迅速充电。Q点电位与R点相近，故在这一阶段V2基极为反向偏置，V2截止。 在负半周的上升段，+E1电源通过R1给电容C1充电，其上升速度比uTS波形慢，故VD1截止，uQ为电容反向充电波形。当Q点电位达1.4V时，V2导通，Q点电位被钳位在1.4V。直到TS二次电压的下一个负半周到来，VD1重新导通，C1放电后又被充电，V2截止。 如此循环往复，在一个正弦波周期内，包括截止与导通两个状态，对应锯齿波波形恰好是一个周期，与主电路电源频率和相位完全同步，达到同步的目的。可