3門極觸發(fā)電路ppt課件

1、第三章第三章. .門極觸發(fā)電路門極觸發(fā)電路 l l）. .直流信號(hào)直流信號(hào) 2 2）. .交流信號(hào)交流信號(hào) 3 3）. .脈沖信號(hào)脈沖信號(hào)3.1.3.1.概述概述3.1.1.3.1.1.門極觸發(fā)信號(hào)的種類門極觸發(fā)信號(hào)的種類直流信號(hào)直流信號(hào)交流信號(hào)交流信號(hào)脈沖信號(hào)脈沖信號(hào)尖脈沖尖脈沖寬脈沖寬脈沖雙脈沖雙脈沖強(qiáng)脈沖強(qiáng)脈沖脈沖列脈沖列 3.1.2. 3.1.2.晶閘管對(duì)門極觸發(fā)電路的要求晶閘管對(duì)門極觸發(fā)電路的要求 l l觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的幅值和功率；觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的幅值和功率； 2 2觸發(fā)脈沖要有一定的寬度；觸發(fā)脈沖要有一定的寬度； 當(dāng)用窄脈沖控制時(shí)脈沖寬度至少要大于陽當(dāng)用窄脈沖控制時(shí)脈沖寬度至少

2、要大于陽極電流上升到掣住電流極電流上升到掣住電流ILIL的時(shí)間，否則當(dāng)觸的時(shí)間，否則當(dāng)觸發(fā)脈沖消失，晶閘管將又恢復(fù)阻斷發(fā)脈沖消失，晶閘管將又恢復(fù)阻斷, ,對(duì)于三相對(duì)于三相橋式全控電路，要求觸發(fā)脈沖寬度大于橋式全控電路，要求觸發(fā)脈沖寬度大于60O60O或或者用間隔者用間隔60O 60O 的雙窄脈沖代替寬脈沖。其他的雙窄脈沖代替寬脈沖。其他晶閘管電路，對(duì)脈寬有時(shí)也有不同的要求。晶閘管電路，對(duì)脈寬有時(shí)也有不同的要求。 3 3觸發(fā)脈沖前沿要陡觸發(fā)脈沖前沿要陡 晶閘管元件門極參數(shù)較分散，觸發(fā)脈沖陡峭晶閘管元件門極參數(shù)較分散，觸發(fā)脈沖陡峭的前沿可使觸發(fā)延遲角的前沿可使觸發(fā)延遲角穩(wěn)定，減小門極參穩(wěn)定，減小門

3、極參數(shù)分散性對(duì)數(shù)分散性對(duì)角的影響。另外，觸發(fā)脈沖前角的影響。另外，觸發(fā)脈沖前沿越陡，元件開通時(shí)間越短，從而可提供精沿越陡，元件開通時(shí)間越短，從而可提供精確的觸發(fā)延遲角確的觸發(fā)延遲角 。 4 4）. .觸發(fā)脈沖要與主電路同步并有一定的移觸發(fā)脈沖要與主電路同步并有一定的移相范圍。相范圍。 在整流和有源逆變等由交流電源供電的電路在整流和有源逆變等由交流電源供電的電路中，為了使每一周波重復(fù)在相同的相位上觸中，為了使每一周波重復(fù)在相同的相位上觸發(fā)，觸發(fā)信號(hào)必須與主電路交流電源電壓同發(fā)，觸發(fā)信號(hào)必須與主電路交流電源電壓同步。同時(shí)，觸發(fā)延遲角應(yīng)能根據(jù)控制信號(hào)的步。同時(shí)，觸發(fā)延遲角應(yīng)能根據(jù)控制信號(hào)的要求而改變

4、，即要求而改變，即應(yīng)有一定的移相范圍，例應(yīng)有一定的移相范圍，例如全控電路要在整流和逆變狀態(tài)運(yùn)行，則移如全控電路要在整流和逆變狀態(tài)運(yùn)行，則移相范圍需相范圍需0O0O180O180O。3.2.3.2.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路l l單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管( (雙基極二極管雙基極二極管) )構(gòu)造構(gòu)造3.2.1.3.2.1.單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管UJTUJT）發(fā)射極發(fā)射極第一基極第一基極第二基極第二基極 b1b1與與b2b2之間僅有之間僅有n n型硅片電阻型硅片電阻RbbRbb，一般在，一般在3 312K12K之間。之間。 Rbb Rbb亦可看作是由第一基極亦可看作是由第一基極b1b1與與發(fā)射極

5、發(fā)射極e e位置之間位置之間n n型硅片的體電阻型硅片的體電阻Rb1Rb1和第二和第二基極基極b2b2與發(fā)射極與發(fā)射極e e位置之間位置之間n n型硅片體電阻型硅片體電阻Rb2Rb2之和：之和： Rbb =Rb1 +Rb2 Rbb =Rb1 +Rb2 2 2）. .單結(jié)晶體管特性單結(jié)晶體管特性 據(jù)單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)，其等效電路可由圖據(jù)單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)，其等效電路可由圖3.33.3a a表示，其中二極管表示，其中二極管VDVD表示單結(jié)晶體管的表示單結(jié)晶體管的PNPN結(jié)。結(jié)。若若UbbUbb0 0，則為一般二則為一般二極管特性。極管特性。當(dāng)當(dāng)b1b1、b2b2之之間加電壓間加電壓VBBVBB，則特性

6、則特性Ue=fUe=fIeIe如圖如圖3.33.3b b所所示。示。ABCDIeUeIVIPUPUV AB AB段特性：在段特性：在UbbUbb作用下的漏電流；另外，作用下的漏電流；另外，bbbbbbbbbbbbdURRURRRUU1211bbbRR1稱為單結(jié)晶體管的分壓比，其值由單結(jié)晶體稱為單結(jié)晶體管的分壓比，其值由單結(jié)晶體管的制造工藝決定，一般在管的制造工藝決定，一般在0.30.3到到0.850.85之間。之間。 BC BC段特性：段特性：UpUp稱為峰點(diǎn)電壓，對(duì)應(yīng)的電流稱為峰點(diǎn)電壓，對(duì)應(yīng)的電流IPIP稱稱為峰點(diǎn)電流。為峰點(diǎn)電流。 CDCD段特性：段特性：UeUbb+UVD=UP UeUb

7、b+UVD=UP 后后d d與與b1b1之間電之間電阻阻RblRbl減小而形成負(fù)阻區(qū)，使分壓比減小，由減小而形成負(fù)阻區(qū)，使分壓比減小，由此更進(jìn)一步促使負(fù)阻區(qū)的形成，直至最低點(diǎn)此更進(jìn)一步促使負(fù)阻區(qū)的形成，直至最低點(diǎn)D D。 UVUV稱為谷點(diǎn)電壓，對(duì)應(yīng)的電流稱為谷點(diǎn)電壓，對(duì)應(yīng)的電流IVIV稱為谷點(diǎn)電稱為谷點(diǎn)電流，在流，在D D點(diǎn)，若再增加電壓，則電流將急劇加。點(diǎn)，若再增加電壓，則電流將急劇加。3.2.2 3.2.2 單結(jié)晶體管脈沖形成電路單結(jié)晶體管脈沖形成電路 1 1）. .工作原理工作原理 電路及波形見圖電路及波形見圖3.43.4： 當(dāng)電路接通電源當(dāng)電路接通電源U U以后，電容器以后，電容器C

8、C經(jīng)電阻經(jīng)電阻R R充電，充電，充電電流為充電電流為iRiR，電容器端電壓按指數(shù)規(guī)律上升。，電容器端電壓按指數(shù)規(guī)律上升。在在ucucUPUP以前，單結(jié)晶體管截止，只有很小的以前，單結(jié)晶體管截止，只有很小的漏電流，電阻漏電流，電阻R1R1輸出電壓亦很??；輸出電壓亦很??； 當(dāng)電容器當(dāng)電容器C C繼續(xù)充電，電容器繼續(xù)充電，電容器C C端電壓端電壓UCUCUPUP時(shí)，時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，電容器單結(jié)晶體管導(dǎo)通，電容器C C經(jīng)經(jīng)eb1R1eb1R1放電，放電，由于導(dǎo)通時(shí)，單結(jié)晶體管由于導(dǎo)通時(shí)，單結(jié)晶體管Rb1Rb1進(jìn)人負(fù)阻狀態(tài)，而進(jìn)人負(fù)阻狀態(tài)，而外接電阻外接電阻R1R1又較小，因此電容器又較小，因此電容器

9、c c經(jīng)電阻經(jīng)電阻R1R1放電放電時(shí)間很短，于是放電電流在時(shí)間很短，于是放電電流在R1R1兩端產(chǎn)生一個(gè)尖兩端產(chǎn)生一個(gè)尖脈沖輸出。脈沖輸出。 當(dāng)電容器上電壓降到谷點(diǎn)電壓時(shí)，由于當(dāng)電容器上電壓降到谷點(diǎn)電壓時(shí)，由于R R阻值阻值較大，經(jīng)由較大，經(jīng)由R R供給單結(jié)晶體管的發(fā)射極電流小供給單結(jié)晶體管的發(fā)射極電流小于谷點(diǎn)電流，不能滿足單結(jié)管的導(dǎo)通條件，于谷點(diǎn)電流，不能滿足單結(jié)管的導(dǎo)通條件，電阻電阻RblRbl迅速增大，單結(jié)晶體管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。迅速增大，單結(jié)晶體管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。 由于充電時(shí)間常數(shù)由于充電時(shí)間常數(shù) 1=RC 1=RC大于放電時(shí)間常數(shù)大于放電時(shí)間常數(shù)2=2=（Rb1+R1Rb1+R1C C，故電

10、容器端電壓為鋸齒波。，故電容器端電壓為鋸齒波。 此后電容器此后電容器C C又重復(fù)充放電過程，于是得到一又重復(fù)充放電過程，于是得到一連串的尖脈沖輸出。連串的尖脈沖輸出。 2 2）. .振蕩條件振蕩條件 （1 1）.R.R最大值由電容器充電電壓達(dá)到單結(jié)晶最大值由電容器充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰值電壓后，流過電阻體管的峰值電壓后，流過電阻R R的電流應(yīng)大于的電流應(yīng)大于峰點(diǎn)電流峰點(diǎn)電流IPIP，以保證單結(jié)晶體管能工作在負(fù)，以保證單結(jié)晶體管能工作在負(fù)區(qū)來確定：區(qū)來確定： （U-UPU-UP）/IPR/IPR （2 2）. .電阻電阻R R最小值則由電容器放電完畢后，最小值則由電容器放電完畢后，從電阻從電

11、阻R R流入單結(jié)晶體管的電流要小于谷點(diǎn)電流入單結(jié)晶體管的電流要小于谷點(diǎn)電流流IVIV，以保證單結(jié)晶體管能夠關(guān)斷來確定：，以保證單結(jié)晶體管能夠關(guān)斷來確定： （U-UVU-UV）/IV R/IV R /IP R （U-UVU-UV）/IV/IV 或：或： IViRIP IViRIP R R太大時(shí)，負(fù)載線為直線太大時(shí)，負(fù)載線為直線1 1交于交于Ue=fUe=fIeIe峰峰點(diǎn)點(diǎn)C C左側(cè)，不能使單結(jié)晶體管從截止轉(zhuǎn)入到負(fù)左側(cè)，不能使單結(jié)晶體管從截止轉(zhuǎn)入到負(fù)阻區(qū)導(dǎo)通；阻區(qū)導(dǎo)通；R R太小，負(fù)載線交于單結(jié)晶體管特太小，負(fù)載線交于單結(jié)晶體管特性谷點(diǎn)性谷點(diǎn)D D的右側(cè)，如直線的右側(cè)，如直線3 3，這時(shí)單結(jié)晶體管

12、，這時(shí)單結(jié)晶體管保持導(dǎo)通，不能恢復(fù)截止，從而振蕩中止。保持導(dǎo)通，不能恢復(fù)截止，從而振蕩中止。3.2.3.3.2.3.用電位控制移相的單結(jié)晶體管觸發(fā)用電位控制移相的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路電路 下圖是一個(gè)用正電位控制下圖是一個(gè)用正電位控制移相的單結(jié)晶體移相的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，也是一個(gè)實(shí)際電路。管觸發(fā)電路，也是一個(gè)實(shí)際電路。 控制信號(hào)為控制信號(hào)為UC UC ，當(dāng)控制信號(hào)，當(dāng)控制信號(hào)UCUC為零時(shí)，調(diào)整為零時(shí)，調(diào)整R3R3使電路無脈沖輸出一般使電路無脈沖輸出一般VT1VT1截止即無輸截止即無輸出）；當(dāng)出）；當(dāng)UCUC為某一常值時(shí)，流過為某一常值時(shí)，流過VT2VT2的集電極的集電極電流電流IC2IC2亦為

13、某個(gè)常值。亦為某個(gè)常值。與與UCUC成反比例關(guān)系，成反比例關(guān)系，即增加即增加UCUC可減小延遲角可減小延遲角，獲得移相控制特，獲得移相控制特性。性?？刂菩盘?hào)控制信號(hào)UCUC1IC2UCUC1IC2 用單結(jié)晶體管構(gòu)成觸發(fā)電路；線路簡(jiǎn)單，脈用單結(jié)晶體管構(gòu)成觸發(fā)電路；線路簡(jiǎn)單，脈沖前沿陡峭，但是脈沖很窄，功率較小，所沖前沿陡峭，但是脈沖很窄，功率較小，所以，一般只在單相或三相半波電路、觸發(fā)以，一般只在單相或三相半波電路、觸發(fā)50A50A以下的晶閘管電路中應(yīng)用。以下的晶閘管電路中應(yīng)用。3.3.3.3.晶體管觸發(fā)電路晶體管觸發(fā)電路 利用晶體管開關(guān)工作狀態(tài)構(gòu)成的觸發(fā)電路形利用晶體管開關(guān)工作狀態(tài)構(gòu)成的觸發(fā)電

14、路形式很多，這些觸發(fā)電路一般均由同步與移相、式很多，這些觸發(fā)電路一般均由同步與移相、脈沖形成與輸出等幾個(gè)部分組成。脈沖形成與輸出等幾個(gè)部分組成。3.3.1.3.3.1.鋸齒波移相的晶體管觸發(fā)電路鋸齒波移相的晶體管觸發(fā)電路電路圖示于圖電路圖示于圖3.63.6，它除包括脈沖形成和輸出、，它除包括脈沖形成和輸出、同步與移相電路外，還有一個(gè)正反饋抗干擾電同步與移相電路外，還有一個(gè)正反饋抗干擾電路。路?；脽羝?57脈沖形成脈沖形成與輸出與輸出抗干擾抗干擾電路電路同步與移同步與移相相l(xiāng) l）. .脈沖形成與輸出脈沖形成與輸出 脈沖形成由圖脈沖形成由圖3.63.6中的晶體管中的晶體管TV3TV3TV6TV6

15、組成，組成，它們都工作在開關(guān)狀態(tài)，其中它們都工作在開關(guān)狀態(tài)，其中TV3TV3由同步和移由同步和移相電路控制，相電路控制，VT4VT4、TV5TV5、TV6TV6組成一個(gè)復(fù)合晶組成一個(gè)復(fù)合晶體管，起功率放大作用。體管，起功率放大作用。 TV3TV3截止時(shí)，截止時(shí)，C3C3充電：充電：0VVD5C3RC-0VVD5C3RC-15V15V TV3TV3由截止轉(zhuǎn)導(dǎo)通時(shí)，由截止轉(zhuǎn)導(dǎo)通時(shí)，Vd=0VVd=0V，UC3UC3不能突變，不能突變，UT4UT4、5 5、6 6通，通，C3C3放電：放電：dVD6VT6VT3dVD6VT6VT3。 補(bǔ)脈沖輸入：相隔補(bǔ)脈沖輸入：相隔60O60O，由其他相輸入或輸給，

16、由其他相輸入或輸給其他相；其他相； 提高抗干擾能力：提高抗干擾能力：-15VR11VT4-15VR11VT4，形成負(fù)，形成負(fù)偏壓，以防干擾。偏壓，以防干擾。充電回路充電回路放電回路放電回路2 2）. .同步和移相同步和移相 同步和移相環(huán)節(jié)由晶體管同步和移相環(huán)節(jié)由晶體管VT1VT1、VT2VT2構(gòu)成；構(gòu)成；VT1VT1工作在開關(guān)狀態(tài)，工作在開關(guān)狀態(tài)，TV2TV2工作在恒流狀態(tài)。工作在恒流狀態(tài)。 （l l）. .同步電壓同步電壓 這里的同步電路信號(hào)是由兩個(gè)同步電壓疊加這里的同步電路信號(hào)是由兩個(gè)同步電壓疊加而成。而成。（2 2）. .移相控制移相控制 UCOUC C2UCOUC C2充電時(shí)間長(zhǎng)充電時(shí)

17、間長(zhǎng)。 若減小控制電壓若減小控制電壓UCOUCO的值，由于充電電流恒定，的值，由于充電電流恒定，C C點(diǎn)電壓點(diǎn)電壓ucuc鋸齒波的斜率不變，則輸出脈沖提鋸齒波的斜率不變，則輸出脈沖提前，即延遲角前，即延遲角減小；反之，減??；反之， UCO UCO 添加，則添加，則增加。可見增加?？梢娮兓秶稍谧兓秶稍赨boUbo的正波區(qū)間，的正波區(qū)間，約有約有300O300O的移相范圍。的移相范圍。 由此可見，用兩個(gè)同步電壓來得到同步信號(hào)，由此可見，用兩個(gè)同步電壓來得到同步信號(hào)，目的是使移相范圍擴(kuò)大，以增加觸發(fā)電路的目的是使移相范圍擴(kuò)大，以增加觸發(fā)電路的通用性和與主電路配合的靈活性。如果只用通用性和與主

18、電路配合的靈活性。如果只用單一同步電壓，其移相范圍不可能超過單一同步電壓，其移相范圍不可能超過180O180O。（3 3）. .正反饋抗干擾電路正反饋抗干擾電路 由上述分析可知，每當(dāng)由上述分析可知，每當(dāng)VT3VT3由截止變?yōu)閷?dǎo)通時(shí)，由截止變?yōu)閷?dǎo)通時(shí)，電路便給門極發(fā)出觸發(fā)脈沖。假定在電路便給門極發(fā)出觸發(fā)脈沖。假定在VT3VT3導(dǎo)通導(dǎo)通時(shí)，由于干擾使時(shí)，由于干擾使VT3 VT3 從導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，而當(dāng)從導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，而當(dāng)干擾消失后干擾消失后VT3VT3又從截止恢復(fù)到原來的導(dǎo)通狀又從截止恢復(fù)到原來的導(dǎo)通狀態(tài)，則電路就產(chǎn)生了由于干擾而引起的誤觸態(tài)，則電路就產(chǎn)生了由于干擾而引起的誤觸發(fā)脈沖。發(fā)脈沖。正反饋

19、抗干擾環(huán)節(jié)由穩(wěn)壓管正反饋抗干擾環(huán)節(jié)由穩(wěn)壓管VDVD及電阻及電阻R15R151818和晶體管和晶體管VT7VT7組成。組成。VT3VT3截止，截止，Vd=-15VVd=-15V，VT7VT7飽和，飽和，UK=0VUK=0V，不影響不影響VT3VT3截止；截止；VT3VT3導(dǎo)通，導(dǎo)通，Vd=0VVd=0V，VT7VT7截止，截止，VT3R15R16-VT3R15R16-15V15V提供附加基流，提供附加基流，使使VT3VT3導(dǎo)通更可靠。導(dǎo)通更可靠。K K-15V-15V（4 4）. .輸入放大器輸入放大器電平變換電路電平變換電路根據(jù)前面分析，知觸根據(jù)前面分析，知觸發(fā)器特性如左圖，但發(fā)器特性如左圖，

20、但這并不符合控制習(xí)慣，這并不符合控制習(xí)慣，為此增加一個(gè)輸入放為此增加一個(gè)輸入放大器，以滿足控制規(guī)大器，以滿足控制規(guī)律的需要。律的需要。 輸入放大器由于實(shí)際上是一個(gè)射極跟隨器輸入放大器由于實(shí)際上是一個(gè)射極跟隨器(VT2(VT2未飽和，未飽和，VT1VT1是射極跟隨器，是射極跟隨器， VT2 VT2飽和，飽和，則對(duì)則對(duì)VT1VT1限幅），除電平和極性變換外對(duì)其前限幅），除電平和極性變換外對(duì)其前后級(jí)還有阻抗匹配作用；其輸入信號(hào)可正可后級(jí)還有阻抗匹配作用；其輸入信號(hào)可正可負(fù)，但輸出總是正值，特性可以通過偏移電負(fù)，但輸出總是正值，特性可以通過偏移電壓靈活調(diào)節(jié)。壓靈活調(diào)節(jié)。 Uout=0.5Uin+UBO

21、 Uout=0.5Uin+UBO Uin=0 Uin=0時(shí)，時(shí)，Uout=UBO Uout=UBO ； 而而UinUin正負(fù)變化時(shí)，正負(fù)變化時(shí)， Uout Uout始終為正。始終為正。3.4.集成觸發(fā)器3.6.3.6.觸發(fā)器的定相觸發(fā)器的定相 3.6.1.3.6.1.概述概述 觸發(fā)器輸出脈沖要與主電路交流電源同步，觸發(fā)器輸出脈沖要與主電路交流電源同步，為此不論什么類型的觸發(fā)器均需有一個(gè)與主為此不論什么類型的觸發(fā)器均需有一個(gè)與主電路交流電源電壓頻率相同、相位差固定的電路交流電源電壓頻率相同、相位差固定的交流電壓稱為同步電壓作為觸發(fā)器輸出交流電壓稱為同步電壓作為觸發(fā)器輸出脈沖相位的基準(zhǔn)，在控制電壓

22、不變的情況下脈沖相位的基準(zhǔn)，在控制電壓不變的情況下使得觸發(fā)器輸出脈沖對(duì)于交流電壓相位穩(wěn)定。使得觸發(fā)器輸出脈沖對(duì)于交流電壓相位穩(wěn)定。 變流器的組成，如下圖：變流器的組成，如下圖： 要求觸發(fā)器輸出脈沖要求觸發(fā)器輸出脈沖90O90O時(shí)變流器工作在時(shí)變流器工作在整流狀態(tài)；整流狀態(tài)； 90O 90O 時(shí)變流器工作在有源逆時(shí)變流器工作在有源逆變狀態(tài)。變狀態(tài)。3.6.2.3.6.2.觸發(fā)器的定相方法觸發(fā)器的定相方法觸發(fā)器的定相就是根據(jù)觸發(fā)器特性、主電路情觸發(fā)器的定相就是根據(jù)觸發(fā)器特性、主電路情況、主變壓器和同步變壓器的連接組，將觸發(fā)況、主變壓器和同步變壓器的連接組，將觸發(fā)器與同步變壓器之間、主變壓器與主電路

23、之間器與同步變壓器之間、主變壓器與主電路之間以及主變壓器和同步變壓器與交流電源之間正以及主變壓器和同步變壓器與交流電源之間正確地連接起來，以保證變流器的正常工作。確地連接起來，以保證變流器的正常工作。 觸發(fā)器定相是有關(guān)變壓器接法、觸發(fā)器及主觸發(fā)器定相是有關(guān)變壓器接法、觸發(fā)器及主電路等方面知識(shí)的綜合應(yīng)用。電路等方面知識(shí)的綜合應(yīng)用。 由于變壓器有多種接法，觸發(fā)器也有不同類由于變壓器有多種接法，觸發(fā)器也有不同類型，因此觸發(fā)器定相有其靈活性，即正確的型，因此觸發(fā)器定相有其靈活性，即正確的答案不是唯一的，但要求卻是一致的，也就答案不是唯一的，但要求卻是一致的，也就是說不管用什么方法連接都必須保證變流器是

24、說不管用什么方法連接都必須保證變流器正常工作。正常工作。 一般從三個(gè)方面來分析與綜合：一般從三個(gè)方面來分析與綜合： （1 1）. .根據(jù)觸發(fā)器特性，分析觸發(fā)器輸出脈根據(jù)觸發(fā)器特性，分析觸發(fā)器輸出脈沖相對(duì)于它的同步電壓相位關(guān)系，即找出沖相對(duì)于它的同步電壓相位關(guān)系，即找出=0O=0O至至= max= max相對(duì)于同步電壓的相位區(qū)相對(duì)于同步電壓的相位區(qū)間。間。 （2 2）. .根據(jù)主電路圖，以主電路中任一只晶根據(jù)主電路圖，以主電路中任一只晶閘管一般以編號(hào)為閘管一般以編號(hào)為1 1的晶閘管為例，分析的晶閘管為例，分析晶閘管晶閘管=0O=0O至至= max = max 時(shí)相對(duì)于主電路交時(shí)相對(duì)于主電路交流電

25、壓的相位區(qū)間。流電壓的相位區(qū)間。 當(dāng)觸發(fā)器當(dāng)觸發(fā)器=0O=0O與主電路與主電路=0O=0O相對(duì)應(yīng)，且觸相對(duì)應(yīng)，且觸發(fā)器最大移相范圍能滿足主電路需要時(shí)，說發(fā)器最大移相范圍能滿足主電路需要時(shí)，說明該觸發(fā)器已能滿足主電路要求，從而分析明該觸發(fā)器已能滿足主電路要求，從而分析出同步電壓與主電路交流電壓的相位區(qū)間。出同步電壓與主電路交流電壓的相位區(qū)間。 （3 3）. .確定主變壓器和同步變壓器的連接組確定主變壓器和同步變壓器的連接組以保證滿足上述同步電壓與主電路交流電壓以保證滿足上述同步電壓與主電路交流電壓的相位差，確定其中一只觸發(fā)器的同步電壓的相位差，確定其中一只觸發(fā)器的同步電壓及觸發(fā)器輸出，其余觸發(fā)器

26、的同步電壓可類及觸發(fā)器輸出，其余觸發(fā)器的同步電壓可類推，以完成觸發(fā)器的定相。推，以完成觸發(fā)器的定相。 三相變壓器的常用連接組見圖三相變壓器的常用連接組見圖3.123.12： 由于三相變壓器有由于三相變壓器有1212種連接組別，可獲得種連接組別，可獲得30O30O為單位的相位差；此外，利用阻容移相電路為單位的相位差；此外，利用阻容移相電路來獲得來獲得30O 30O 60O 60O 的相位差，這樣滿足一定的相位差，這樣滿足一定相位差的三相變壓器連接組可有多種，都能相位差的三相變壓器連接組可有多種，都能滿足定相要求。滿足定相要求。 從定相分析可知，變流器的交流電源相序不從定相分析可知，變流器的交流電

27、源相序不能隨意變化，否則就不能滿足觸發(fā)脈沖的同能隨意變化，否則就不能滿足觸發(fā)脈沖的同步關(guān)系，當(dāng)相序接反時(shí)，整流的輸出得不到步關(guān)系，當(dāng)相序接反時(shí)，整流的輸出得不到要求的平滑調(diào)節(jié)波形，逆變工作甚至?xí)斐梢蟮钠交{(diào)節(jié)波形，逆變工作甚至?xí)斐稍O(shè)備事故。在有的設(shè)備中設(shè)置了相序相示和設(shè)備事故。在有的設(shè)備中設(shè)置了相序相示和保護(hù)，當(dāng)相序不正確時(shí)系統(tǒng)不能工作并有指保護(hù)，當(dāng)相序不正確時(shí)系統(tǒng)不能工作并有指示。示。習(xí)題和思考題3.4.3.4.集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 集成觸發(fā)器與分立元件電路相比，提高了電集成觸發(fā)器與分立元件電路相比，提高了電路的可靠性和通用性，具有體積小、耗電少、路的可靠性和通用性，具有體積小、耗電少

28、、成本低、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于電容、大成本低、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于電容、大電阻、輸出脈沖變壓器等元件集成化有困難，電阻、輸出脈沖變壓器等元件集成化有困難，因此集成觸發(fā)器必須有適當(dāng)?shù)耐饨与娐放浜弦虼思捎|發(fā)器必須有適當(dāng)?shù)耐饨与娐放浜鲜褂谩Ｊ褂谩?在選擇和使用集成電路觸發(fā)器時(shí)必須根據(jù)它在選擇和使用集成電路觸發(fā)器時(shí)必須根據(jù)它的性能，結(jié)合使用需要選擇合適型號(hào)的集成的性能，結(jié)合使用需要選擇合適型號(hào)的集成觸發(fā)器，并根據(jù)外接電路要求，配合使用。觸發(fā)器，并根據(jù)外接電路要求，配合使用。 集成觸發(fā)器使用方便，但要注意外接電阻值集成觸發(fā)器使用方便，但要注意外接電阻值的選取應(yīng)參照使用說明書的規(guī)定，否則將使的選取應(yīng)

29、參照使用說明書的規(guī)定，否則將使器件損壞或不能正常工作。器件損壞或不能正常工作。3.4.1.3.4.1.集成觸發(fā)器原理及應(yīng)用集成觸發(fā)器原理及應(yīng)用 對(duì)集成觸發(fā)器首先要了解各引腳的功能對(duì)集成觸發(fā)器首先要了解各引腳的功能和作用、外接元器件情況；和作用、外接元器件情況； 了解典型應(yīng)用；了解典型應(yīng)用； 應(yīng)用最新器件；應(yīng)用最新器件； 簡(jiǎn)單測(cè)試，簡(jiǎn)單測(cè)試， 仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)。 KJ400KJ400在同步電源一周內(nèi)可得到相位差在同步電源一周內(nèi)可得到相位差180O180O的的兩個(gè)脈沖，這樣僅需一只兩個(gè)脈沖，這樣僅需一只KJ400KJ400集成塊即可滿集成塊即可滿足單相全控橋式整流電路的需要。足單相全控橋式整流電

30、路的需要。 在三相電路的應(yīng)用中，僅需三只集成塊即在三相電路的應(yīng)用中，僅需三只集成塊即可但應(yīng)注意，三相全控橋式電路需雙窄脈可但應(yīng)注意，三相全控橋式電路需雙窄脈沖或?qū)捗}沖，在應(yīng)用沖或?qū)捗}沖，在應(yīng)用KJ400KJ400時(shí)，其輸出脈沖應(yīng)時(shí)，其輸出脈沖應(yīng)拓寬或形成雙脈沖才行。拓寬或形成雙脈沖才行。3.4.2.3.4.2.集成觸發(fā)器類型集成觸發(fā)器類型 KJ001KJ001集成觸發(fā)器，在同步電壓的負(fù)半波有移集成觸發(fā)器，在同步電壓的負(fù)半波有移相脈沖輸出，用于單相、三相半控橋式主電相脈沖輸出，用于單相、三相半控橋式主電路移相觸發(fā)。路移相觸發(fā)。 KJ006KJ006集成觸發(fā)器，主要用于雙向晶閘管交流集成觸發(fā)器，主

31、要用于雙向晶閘管交流調(diào)壓的移相觸發(fā)，它由交流電網(wǎng)直接供電，調(diào)壓的移相觸發(fā)，它由交流電網(wǎng)直接供電，不需外加同步電壓直流工作電源及輸出脈不需外加同步電壓直流工作電源及輸出脈沖隔離變壓器。沖隔離變壓器。 KJ008KJ008過零集成觸發(fā)器，在交流電壓或電流過零集成觸發(fā)器，在交流電壓或電流過零時(shí)觸發(fā)，不能移相，主要用于無觸點(diǎn)開過零時(shí)觸發(fā)，不能移相，主要用于無觸點(diǎn)開關(guān)的零觸發(fā)。關(guān)的零觸發(fā)。 KJ009KJ009集成觸發(fā)器，與集成觸發(fā)器，與KJ004KJ004可以互換使用；可以互換使用；主要是提高了抗干擾及觸發(fā)脈沖的前沿陡度。主要是提高了抗干擾及觸發(fā)脈沖的前沿陡度。 KJ041KJ041六路雙脈沖形成集成

32、電路，具有六路雙脈沖形成集成電路，具有6 6路單路單脈沖輸入，脈沖輸入，6 6路雙脈沖輸出，同時(shí)具有輸出脈路雙脈沖輸出，同時(shí)具有輸出脈沖控制端，可以控制輸出脈沖的有或無。沖控制端，可以控制輸出脈沖的有或無。 KJ042KJ042脈沖列調(diào)制集成電路，它可將輸入寬脈脈沖列調(diào)制集成電路，它可將輸入寬脈沖調(diào)制成脈沖列輸出。沖調(diào)制成脈沖列輸出。 KCKC系列的產(chǎn)品與系列的產(chǎn)品與KJKJ系列具有相同的功能。系列具有相同的功能。 KC05KC05集成觸發(fā)器，單路間隔集成觸發(fā)器，單路間隔180O180O輸出觸發(fā)脈輸出觸發(fā)脈沖，用于雙向晶閘管門極觸發(fā)，與沖，用于雙向晶閘管門極觸發(fā)，與KC06KC06不同不同的是

33、，的是，KC05KC05須外加直流工作電源及隔離輸出須外加直流工作電源及隔離輸出變壓器。變壓器。 KC07KC07電流過零觸發(fā)器；電流過零觸發(fā)器； KC08KC08電壓過零觸發(fā)器。電壓過零觸發(fā)器。 KC10KC10KCllKCll可取代可取代KC01KC01，分別在同步靈敏度、，分別在同步靈敏度、抗干擾性等方面作了改進(jìn)?？垢蓴_性等方面作了改進(jìn)。 集成觸發(fā)組件：集成觸發(fā)組件： KCZ2KCZ2集成化二脈沖觸發(fā)組件，用于單相橋式集成化二脈沖觸發(fā)組件，用于單相橋式主電路；主電路； KCZ3KCZ3集成化三脈沖觸發(fā)組件，用于三相半控集成化三脈沖觸發(fā)組件，用于三相半控橋主電路或三相半波主電路；橋主電路或

34、三相半波主電路； KCZ6KCZ6集成化六脈沖觸發(fā)組件，用于三相全控集成化六脈沖觸發(fā)組件，用于三相全控橋主電路；橋主電路； 這些組件是將集成觸發(fā)器及外圍電路組裝在這些組件是將集成觸發(fā)器及外圍電路組裝在一塊電路板上。一塊電路板上。3.5.3.5.數(shù)字觸發(fā)器數(shù)字觸發(fā)器 前面介紹的幾種觸發(fā)器，包括集成觸發(fā)器，前面介紹的幾種觸發(fā)器，包括集成觸發(fā)器，都是利用控制電壓的幅值與交流同步電壓綜都是利用控制電壓的幅值與交流同步電壓綜合又稱垂直控制來獲得同步和移相脈沖，合又稱垂直控制來獲得同步和移相脈沖，即用控制電壓的模擬量來直接控制觸發(fā)相位即用控制電壓的模擬量來直接控制觸發(fā)相位角的，稱為模擬觸發(fā)電路。角的，稱為

35、模擬觸發(fā)電路。 由于電路元件參數(shù)的分散性，各個(gè)觸發(fā)器的由于電路元件參數(shù)的分散性，各個(gè)觸發(fā)器的移相控制必然存在某種程度的不一致，這樣，移相控制必然存在某種程度的不一致，這樣，用同一幅值的電壓去控制不同的觸發(fā)器，將用同一幅值的電壓去控制不同的觸發(fā)器，將產(chǎn)生各相觸發(fā)脈沖延遲角或超前角誤差，產(chǎn)生各相觸發(fā)脈沖延遲角或超前角誤差，導(dǎo)致三相波形的不對(duì)稱，這在大容量裝置的導(dǎo)致三相波形的不對(duì)稱，這在大容量裝置的應(yīng)用中，將造成三相電源的不平衡，中線出應(yīng)用中，將造成三相電源的不平衡，中線出現(xiàn)電流。一般模擬式觸發(fā)電路各相脈沖不均現(xiàn)電流。一般模擬式觸發(fā)電路各相脈沖不均衡度為衡度為3O3O，甚至更大。，甚至更大。 晶閘管

36、觸發(fā)信號(hào)，本質(zhì)上是一種離散量，完晶閘管觸發(fā)信號(hào)，本質(zhì)上是一種離散量，完全可由數(shù)宇信號(hào)實(shí)現(xiàn)全可由數(shù)宇信號(hào)實(shí)現(xiàn)3.5.13.5.1由硬件構(gòu)成的數(shù)字觸發(fā)器由硬件構(gòu)成的數(shù)字觸發(fā)器由晶振產(chǎn)生由晶振產(chǎn)生控制計(jì)數(shù)時(shí)間控制計(jì)數(shù)時(shí)間控制計(jì)數(shù)起點(diǎn)控制計(jì)數(shù)起點(diǎn)計(jì)數(shù)到規(guī)定數(shù)計(jì)數(shù)到規(guī)定數(shù)后發(fā)出脈沖后發(fā)出脈沖3.5.2.3.5.2.微機(jī)數(shù)字觸發(fā)器微機(jī)數(shù)字觸發(fā)器 隨著微機(jī)的廣泛應(yīng)用，構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制的系隨著微機(jī)的廣泛應(yīng)用，構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)或裝置越來越多。統(tǒng)或裝置越來越多。 在有計(jì)算機(jī)參與的晶閘管變流裝置中，計(jì)算在有計(jì)算機(jī)參與的晶閘管變流裝置中，計(jì)算機(jī)除了完成系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)的控制與調(diào)節(jié)外，機(jī)除了完成系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)的控制與調(diào)節(jié)外，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)字觸發(fā)器的功能，使系統(tǒng)控制更還可實(shí)現(xiàn)數(shù)