电力电子技术 第２版 作者 黄家善 主编 第5章 晶闸管的触发电路.pptVIP

第五章 晶闸管的触发电路 第五章 晶闸管的触发电路 第一节 单结晶体管触发电路 对于触发电路通常有如下要求： 触发电路输出的脉冲必须具有足够的功率 触发脉冲必须与晶闸管的主电压保持同步 触发脉冲能满足主电路移相范围的要求 触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡 5.1 单结晶体管触发电路 触发电路通常以组成的主要元件名称分类，可分为：单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成电路触发器、计算机控制数字触发电路等。 5.1 单结晶体管触发电路 一、单结晶体管 单结晶体管的结构、图形符号及等效电路如图所示。 Ue＜UA ：PN结反偏置， 只有很小的反向漏电流 Ue= UA ：Ie＝０， 特性曲线与横坐标交点ｂ处 Ue 上升 ：Ue＝UP＝ηUbb＋UD ，单结晶体管导通， 该转折点称为峰点P Ue ＞UP：Ie增大 ，rb1急剧下降 ，UA达到最小， Ue也最小 ，达到谷点V 二、单结晶体管自激振荡电路 1. 电源接通：E通过Re对C充电，时间常数为ReC 2. Uc增大，达到 UP ，单结晶体管导通，C通过R1放电 3. Uc减少，达到Uv，单结晶体管截止，ｕR1 下降，接近于零 4. 重复充放电过程 5.1 单结晶体管触发电路 为了防止Re取值过小电路不能振荡，一般取一固定电阻r与另一可调电阻Re串联，以调整到满足振荡条件的合适频率。若忽略电容C放电时间，电路的自激振荡频率近似为： 三、具有同步环节的单结晶体管触发电路 5.1 单结晶体管触发电路 注意： 每周期中电容C的充放电不止一次，晶闸管由第一个脉冲触发导通，后面的脉冲不起作用。 改变Re的大小， 可改变电容充电速度，达到调节α角的目的。 实际应用中，常用晶体管Ｖ2代替电位器Re，以便实现自动移相。 TP：脉冲变压器，实现触发电路与主电路的电气隔离。 单结晶体管触发电路简单，输出功率较小，脉冲较窄，虽加有温度补偿，但对于大范围的温度变化时仍会出现误差，控制线性度不好。参数差异较大，对于多相电路的触发时不易一致。因此单结晶体管触发电路只用于控制精度要求不高的单相晶闸管系统 。 第二节 同步电压为锯齿波的触发电路 晶闸管的电流容量越大，要求的触发功率越大。对于大中电流容量的晶闸管，为了保证其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形式不同，分为正弦波和锯齿波两种。 同步电压为锯齿波的触发电路，不受电网波动和波形畸变的影响，移相范围宽，应用广泛。 5.2 同步电压为锯齿波的触发电路 输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。 三个基本环节：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。此外，还有强触发和双窄脉冲形成环节。 5.2 同步电压为锯齿波的触发电路 1) 脉冲形成环节 5.2 同步电压为锯齿波的触发电路 2) 锯齿波的形成和脉冲移相环节 锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路等；本电路采用恒流源电路。 5.2 同步电压为锯齿波的触发电路 3) 同步环节 5.2 同步电压为锯齿波的触发电路 4) 双窄脉冲形成环节 各点电压波形如图5-8所示。 第三节 集成触发电路 集成触发电路具有可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便等优点。 晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路。 KJ004 与分立元件的锯齿波移相触发电路相似,分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。 5.3 集成触发电路 完整的三相全控桥触发电路 3个KJ004集成块和1个KJ041集成块，可形成六路双脉冲，再由六个晶体管进行脉冲放大即可。 第四节 触发电路与主电路电压的同步 所谓同步，是指给触发电路提供与晶闸管所承受的电源电压保持合适相位关系的电压，使其触发脉冲的相位出现在被触发的晶闸管承受正向电压的区间，确保主电路各晶闸管在每一个周期中按相同的顺序和控制角被触发导通。 定相：将提供给触发电路合适相位的电压称为同步信号电压，正确选择同步信号电压与晶闸管主电压的相位关系称为同步或定相。 5.4 触发电路与主电路电压的同步 触发电路的定相——触发电路应保证每个晶闸管触发脉冲与施加于晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系。 措施： 同步变压器原边接入为主电路供电的电网，保证频率一致。 触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。 5.4 触发电路与主电路电压的同步 由于同步变压器二次电压要分别接到各单元触发电路，而一套主电路的各单元触发装置一般有公共“接地”端点，所以，同步变压器的二