晶闸管触发电路的详解
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第六章晶闸管触发电路6.1 晶闸管对触发电路的基本要求6.1.1 触发信号的种类晶闸管由关断到开通,必须具备两个外部条件:第一是承受足够的正向电压;第二是门极及阴极之间加一适当反向电压、电流信号(触发信号)。
门极触发信号有直流信号、交流信号和脉冲信号三种基本形式。
(1)直流信号在晶闸管加适当的阳极正向电压的情况下,在晶闸管门极及阴极间加适当的直流电压,则晶闸管将被触发导通,如图6.1(a)、(b)所示。
这种触发方式在实际中应用极少。
因为晶闸管在其导通后就不需要门极信号继续存在。
若采用直流触发信号将使晶闸管门极损耗增加,有可能超过门极功耗;在晶闸管反向电压时,门极直流电压将使反向漏电流增加,也有可能造成晶闸管的损坏。
(2)交流信号如图6.1(c)所示,在晶闸管门极及阴极间加入交流电压,当交流电压Dc,uc,时,晶闸管导通。
uc,是保证晶闸管可靠触发所需的最小门极电压值,改变u。
值,可改变触发延迟角o。
这种触发形式也存在许多缺点,如:在温度变化和交流电压幅值波动时,触发延迟角(不稳定;改变交流电压u。
值来调节。
的变化范围较小(0’《。
《90‘),精度低徊l/dc不能太大等。
(3)脉冲信号脉冲信号如图6.1(d)·(h)所示,其中(d)为尖脉冲;(e)为宽脉冲;(f)为脉冲列;(s)为双脉冲;(h)为强触发脉冲。
在晶闸管门极触发电路中使用脉冲信号,不仅便于控制脉冲出现时刻,降低晶闸管门极功耗,还可以通过变压器的双绕组或多绕组输出,实现信号的隔离输出。
因此,触发信号多采用脉冲形式。
第118页6.1.2 晶闸管对门极触发电路的要求晶闸管门极触发信号由触发电路提供,由于晶闸管电路种类很多,如整流、逆变、交流调压、变频等;所带负载的性质也不相同,如电阻性负载、电阻—电感性负载、反电势负载等。
仅管不同的情况对触发电路的要求也不同,但其基本要求却是相同的,具体如下:(1)触发信号应有足够的功率(电压、电流)这些指标在产品样本中均已标明,由于晶闸管元件门极参数分散性大,且触发电压、电流值受温度影响会发生变化。
晶闸管触发电路原理
晶闸管触发电路是一种用来控制晶闸管导通或关断的电路。
晶闸管是一种双电极四层结构的半导体器件,当控制电压达到一定值时,晶闸管将导通,形成低电压通道,允许大电流通过。
而当控制电压低于一定值时,晶闸管会关断,形成高电压阻断状态。
晶闸管的触发电路一般由两部分组成:触发脉冲发生器和触发脉冲放大器。
触发脉冲发生器负责产生控制信号,而触发脉冲放大器则负责放大触发信号,使之能够控制晶闸管的导通或关断。
触发脉冲发生器通常是利用电容和电感等元件来形成一个振荡电路,产生临时性的高幅度脉冲信号。
这个脉冲信号可以通过电压调节器进行调节,以确保触发脉冲的幅度和宽度符合晶闸管的要求。
触发脉冲放大器接收触发脉冲发生器产生的脉冲信号,并将其放大到足以触发晶闸管的电压级别。
这个放大过程中通常会使用放大电路,如放大器或变压器等。
当触发脉冲传递到晶闸管上时,它会改变晶闸管的电特性,从而实现导通或关断。
触发脉冲的幅度、宽度和频率等参数决定了晶闸管的导通和关断速度以及电流大小。
总而言之,晶闸管触发电路是利用触发脉冲发生器和触发脉冲
放大器,通过产生和放大脉冲信号来控制晶闸管的导通或关断,实现对电流的控制。
晶闸管的门极触发电路在由晶闸管构成的整流电路中,晶闸管门极触发电路的作用通常是根据直流控制电压的大小决定触发角a的大小,从而起到调节整流输出电压的作用。
因为不同的触发角对应于不同的电源电压的相位,改变触发角即是移动触发脉冲所对应的相位,因此晶闸管的门极触发电路通常都是通过移相的方法来实现的。
<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />垂直移相原理在晶闸管移相触发电路中,一般都把同步电压与直流控制电压叠加起来,用改变直流控制电压的大小来改变触发电路翻转的时刻,即触发脉冲的输出时刻,以达到移相的目的,这种移相方法称为垂直移相。
采用垂直移相时,其信号叠加的方法可以分为串联与并联两种,如图1(a)(b)所示。
图1串联垂直移相方法是将各信号的电压通过串联方式综合,从而作为晶体管的基极控制信号。
当串联信号电压过零时,晶体管状态翻转,这一瞬间就是产生触发,产的时刻。
因此触发时刻由同步信号与控制电压的交点决定,当控制电压垂直移动时,交点所对应的相位在水平变化,达到移相的目的。
如图1(c)所示。
在串联移相方法中,各输入信号相互影响较小,但要求各信号源的内阻要小,且各信号源必须是独立的,不能有公共接地点,因此实现起来比较麻烦。
并联垂直移相方法是对各信号的电流进行综合,实现比较方便。
但为了在调整时互不影响,信号源必须具有较大的内阻,因此要求输入信号有一定功率,以保证综合后的精度。
目前应用较普遍的是并联移相方式。
正弦波同步触发电路图2是常用的同步电压为正弦波的移相触发电路,一个周期能发出一个脉冲,适用于三相全控桥式电路,或用于大电感负载时的可控整流电路。
图2上图所示的同步电压为正弦波的触发移相电路共由四个环节组成:同步移相环节、脉冲形成环节、功率放大环节、脉冲输出环节。
同步移相环节的作用是使触发脉冲与主电路中各晶闸管的阳极电压建立一定的相位关系。
通过同步电压与直流控制电压的交点的改变决定不同的触发脉冲起始时刻。
晶闸管TSC的触发电路1. 介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。
晶闸管投切电容器组的机理如图一所示,信息请登陆:输配电设备网当电路的谐振次数n为2、3时,其值很大。
式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。
若使电容器电流ic=C*du/dt=0,则du/dt=0,即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组,电容器预充电到峰值电压。
触发电路的功能是:电流无冲击触发;快速投切,20ms的动作。
这个20ms不是得到投切命令到产生动作的时间,而是从停止到再投入动作的时间为20ms。
快速反应时,在平衡补偿电路,不能出现不平衡动作,即有的相有电流,有的没有。
1. 两类晶闸管的触发电路的特点和存在的问题从同步信号的采集上,有两类晶闸管触发电路。
一类为从电网电压取得同步信号,一类为从晶闸管两端取得同步信号。
从电网电压取得同步信号的电路框图如图二:电路中包括同步变压器、同步信号处理电路和功率驱动电路、脉冲变压器隔离电路等。
当得到触发命令后,在投切点产生触发脉冲列,经过脉冲变压器的隔离,推动晶闸管。
同步信号处理电路有滤波处理功能,可以是CMOS等的电子电路组成,也可以是单片机、GAL电路等。
电路中包括相序错判断功能。
信息来自:输配电设备网从电网电压取得同步信号的优点为在主回路没有送电时,给触发命令,可以测量晶闸管的触发脉冲幅度和相位,在主回路得电后,给触发命令,可以放心, TSC为正确的投入工作。
对于TSC电路中的两只晶闸管+一只二极管的“2+1”电路、两只晶闸管+两只二极管的“2+2”电路、三只晶闸管+三只二极管的“3+3”电路,电容器有二极管预充电, 电容器上一直存在直流电压,晶闸管的交直流电压不变,电网电压取得同步信号触发适合。
缺点为电路复杂,对于400V小容量的TSC电路造价高。
晶闸管触发电路1. 引言晶闸管(Thyristor)是一种重要的电子元件,在电力控制和功率电子领域具有广泛的应用。
晶闸管的触发电路是控制晶闸管导通或截止的关键部分。
本文将介绍晶闸管触发电路的工作原理、分类以及常见的电路设计。
2. 工作原理晶闸管触发电路的核心原理是通过控制一定的触发电压或电流,使晶闸管从关断状态转变为导通状态。
在正常工作状态下,晶闸管是一个双向控制的开关,其阻断能力较强。
晶闸管触发电路一般由触发电源、触发信号处理电路和触发脉冲发生电路组成。
触发电源提供所需的触发信号电压或电流;触发信号处理电路对来自触发电源的信号进行滤波、放大等处理;触发脉冲发生电路根据控制要求产生一定的触发脉冲。
3. 分类根据晶闸管触发电路的工作原理和触发方式的不同,晶闸管触发电路可以分为以下几类:3.1 瞬态触发电路瞬态触发电路是指在很短的时间内产生一个高幅值的触发脉冲,以确保晶闸管能够迅速地达到导通状态。
常见的瞬态触发电路包括单脉冲触发电路和多脉冲触发电路。
3.2 交流触发电路交流触发电路主要用于控制交流电源下的晶闸管。
交流触发电路可以根据触发方式的不同分为电流触发电路和电压触发电路。
3.3 直流触发电路直流触发电路主要用于控制直流电源下的晶闸管。
直流触发电路可以根据触发方式的不同分为电流触发电路和电压触发电路。
4. 常见电路设计4.1 单脉冲触发电路设计单脉冲触发电路设计是一种常见的瞬态触发电路设计。
下面是一个基于电流触发方式的单脉冲触发电路设计示意图:4.2 电流触发电路设计电流触发电路设计主要用于控制直流电源下的晶闸管。
下面是一个基于电流触发方式的电流触发电路设计示意图:4.3 电压触发电路设计电压触发电路设计主要用于控制交流电源下的晶闸管。
下面是一个基于电压触发方式的电压触发电路设计示意图:5. 总结晶闸管触发电路是控制晶闸管导通或截止的关键部分。
晶闸管过零触发电路1、闸管过零触发电路结构及原理分析1.1触发电路和过零触发电路的比较在交流调压领域,尤其是应用于交、直流电机的电力拖动系统的交、直流调压电路,多采用移相触发电路,即使触发脉冲相对同步脉冲来说,产生一个相对延迟角,延迟量越大,晶闸管的导通角越小,输出电压越低。
电路的实质是调整或控制触发脉冲出现的时刻,若使移相触发脉冲在电网周波的“峰顶位置”出现,晶闸管在电网电压过零点后的T2、T4时刻开通,电网电压的正弦波被“削掉一半”,输出电压的有效值为电源电压的一半。
移相触发的结果,使完整的正弦波被 “部分砍掉”,形成“缺口波”,此种波形中谐波分量最大,富含奇、偶次(多种频率值的)谐波,易使电网中产生浪涌电压(电流)分量,造成对电网的污染、易对周过电气设备造成干扰。
我们可称为这种控制方式为“削波控制”,输出电压频率仍为50Hz ,电压(电流)的连续性,还算不错。
电网电压同步脉冲a、移相触发电路过零点信号移相触发脉冲移相输出电压电网电压同步脉冲b、过零触发电路(触发脉冲)门限控制信号过零输出电压T1T2T1T2T3T4图1移相触发与过零触发的波形比较即能实现调压,又能保持输出正弦波波形的完整,这是过零触发电路的最初思路。
实现方法:1)触发脉冲总是在电网过零点附近送出,使晶闸管在电网过零后即行输出,在整个电网周波内“完全开通”,电路输出为完整的正弦波形;2)用门限控制信号来控制晶闸管的导通时间,即控制流过晶闸管周波数的多少,当使控制信号高、低电平时间比T1:T2=1:1时,晶闸管一半时间处于关断,一半时间处于开通,电源中的完整周波有一半为晶闸管所输出,输出电压的有效值也为电源电压的一半。
3)过零电路的触发脉冲,是由同步脉冲,不经移相,即直接触发晶闸管的,但取得的同步脉冲往往较“窄”,需要展宽处理,才能可靠触发晶闸管。
过零触发电路,晶闸管输出波形为完整的正弦波,晶闸管从过零点开始导通,然后在过零点自生关断,晶闸管承受的电流、电压冲击较小,输出电压的谐波分量少,不污染电网和造成干扰,这是其优点。