晶闸管相控触发电路

70khz 100va 晶闸管高频触发功率单元70KHz 100VA晶闸管高频触发功率单元是一种用于产生高频率交流电的电子设备。

晶闸管（Thyristor），也称为可控硅，是一种大功率半导体器件，广泛应用于电力电子技术中。

它可以通过改变门极（Gate）的触发信号来控制导通状态，从而实现对电流的控制。

在自动控制系统中，晶闸管可以作为大功率驱动器件，用小功率信号控制大功率设备，如交直流电机调速系统、调功系统及随动系统等。

高频触发功率单元通常包括一个晶闸管和一个触发电路。

触发电路的类型有多种，包括单结晶体管触发电路、锯齿波同步触发电路、集成触发电路和数字触发电路等。

这些触发电路的设计对于确保晶闸管在需要时能够准确触发至关重要。

在设计触发电路时，需要特别注意避免误触发，并确保晶闸管在正确的时刻导通。

当晶闸管导通时，由于载流子存储效应，电流和电压的稳态值不会立即改变。

因此，晶闸管的开关特性也是设计时需要考虑的重要因素。

在晶闸管触发时，只有门极结构附近的小块区域导通，产生的开关损耗必须以热的形式从半导体中散发出去。

70KHz 100VA晶闸管高频触发功率单元是利用晶闸管的特性来产生特定频率和功率的交流电，这种设备在电力电子和自动控制系统中有着广泛的应用。

晶闸管的工作原理
晶闸管又称为双向可控硅，是一种电力电子器件，具有双向触发和单
向导电的特点。

它广泛应用于电力电子控制、调节、转换和变换等领域。

首先是关断状态，当晶闸管两个控制极（即阳极和门极）之间的电压
低于它的阻断电压时，晶闸管将处于关断状态。

此时通过门极的控制电流
较小，晶闸管内部的p-n结处于正向偏置状态。

关断状态下，晶闸管不导电，内部不存在主电流。

当通过门极的电流超过晶闸管的触发电流，电压上升到一定程度时，
晶闸管将进入触发和导通状态。

在这个状态下，晶闸管内部的p-n结开始
在阳极和门极之间形成通道，这个过程称为触发。

一旦触发完成，晶闸管
将开始导电，内部主电流开始流动。

接下来是持续导通状态，晶闸管在触发完成之后将一直导通，直到主
电流降到零或改变触发方式。

在持续导通状态下，晶闸管有较低的电压降，表现出较小的功耗。

最后是关断状态，当主电流降到或小于零时，晶闸管将进入关断状态。

此时，电压在晶闸管的结上再次达到阻断电压，因此电流无法继续流动，
晶闸管停止导电。

需要注意的是，即使通过门极的电流消失，晶闸管仍会
处于导通状态，只有当主电流从阳极流过p-n结到达门极时，晶闸管才能
进入关断状态。

综上所述，晶闸管的工作原理是通过门极的控制电流和电压的变化来
控制晶闸管的导通和关断状态。

通过调节门极电流和触发方式，可以实现
晶闸管的灵活控制和应用于各种电力电子系统。

名词解释相控电路
相控电路，全称为相位控制电路，是一种通过改变交流电源电压的相位来实现对电路输出特性（主要是电压或电流）精确控制的技术。

在电力电子领域中，相控电路通常指的是相控整流电路，它是利用可控硅或其他类似的半导体开关元件作为整流元件，通过调整这些元件的触发脉冲时刻（即所谓的触发角），从而控制它们导通和截止的时间点，进而改变整流后输出直流电压的平均值。

例如，在单相半波可控整流电路中，通过调节晶闸管的触发脉冲与电源电压过零点之间的相位差（触发角α），可以控制流经负载的平均电流大小；在三相全控桥式整流电路中，则可以通过独立控制每个晶闸管的触发时刻，实现对输出电压的连续调节。

相控技术不仅应用于整流电路，还在变频调速、无功补偿、功率因数校正等领域有重要应用。

其优点在于能够实现平滑调节，并且具有较高的电能转换效率，但同时也需要复杂的控制系统来保证触发脉冲的准确同步和适时发出。

触发电路可控的simulink仿真实验——单项全控触发电路学院：水利电力学院专业：电气工程及其自动化（1）班组员：林超、林丽蓉、江思颖、马智明李立、马丹、曲樱倩、祁凯凯学号：1100302001、1100302003、1100302004、1100302006、1100302008、1100302021、1100302022、1100302038基于MATLAB仿真的触发电路一、触发电路晶闸管相控电路，习惯称为触发电路，即通过控制触发角a的大小（控制触发脉冲起始相位）来控制输出电压的大小。

在晶闸管装置中，触发电路的基本作用是在确定的时刻向对应的晶闸管提供控制极电流使其导通。

触发信号可以是交流，直流或脉冲，但触发信号只能在它使控制极为正，阴极为负时起作用。

由于晶闸管在触发导通后控制极就失去控制作用，为减少控制极损耗，一般采用脉冲形式二、相控整流电路的触发装置在各种相控变流电路中，晶闸管触发脉冲的前沿对应的控制角是以晶闸管的自然换相点为计量起点的角度。

自然换相点则决定于加在晶闸管两端的交流电源电压。

因此，为保证正确的相位关系，实现同步触发控制，在触发电路中必须引入与电网电压严格同步的基准信号，成为同步信号。

主电路电源电压经同步变压器降压，再经阻容移相，便可获得符合要求的同步信号。

为了保证整流电路按正常规律工作，相控触发电路必须满足以下要求：1、触发信号要有足够的功率为使晶闸管可靠触发，触发电路提供的触发电压和触发电流必须大于晶闸管产品参数提供的门极触发电压与触发电流值，即必须保证具有足够的触发功率，同时要求脉冲功率不超过允许瞬时最大功率限制线和平均功率限制线，以防止因门极过热而造成元件损坏。

2、触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步为了保证电路的品质及可靠性，要求晶闸管在每个周期都在相同的相位上触发。

因此，晶闸管的触发电压必须与其主回路的电源电压保持某种固定的相位关系，即实现同步。

实现同步的方法通常是选择触发电路的同步电压，使其与晶闸管主电路电压之间满足一定的相位关系。

1 单相双半波晶闸管整流电路供电方案的选择1.1 单相桥式全控整流电路此电路对每个导电回路进行控制，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。

变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。

并且单相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小，功率因素高的特点。

但是，电路中需要四只晶闸管，且触发电路要分时触发一对晶闸管，电路复杂，两两晶闸管导通的时间差用分立元件电路难以控制。

1.2 单相双半波可控整流电路单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。

此电路变压器是带中心抽头的，在u2正半周T1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。

u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。

单相全波可控整流电路的U d波形与单相全控桥的一样，交流输入端电流波形一样，变压器也不存在直流磁化的问题。

当接其他负载时，也有相同的结论。

因此，单相全波与单相全控桥从直流输入端或者从交流输入端看均是一致的。

适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时）。

在比较两者的电路结构的优缺点以后决定选用单相全波可控整流电路作为主电路。

具体供电方案电源电压：交流100V/ 50Hz1.3 变压器相关参数的计算电源电压交流100/ 50Hz ，输出功率：500W，移相范围：0 -180°。

设R=1.25Ω, α=0°P=Ud²/R U d =25V变压器一、二次侧电流P=Id²R Id=20AU1/Ud=100/25 N1/N2=4/1 I1=I d/4=5 A变压器容量S=U1i1=100×5=0.5kVA变压器型号的选择N1:N2=4：1 S=0.5kVA2 单相双半波晶闸管整流电路主电路设计2.1 主电路原理框图及原理图系统原理方框图如图所示：该电路主要由四部分构成，分别为电源，过电保护电路，整流电路和触发电路构成。

【】晶闸管的导通条件？当晶闸管承受正向电压且在门极有触发电流时晶闸管能导通；【】使变流器工作在有源逆变状态的条件是什么？①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压②要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud为负值。

【】衡量PWM控制方法优劣的三个基本标志？（1）输出波形中谐波的含量（2）直流电压利用率（3）器件开关次数【】为什么PWM逆变电路比方波（六拍阶梯波）逆变器输出波形更接近正弦波？因为PWM逆变器不存在不存在对电网的谐波污染；而方波它的正向最大值和负向最大值几乎同时产生，对负载和逆变器本身造成非常大的不稳定影响，所以它的波形质量差。

【】与信息电子电路中MOSFET相比，电力MOSFET具有怎样的结构特点才使它具有耐高压和大电流的能力？电力MOSFET的缺点是什么？结构特点：（1）垂直导电结构：发射极和集电极位于基区两侧，基区面积大，很薄，电流容量很大（2）N-飘逸区：集电区加入掺杂N-漂移区，提高耐压（3）集电极安装于硅片底部，设计方便，封装密度高，耐压特性好。

缺点：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置【】三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中包含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是那一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪几次？三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6k（k=1，2。

）次的谐波，其中增幅最大的是6次谐波。

变压器二次侧电流中含有6k±1（k=1，2。

）次的谐波，其中主要是5，7次谐波。

【】多相多重斩波电路有何优点？多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路，使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加，脉动幅度减小，对输入和输出电流滤波更容易，滤波电感减小。

多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波单元之间互为备用，总体可靠性提高。

【】交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？交-交变频电路的最高输出频率为你所用频率的1/3到1/2之间。

基于单片机的晶闸管触发电路研究【摘要】基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。

它具有诸多优点，温漂小，可靠性高，便于智能化控制等。

三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。

【关键词】单结晶体管；触发电路；移相；同步1.引言基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。

它具有诸多优点，温漂小，可靠性高，便于智能化控制等。

三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。

在电子设备中有时也会遇到功率较大的电源，例如几百瓦甚至超过1—2kw的电源，这时为了提高变压器的利用率，减小波纹系数，也常采用三相整流电路。

另外由于三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量，为此在应用中较少。

而采用三相桥式全控整流电路，可以有效的避免直流磁化作用。

虽然三相桥式全控整流电路的晶闸管的数目比三相半波可控整流电路的少，但是三相桥式全控整流电路的输出电流波形便得平直，当电感足够大时，负载电流波形可以近似为一条水平线。

在实际应用中，特别是小功率场合，较多采用单相可控整流电路。

当功率超过4KW时，考虑到三相负载的平衡，因而采用三相桥式全控整流电路。

在本电路中的电机的功率为22KW，因此，采用三相桥式全控整流电路来实现。

2.系统硬件电路整套系统的硬件电路主要由主回路和微处理器控制电路组成。

其中主回路包括同步信号产生电路和触发脉冲信号驱动电路以及带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路。

三相全控桥式整流电路是由一组共阴极接法的三相半波整流电路（共阴极的晶闸管依次为T1、T3、T5）各一组共阳接法的三相半波相控整流电路（共阳极组的晶闸管依次为T6、T4、T2）串联组成的。

为了分析方便，把交流电源的一具周期由六个自然换流点划分为六段，共阳极组的自然换流点（α=0°）在ωt1、ωt3、ωt5、时刻，分别触发T1、T3、T5晶闸管，同理可知共阳极组的自然换流点（α=0°）在ωt2、ωt4、ωt6时刻，分别触发T2、T4、T6晶闸管。