一种采用高频脉冲变压器的大功率晶闸管触发电路-PTC7876应用电路

基于专用芯片TC787的三相六脉冲晶闸管触发板的研制苏州大学机电工程学院吴坚张茂青胡庆何秦强陈德炯(电子工程师187/E157) 摘要:本文介绍了以TC787专用集成电路为核心的三相六脉冲晶闸管触发板的设计和调试，对TC787专用集成电路的性能特点、工作原理和利用注意事项也作了简要介绍。

关键词：TC787 晶闸管触发电路一、引言TC787是参照国外最新集成移相触发集成电路而设计的单片专用集成电路。

它可单电源工作，亦可双电源工作，适用于三相晶闸管移相触发，它是目前国内外市场上普遍利用的TCA785及KJ（或KC）系列移相触发集成电路的换代产品，与TCA785及KJ （或KC）系列移相触发集成电路相较，具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽、外接元件少等优势。

只需要一块如此的集成电路，就能够够完成三块TCA785与一块KJ041、一块KJ042或五块KJ（三块KJ004、一块KJ042、一块KJ041、或KC）系列器件组合才能具有的三相移相功能。

因此TC787可普遍应用于三相全控、三相半控、三相过零等电力电子、机电一体化产品的移相触发系统，从而取代TCA78五、KJ009、KJ004、KJ041、KJ042等同类电路，可提高触发板的靠得住性、缩小体积和降低本钱。

二、TC787大体结构及其工作原理1.大体参数和特点电路单双源都可工作，单电源8V-18V，双电源±4V～±9V。

三相触发脉冲调相角可在0-180°之间持续同步改变。

识别零点靠得住，可方便地用作过零开关。

器件内部设计有交相锁定电路，抗干扰能力强。

可用于三相全控触发（6脚接VDD），也可用于三相半控触发（6脚接地）。

电路具有输出爱惜禁止端，可在过流过压时爱惜系统平安。

TC787输出为调制脉冲列，适用于触发晶闸管及感性负载。

A型器件典型应用于同步信号为50Hz，B型器件典型应用于同步信号为400Hz。

一种新颖的高频变压器
朱纪昌
【期刊名称】《上海电器技术》
【年(卷),期】2000(000)002
【摘要】本文叙述了一种新颖的高频变压器－－矩阵变压器，并给出几种应用实例。

【总页数】2页(P56-57)
【作者】朱纪昌
【作者单位】上海市电器技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TM433
【相关文献】
1.一种数字化TIG电源高频变压器设计方法 [J], 刘强;宋永伦
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3.一种高频变压器多级式拓扑的微型逆变器设计 [J], 沈孟锋;羊荣金;张学良;陈敏捷;何剑敏
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专利名称：一种晶闸管整流电路的微机触发控制装置
专利类型：实用新型专利
发明人：刘觉民,周冰航,秦攀,鲁文军,郭刚,肖乐,陈小青,陶振,孙韬,王劲宇
申请号：CN201320277061.3
申请日：20130520
公开号：CN203278626U
公开日：
20131106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种晶闸管整流电路的微机触发控制装置，包括MCU、给定信号产生电路、电压互感器、电流互感器、A/D转换器、同步信号获取电路、LED灯、脉冲形成电路和功率放大电路；给定信号产生电路、电压互感器和电流互感器的输出信号均与A/D转换器的输入端相接；A/D 转换器的输出端以及同步信号获取电路的输出端均与MCU的输入端口连接；MCU的输出端口连接脉冲形成电路的输入端，脉冲形成电路的输出端连接功率放大电路；功率放大电路输出6路触发脉冲到晶闸管整流电路中的6个晶闸管的触发端；LED灯与MCU连接。

该晶闸管整流电路的微机触发控制装置能保证整流电路长期稳定运行，输出电压稳定性高。

申请人：湖南大学
地址：410082 湖南省长沙市岳麓区麓山南路2号
国籍：CN
代理机构：长沙市融智专利事务所
代理人：黄美成
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高性能晶闸管三相移相触发集成电路TC787/TC788TC787和TC788是采用独有的先进IC工艺技术，并参照国外最新集成移相触发集成电路而设计的单片集成电路。

它可单电源工作，亦可双电源工作，主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率晶体管脉宽调制电路，以构成多种交流调速和变流装置。

它们是目前国内市场上广泛流行的TCA785及KJ(或KC)系列移相触发集成电路的换代产品，与TCA785及KJ(或KC)系列集成电路相比，具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽、外接元件少等优点，而且装调简便、使用可靠，只需一个这样的集成电路，就可完成3只TCA785与1只KJ041、1只KJ042或5只KJ(3只KJ004、1只KJ041、1只KJ042)(或KC)系列器件组合才能具有的三相移相功能。

因此，TC787/TC788可广泛应用于三相半控、三相全控、三相过零等电力电子、机电一体化产品的移相触发系统，从而取代TCA785、KJ004、KJ009、KJ041、KJ042等同类电路，为提高整机寿命、缩小体积、降低成本提供了一种新的、更加有效的途径。

图1 TC787(或TC788)的引脚排列(引脚向下)各引脚的名称、功能及用法如下──(1) 同步电压输入端：引脚1(Vc)、引脚2(Vb)及引脚18(Va)为三相同步输入电压连接端。

应用中，分别接经输入滤波后的同步电压，同步电压的峰值应不超过TC787/TC788的工作电源电压VDD。

(2) 脉冲输出端：在半控单脉冲工作模式下，引脚8(C)、引脚10(B)、引脚12(A)分别为与三相同步电压正半周对应的同相触发脉冲输出端，而引脚7(-B)、引脚9(-A)、引脚11(-C)分别为与三相同步电压负半周对应的反相触发脉冲输出端。

当TC787或TC788被设置为全控双窄脉冲工作方式时，引脚8为与三相同步电压中C相正半周及B相负半周对应的两个脉冲输出端；引脚12为与三相同步电压中A相正半周及C相负半周对应的两个脉冲输出端；引脚11为与三相同步电压中C相负半周及B相正半周对应的两个脉冲输出端；引脚9为与三相同步电压中A相同步电压负半周及C相电压正半周对应的两个脉冲输出端；引脚7为与三相同步电压中B相电压负半周及A相电压正半周对应的两个脉冲输出端；引脚10为与三相同步电压中B相正半周及A相负半周对应的两个脉冲输出端。

TCA787 集成芯片在大功率可控硅整流控制系统中的应用2009-9-29 19:46:00 来源：中国自动化网摘要：介绍了 TCA787 集成芯片在江苏索普集团（股份）公司大功率可控硅整流控制 系统中的应用情况。

关键词：整流装置；谐波；集成芯片；大功率；可控硅整流器；控制系统在以电解为主的铝加工及氯碱生产中，大功率硅整流设备中的晶闸管触发器及控 制器经过近 2O 多年的改进，逐步向集成化、数字化方向发展，越来越趋向于调试简 单、安装方便和更换的便捷。

下面是江苏索普集团（股份）公司（简称江苏索普公司） 使用的晶闸管控制触发线路的升级改进。

1 原晶闸管控制触发线路简介1988 年，江苏索普公司开始使用硅整流技术时采用的控制部分比较简单（见图 1），由于控制电路均为分立元件方式，所用的电子元件多，整个控制线路分布在 6 块板上，分担不同功能，相互间是通过插件卡簧相连，控制系统有 6 个环节，分别为： 触发器（CF）、功率放大器（NF）、相控角越限（XY）、电流调节器（LT）、±15V 稳压板、+48V 稳压板。

其工作原理如下：此套控制系统在稳流精度及触发脉冲上均 满足生产要求，稳流精度在 50％～90％范围内，在负载上±10％波动时，稳流精度为 ±1％。

触发部分形成脉冲的特点：范围≥170、脉冲前沿幅值≥8V、脉冲后沿幅值≥4V、 脉冲宽度 14。

、前沿陡度 ≤7S。

在近 1O 年的使用中，比较好地适应了江苏索普公司 生产发展的需要。

3 个主要环节形成的电路图如下。

①触发器电路：分相交流信号输入一移相一方 波形成一锯齿波形成一比较器单稳态（延时整形）一逻辑组合一复合放大。

这是脉冲 的形成所在，直接影响整个生产系统。

②电流调节稳流电路：给定信号输入一滤波一 比较叠加一 PID 调节一推挽输出一正负限幅。

③相控角越限信号电路（对操作产生影 响，有利于提高整流效率）：电压比较一逻辑组合一单稳态电路一输出继电器。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201820010827.4(22)申请日 2018.01.03(73)专利权人 华中科技大学地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人 周俊　丁洪发　(74)专利代理机构 华中科技大学专利中心42201代理人 廖盈春　曹葆青(51)Int.Cl.H03K 17/56(2006.01)(54)实用新型名称一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置(57)摘要本实用新型属于晶闸管技术领域，提供了一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置，包括：脉冲模块、高压电缆和N个高频磁芯；脉冲模块包括：依次连接的充电电路和放电电路；放电电路的输出端通过高压电缆依次串联N个高频磁芯形成回路，且高压电缆构成高频磁芯的原边，每个高频磁芯均具有两个引出端作为高频磁芯的副边，副边的一端用于连接外部晶闸管门极，副边的另一端用于连接外部晶闸管阴极。

本实用新型由于采用电容放电方式产生晶闸管脉冲触发电流，能够获得高电流上升率的晶闸管触发信号，从而保证了脉冲串联晶闸管应用于脉冲放电场合。

权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 207677702 U 2018.07.31C N 207677702U1.一种适用于脉冲串联晶闸管的触发装置，其特征在于，包括：脉冲模块、高压电缆和N 个高频磁芯；所述脉冲模块包括：依次连接的充电电路和放电电路；所述放电电路的输出端通过高压电缆依次串联N个高频磁芯形成回路，且高压电缆构成高频磁芯的原边，每个高频磁芯均具有两个引出端作为高频磁芯的副边，副边的一端用于连接外部晶闸管门极，副边的另一端用于连接外部晶闸管阴极。

2.如权利要求1所述的触发装置，其特征在于，所述放电电路包括：电容C s 、限流电阻R 1、加速电路和放电开关控制元件；所述电容C s 的一端连接所述高压电缆的一端，所述电容C s 的另一端连接至所述放电开关控制元件的另一端；所述电阻R 1的一端连接至所述高压电缆的另一端，所述电阻R 1的另一端通过所述加速电路连接至所述放电开关控制元件的一端；所述放电开关控制元件的控制端用于接收外部的控制信号，且所述放电开关控制元件的控制端控制其一端与另一端之间的导通。

采用PTC7876构成的三相移相触发电路PTC7876是一种可控硅移相触发专用模块，该模块采用先进的数字波形合成技术，移相精度高、外围电路简单，下图是采用PTC7876（下文简称模块）设计的三相移相触发器电路图，可用于电压调节、电机控制、电镀电源、电加热等工业设备中。

一、电路分析图中三相380V电压从A—C端输入，经电阻R8—RIO限流后送到光耦IC4~JC6．经光耦隔离后输出3路与市电同步的三相脉冲信号，A相信号经IC6光耦隔离转换成50Hz方波同步信号送PTC7876的①脚，该信号是模块的唯一同步信号，其它两路脉冲信号送到模块的②、③脚，这两路脉冲为模块提供相序识别信号，当模块用于单相触发电路时这两路信号可以省略，直接将模块的②、③脚接地。

模块④脚是故障输出信号，当模块发现同步异常时输出低电平，并且自动关闭6路移相触发脉冲．刚接通电源时模块内部锁相环还未进入同步状态，模块④脚输出低电平保护信号．0.5~1.5s后模块进入同步状态，④脚输出高电平，再延时ls左右模块输出6路移相触发脉冲。

模块⑤脚为关闭控制端。

低电平时允许输出，高电平时关闭6路移相触发脉冲，并且模块④脚输出低电乎故障保护信号，⑤脚恢复为低电平后再廷时Is左右输出触发脉冲。

模块⑤脚一般外接一只常闭型急停开关、用于紧急情况下关闭触发脉冲。

模块⑥、⑦脚是内部数字电路接地端．⑨脚是模拟电路接地端，⑧脚是移相控制电压输入端，电容c5和R2组成软启动和软关闭延时电路．加大R2阻值和C5容量，可以增加延时时间。

R3是输入阻抗调整电阻，由于模块的输入阻抗很高，通过R3把输入阻抗降低到47kΩ，低输入阻抗有利于减小外围干扰的引入。

当外接控制信号是4～20rnA电流信号时，R3取值为250n．4—20mA电流信号通过R3时产生1—5v的电压信号，经过运放等辅助电路把卜5V转换成0~5v送模块控制端（有些不同尾缀型号的模块直接支持4～20mA输入信号）．o~5v电压对应的移相范围为180度~-100．移相控制电压与移相角不构成线性关系，模块内含256段线性校正功能，经校正后控制电压与输出电压的有效值成线性关系，更符合操作习惯。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620207657.X(22)申请日 2016.03.18(73)专利权人 何军地址 556000 贵州省凯里市华联路1号(72)发明人 何军　秦秀常　(51)Int.Cl.H03B 5/18(2006.01)(54)实用新型名称一种电子管高频振荡电路(57)摘要本实用新型提供一种电子管高频振荡电路，包括桥式整流器，所述桥式整流器一侧连接电源接口，且所述桥式整流器一侧通过第一电感连接桥式逆变器；所述桥式逆变器与所述桥式整流器之间并联第一电容，且所述桥式逆变器一侧连接整流变压器；所述桥式逆变器与所述整流变压器之间设置第二电感和第二电容；所述整流变压器一侧设置正极接口和负极接口，且所述正极接口与所述负极接口之间连接电场发生器；所述电场发生器与所述负极接口之间设置接地端。

该种电子管高频振荡电路操作简单，各个部分之间连接紧凑，该种电路的电子管负载能力强，线性性能优于晶体管，工作频率高，高频大功率领域的工作特性要比晶体管更好。

权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 205584137 U 2016.09.14C N 205584137U1.一种电子管高频振荡电路，包括桥式整流器(2)，其特征在于，所述桥式整流器(2)一侧连接电源接口(1)，且所述桥式整流器(2)一侧通过第一电感(3)连接桥式逆变器(4)；所述桥式逆变器(4)与所述桥式整流器(2)之间并联第一电容(12)，且所述桥式逆变器(4)一侧连接整流变压器(7)；所述桥式逆变器(4)与所述整流变压器(7)之间设置第二电感(5)和第二电容(6)；所述整流变压器(7)一侧设置正极接口(8)和负极接口(11)，且所述正极接口(8)与所述负极接口(11)之间连接电场发生器(9)；所述电场发生器(9)与所述负极接口(11)之间设置接地端(10)。

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2010.08.11*CN101800482A*(21)申请号 201010110566.1(22)申请日 2010.02.11H02M 7/155(2006.01)(71)申请人株洲南车时代电气股份有限公司地址412000 湖南省株洲市石峰区田心时代路169号(72)发明人余志涛(74)专利代理机构上海硕力知识产权代理事务所 31251代理人王法男(54)发明名称一种可移相大功率晶闸管脉冲触发装置(57)摘要一种可移相大功率晶闸管脉冲触发装置，包括电源模块、脉冲形成模块、脉冲放大模块和外部信号采集模块，电源模块为脉冲形成模块、脉冲放大模块和外部信号采集模块提供直流工作电源；外部信号采集模块为脉冲形成模块提供可调移相控制电压信号，为脉冲形成模块提供脉冲形成的同步信号；脉冲形成模块将可调移相直流电压信号和脉冲形成的同步信号进行合成处理得到可移相触发脉冲信号列，送往脉冲放大模块将信号进行功率放大；脉冲放大模块将脉冲形成模块产生的触发脉冲列信号放大，送往整流装置对相应的晶闸管进行可靠触发导通。

该发明可以很好的克服输出功率不足、易受外界信号干扰而导致输出信号稳定性不足等技术难题。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 6 页CN 101800482 AC N 101800482 A1.一种可移相大功率晶闸管脉冲触发装置，其特征在于：包括电源模块(8)、脉冲形成模块(9)、脉冲放大模块(10)和外部信号采集模块(11)，电源模块(8)将输入的直流电源转变为三路稳定的直流电源输出，为脉冲形成模块(9)、脉冲放大模块(10)和外部信号采集模块(11)提供工作电源；外部信号采集模块(11)为脉冲形成模块(9)提供可调移相控制电压信号，同时为脉冲形成模块(9)提供脉冲形成的同步信号；脉冲形成模块(9)将可调移相直流电压信号和脉冲形成的同步信号进行合成处理得到可移相触发脉冲信号列，并送往脉冲放大模块(10)将信号进行功率放大；脉冲放大模块(10)将脉冲形成模块(9)产生的触发脉冲列信号放大，并送往整流装置(12)相应整流桥臂的脉冲变压器对晶闸管进行可靠触发导通。

专利名称：一种大功率脉冲电源输出波形稳定性的解决方案专利类型：发明专利
发明人：蒋培,罗劼,凌达
申请号：CN201910813781.9
申请日：20190830
公开号：CN110401371A
公开日：
20191101
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种大功率脉冲电源输出波形稳定性的解决方案，包括储能电容温升优化设计、调波电感温升优化设计、半导体开关组件温升优化设计和罗氏线圈温升优化设计，所述储能电容温升优化设计是选用上容电容器，选用铝制外壳，一体化同轴结构设计，采用四层结构叠放，并且采用成熟灌封工艺制作，本发明涉及高压充电装置及脉冲成形网络系统技术领域。

该大功率脉冲电源输出波形稳定性的解决方案，使大功率脉冲电源放电波形更加稳定，很好的达到了通过控制装置的温升，来大大提升大功率脉冲电源输出波形稳定性的目的，可使电源实现电动力平衡、波形输出稳定以及杂散影响均匀，从而提高系统的可靠性。

申请人：武汉智瑞捷电气技术有限公司
地址：430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷大道35号银久科技产业园一期4幢1层1号国籍：CN
代理机构：湖北天领艾匹律师事务所
代理人：胡振宇
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