相控电路的驱动控制原理

内双脉冲电路 V5、V6构成“或”门
当V5、V6都导通时，V7、V8都截止，没有脉冲输出。 只要V5、V6有一个截止，都会使V7、V8导通，有脉冲输出。 第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角a 产生。 隔60的第二个脉冲是由滞后60相位的后一相触发单元产生 （通过V6）。
三相桥式全控整流电路的情况？
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。
u2 ua ub uc
O t1 -u a
t2
t
图1、三相全控桥中同步电压与主电路电压关系示意图
3、 触发电路的定相
变压器接法：主电路整流变压器为D,y-11联结，同 步变压器为D,y-11,5联结。
uA uB uC UAB Ua Usa TR D,y 11 ua ub TS D,y 5-11 uc - usa - usc - usb - usb - usa - usc Uc Usc -U sa
-Usc
Usb Ub
-Usb
图2、同步变压器和整流变压器的接法及矢量图
3 、触发电路的定相
三相全控桥各晶闸管的同步电压（采用图2变压器接法时）
R12
(1~ 6脚为6路单脉冲输入)
1 2 3 4 5 6 7 8
KJ041 (15~10 脚为6路双脉冲输出)
16 15 14 13 12 11 10 9
至VT 1 至VT 2 至VT 3 至VT 4 至VT 5 至VT 6
2 、集成触发器
KJ041内部是由12个二极管构成的6个或门。 也有厂家生产了将图2-57全部电路集成的集成块 （KC785），但目前应用还不多。 模拟与数字触发电路
8 7 6 5 4 3 2 1
R21 RP6 R2 R8
9 10 11 12 13 14 15 16
R15 RP3 R18 R9
9 10 11 12 13 14 15 16
up R3 R6 C3
R5 C6 C2
C7 +15V
R10 C8
R11 C9
8 7 6 5 4 3 2 1
KJ004
KJ004
KJ004
三相桥各晶闸管的同步电压（有R-C滤波滞后60）
晶闸管 主电路电压 同步电压 VT1 +ua +usb VT2 -uc -usa VT3 +ub +usc VT4 -ua -usb VT5 +uc +usa VT6 -ub -usc
③
µs VD1 ①
VD2
V2
R9 C2
②
C1
R6
(偏移电压Ub) (控制电压)
Uc R10
X(去前相)
VD4 VD5
V8
RP2 -15V
-15V
接封锁信号
锯齿波形成、同步移相控制环节
脉冲形成、整形放大、输出环节
µ①
0 ωt
µ⑤
0 -13来自百度文库3V
-14V 240° 1.4v C1放电
14V
ωt
µ②
0
τ3=R14C3
锯齿波是由开关V2管来控制的。
V2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所接的交流 电压决定。 V2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点基本就是同步
电压由正变负的过零点。
V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度——取决于充电时间 常数R1C1。
1 、同步信号为锯齿波的触发电路
4) 双窄脉冲形成环节
2.1V
ωt
µ⑥
0 -13.7V
C1充电
µ③
Q Q
+U’c
-U’b
ωt
ωt
0
µN
50V
µb4
0
0.7V
ωt
1V
0
14.3V
ωt
µ④
15V
µTP
ωt 0
14V 49.7V ~14v
0
µ⑤
0 -13.3V
-14V
ωt
ωt
τ3=R14C3
2 、集成触发器
可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便。 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。
VD5VD4
16 R15
VD6
+15V
V9 VS 6 R16 R18 VS 7 V8 R17 V14 R21 V13 V15 V10 V11 1
V17
VD3
R20 8 RP4 us 7
VD 2
V7
VD 7 VS 8 R20 14 +15V
VS 9 V12 R22
V16 15
2 、集成触发器
完整的三相全控桥触发电路
相控电路的驱动控制
1 、 同步信号为锯齿波的触发电路 2 、 集成触发器
3 、 触发电路的定相
相控电路的驱动控制· 引言
相控电路：
晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发 脉冲起始相位来控制输出电压大小。 采用晶闸管相控方式时的交流电力变换电路和交交变频电路
相控电路的驱动控制
为保证相控电路正常工作，很重要的是应保证按触发角a的大 小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。
V4、V5 —脉冲形成 V7、V8 — 脉冲放大 控制电压uco加在V4 基极上
TS R
VS
R3 V1
R1
I1c
脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间 常数R11C3有关。
电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接 在V8集电极电路中。
1、同步信号为锯齿波的触发电路
2)
晶闸管 主电路电压 同步电压 VT1 +ua -usa VT2 -uc +usc VT3 +ub -usb VT4 -ua +usa VT5 +uc -usc VT6 -ub +usb
为防止电网电压波形畸变对触发电路产生干扰，可对同 步电压进行R-C滤波，当R-C滤波器滞后角为60时，同 步电压选取结果如表2-5所示。
以上触发电路为模拟的，优点：结构简单、可靠； 缺点：易受电网电压影响，触发脉冲不对称度较高，
可达3~4，精度低。
数字触发电路：脉冲对称度很好，如基于8位单片机的 数字触发器精度可达0.7~1.5。
3、触发电路的定相
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：
晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。
大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路， 其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。
1 、同步信号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。
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。
R12 R1 R 3 R4 R6 R 7 R 8 VS 1 VS 2 VS 3 V1 VS 4 R5 V2 V3 5 R23 +15V RP1 R24 ub R2 VS 5 3 4 C1 R26 R25 uco R27 9 11 C2 12 13 R28 V4 V18 V19 V5 VD 1 R10 V20 R19 V6 R13 R11 R14
VD11~VD14
+50V
+
R19 C7
强触发电源
+
～220V
+15V V9
C8 N
VD10 +15V
30V
RP1 R3 R11
R14 R15 R16
VD7
R18
⑥
C3 V5 C5
VD9
TP
G
VD8
R1
R4
④
V1 V3 R2 R5 VD3
K
⑤
R17
VD6 R13 R7 R8 V4 R12 C4 Y(来自后相) V6 V7
1 、同步信号为锯齿波的触发电路
1) 脉冲形成环节
+15V RP2 R9 A VD 4 V3 VD 1 VD 2 Q uts C1 R2 R4 V2 R7 C2 R5 R8 up RP1 uco -15V XY -15V 接封锁信号 R6 R11 C3 V5 R10 V4 R17 C3 VD 10 V6 VD 5 VD 6 R12 R13 C5 V7 V8 R15 VD 11~VD 14 220V 36V VD 7 R14 VD 9 R16 C7 + C 6 VD 15 B TP VD 8 +15V R18
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。
usa -15V R19 uco RP4 RP1 R16 C4
8 7 6 5 4 3 2 1
usb
usc
R13 R1 R7
9 10 11 12 13 14 15 16
R20 RP5 R4 C5 C1
R14 RP2 R17
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。
恒流源电路方案，由V1、V2、V3和C2等元件组成
V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路
1 、同步信号为锯齿波的触发电路
3) 同步环节
同步——要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相
同且相位关系确定。