一种可输出宽窄脉冲列的晶闸管触发电路的分析
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计脉冲电源中晶闸管触发系统设计是一项重要的电子电路设计任务，它用于控制晶闸管开关状态，并通过脉冲输入触发晶闸管导通或关断。
在本文中，我将介绍脉冲电源中晶闸管触发系统的设计原理和步骤。
脉冲电源中晶闸管触发系统的设计目的是实现对晶闸管的精确控制，使其在所需的时刻导通或关断。
这对于脉冲电源的正常工作至关重要。
设计脉冲电源中晶闸管触发系统的第一步是确定输入脉冲信号的特性。
这包括脉冲的幅度、宽度、占空比和频率等。
通过调整这些参数，我们可以实现不同的控制效果。
接下来，我们需要选择适合的触发电路。
常用的触发电路包括单脉冲触发电路和多脉冲触发电路。
单脉冲触发电路适用于单次脉冲触发，而多脉冲触发电路适用于多次脉冲触发。
根据实际应用需求选择合适的触发电路。
触发电路通常由脉冲发生器、放大器和脉宽控制电路组成。
脉冲发生器用于产生脉冲信号，放大器用于放大脉冲信号，脉宽控制电路用于控制脉冲信号的宽度。
这些电路可以通过基本的放大器、计时器、触发器、比较器等元件组合实现。
脉冲电源中晶闸管触发系统的设计还需要考虑晶闸管的特性。
晶闸管具有较高的开关速度和较低的导通压降，但也有一些限制，如最大电流和最大电压等。
在设计触发系统时，需要确保晶闸管能够承受所需的电流和电压，并根据晶闸管的特性进行适当的保护措施。
进行电路的仿真和测试。
使用电路设计软件对电路进行仿真，可以评估电路性能并进行必要的调整。
在完成电路设计后，还需要进行实际电路的测试，以验证设计的正确性和稳定性。
脉冲电源中晶闸管触发系统的设计包括确定输入脉冲信号特性、选择适合的触发电路、考虑晶闸管的特性和进行电路的仿真和测试等步骤。
通过合理设计和调整，可以实现对晶闸管开关状态的精确控制，确保脉冲电源的正常工作。
晶闸管触发电路原理
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。
晶闸管触发电路
形与时间横轴的交点,就改变了V4转为导通的时刻,即改变了触发脉冲产生的 时刻,达到移相的目的.
2.6.2
单结晶体管也称为双基极二极管,它有一个发射极和两个基 极, 外形和普通三极管相似. 单结晶体管的结构是在一块高电阻 率的N型半导体基片上引出两个欧姆接触的电极：第一基极B1 和第二基极B2；在两个基极间靠近B2处,用合金法或扩散法渗入 P型杂质,引出发射极E.单结晶体管共有上述三个电极, 其结构示 意图和电气符号如图1-15所示.B2 、B1间加入正向电压后, 发射 极E、 基极B1间呈高阻特性. 但是当E的电位达到B2 、B1间电压 的某一比值例如59%时,E、 B1间立刻变成低电阻,这是单结晶体 管最基本的特点.
1、KC04移相触发器 主要用于单相或三相全控桥装置
1KC04移相触发器的主要技术指标如下： 电源电压：DC±l5V,允许波动±5%； 电源电流：正电流≤l5mA,负电流≤8mA；
移相范围：≥ 170 0 u=s 30V, =lR54KΩ； 脉冲宽度：400s～2ms；
脉冲幅值：≥13V； 最大输出能力：100mA；
2． 移相控制
当调节电阻RP增大时,单结晶体管充电到峰点电压Up的时间 即充电时间增大,第一个脉冲出现的时刻后移,即控制角α增大, 实现了移相.
3．
触发脉冲由R1直接取出,这种方法简单、经济, 但触发电路 与主电路有直接的电联系,不安全. 可以采用脉冲变压器输出来 改进这一触发电路.
3．单结晶体管触发电路
晶闸管的触发电路原理
晶闸管的触发电路原理
晶闸管（thyristor）是一种半导体器件，具有双向导电性能，在电力电子中常用作开关装置。
为了控制晶闸管的导通，需要使用一个触发电路。
触发电路的主要原理是根据输入信号的变化来控制晶闸管的导通。
一种常见的触发电路是基于脉冲变压器的设计。
该电路主要由一个变压器、一个电容器和一个电阻器组成。
当输入信号为正半周时，变压器将电压放大到足够高的水平，这使得电容器能够充电。
当电容器充电达到足够的电压时，晶闸管将被触发并导通。
当输入信号为负半周时，晶闸管将被阻断并停止导通。
另一种常见的触发电路是基于光耦合器的设计。
该电路使用光耦合器将输入信号隔离，使得输入信号可以与晶闸管的控制电源完全独立。
当输入信号为正半周时，光耦合器将导通并激活晶闸管。
当输入信号为负半周时，光耦合器将阻断并切断晶闸管的控制电源。
除了上述两种触发电路，还有其他一些设计，如电流触发电路和电压触发电路。
不同的触发电路适用于不同的应用场景，可以根据需求选择合适的触发电路。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计一、引言脉冲电源是一种重要的电源类型，广泛应用于各种领域，如通信设备、医疗器械、工业控制等。
而晶闸管在脉冲电源中扮演着重要的角色，其触发系统设计的好坏直接影响着整个脉冲电源的性能和稳定性。
本文将就脉冲电源中晶闸管触发系统的设计进行深入探讨，并提出一种有效的设计方案。
二、晶闸管触发系统的基本原理晶闸管是一种双向导通的电子器件，具有触发控制特性。
在正向电压作用下，只有当晶闸管的控制极接收到足够的触发信号时，晶闸管才能进入导通状态。
当晶闸管进入导通状态后，只有在断开控制信号的情况下，才能使其恢复到关断状态。
晶闸管的触发系统设计对于脉冲电源的性能和稳定性至关重要。
在脉冲电源中，晶闸管触发系统的基本原理是通过控制信号来触发晶闸管，从而控制其导通和关断。
为了实现晶闸管的精确触发，一般采用触发脉冲发生器、触发脉冲放大器和触发信号传输装置等组成触发系统。
三、晶闸管触发系统的设计要求1. 稳定性要求高：触发系统必须能够在各种工作条件下保持稳定的工作状态，防止因为外界干扰而导致晶闸管触发误动作或者失灵。
2. 脉冲响应速度快：触发系统需要能够迅速响应触发信号，控制晶闸管按时进行导通和关断。
3. 抗干扰能力强：触发系统需要具有良好的抗干扰能力，能够有效抵御外界噪声干扰和电磁干扰。
4. 输出电压稳定：触发系统输出的控制信号电压需要稳定，能够满足晶闸管的触发要求，防止因为电压波动而导致触发失效。
四、晶闸管触发系统的设计方案根据以上设计要求，我们可以设计一种晶闸管触发系统，具体方案如下：1. 触发脉冲发生器：采用555定时器作为触发脉冲发生器，通过调节电阻和电容来控制脉冲的频率和占空比。
通过稳压电路来保证脉冲信号的稳定性。
2. 触发脉冲放大器：使用功率放大器对发生器产生的触发脉冲进行放大，以确保信号的可靠传输和晶闸管的可靠触发。
3. 触发信号传输装置：采用光耦隔离器或者电磁隔离器将触发信号从控制电路传输到晶闸管的控制极，以实现信号的隔离传输和传输稳定。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计一、引言脉冲电源是一种广泛应用于工业控制和电力系统中的电源系统，其特点是高效率、稳定输出和快速响应。
在脉冲电源中，晶闸管触发系统是至关重要的部分，它能够控制晶闸管导通和截止的时间，从而实现对输出电压的调节和控制。
本文将探讨脉冲电源中晶闸管触发系统的设计原理和方法。
二、晶闸管触发系统的基本原理晶闸管是一种电子器件，当正向电压施加在其门极和阳极之间时，晶闸管会导通并形成一个低阻态。
为了控制晶闸管的导通和截止，需要一个触发系统来提供适当的触发脉冲。
触发系统通常由触发电路和控制电路组成，触发电路用于产生触发脉冲，而控制电路用于调节触发脉冲的频率和宽度。
触发电路通常采用脉冲变压器或光电偶合器等元件来实现，它能够将输入信号转换为适当的触发脉冲。
控制电路则通过调节触发脉冲的频率和宽度来控制晶闸管的导通和截止时间，从而实现对输出电压的调节和控制。
1. 确定触发电路的类型和参数。
根据实际需求和应用环境选择合适的触发电路类型，并确定其参数，例如输入电压范围、输出脉冲幅值和宽度等。
2. 设计触发电路。
根据选定的触发电路类型和参数，设计触发电路的具体电路结构和元件参数，保证其能够正常工作并满足需求。
3. 确定控制电路的功能和特性。
根据实际需求确定控制电路的功能和特性，例如调节触发脉冲的频率和宽度，并确定控制电路的参数。
5. 联合调试和优化。
将触发电路和控制电路联合起来进行调试和优化，确保其能够稳定可靠地工作，并满足实际应用需求。
四、晶闸管触发系统设计的注意事项1. 确保触发脉冲的准确性和稳定性。
触发脉冲的准确性和稳定性对晶闸管的工作性能和输出电压的稳定性具有重要影响，因此在设计触发系统时需要注意保证触发脉冲的准确性和稳定性。
2. 考虑电磁干扰和环境条件。
在工业控制和电力系统中，通常存在较强的电磁干扰和恶劣的环境条件，因此在设计触发系统时需要考虑其抗干扰能力和适应环境条件的能力。
3. 考虑成本和可靠性。
晶闸管触发电路共46页文档
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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晶闸管触发电路
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
电路电子——晶闸管的触发电路设计PPT精品文档33页
图7 单结管触发电路其它形式
恒流源
一、 单结晶体管触发电路
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 。
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。
改充电变速Re度的，大达小到，调可节改α变角电的容目
的。 削波的目的：增大移相范围，
使输出的触发脉冲的幅度基本 一样。
一、 单结晶体管触发电路
实际应用中，常用晶体管Ｖ2代替电位器Re，以便实现
晶闸管的触发电路
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。
相控电路的驱动控制
为保证相控电路的正常工作，很重要的一点是应
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信号。 晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。
对于触发电路的基本要求： 触发信号的形式：常用脉冲信号，如图1 触发信号的触发功率：要求脉冲必须具有足够的功率，且
分压比 IP
截止区 （ap段）
图3 单结晶体管伏安特性 (a)单结晶体管实验电路 (b)单结晶体管伏安特性
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
图4 单结晶体管伏安特性 (a)单结晶体管实验电路 (b)单结晶体管伏安特性
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计【摘要】脉冲电源中晶闸管触发系统设计是电气领域中的重要课题。
本文从引言、正文和结论三部分展开讨论。
在介绍了背景概况、研究意义和研究目的。
接着，正文部分详细介绍了脉冲电源中晶闸管触发系统设计原理、触发脉冲信号生成设计、触发脉冲信号调整电路设计，以及晶闸管保护电路设计、设计实例分析。
结论部分总结了脉冲电源中晶闸管触发系统设计的关键内容，并提出设计优化建议和未来研究方向展望。
通过本文的研究，能够为相关领域的工程师和研究人员提供实用的设计指导和参考。
【关键词】脉冲电源、晶闸管、触发系统、设计原理、脉冲信号、调整电路、保护电路、设计实例分析、总结、优化建议、未来研究方向。
1. 引言1.1 背景介绍脉冲电源中晶闸管触发系统设计是电力电子领域中的重要研究内容，其在电力系统中具有广泛的应用价值。
随着电力系统的不断发展和晶闸管技术的进步，脉冲电源中晶闸管触发系统设计也日益受到关注。
通过对脉冲电源中晶闸管触发系统设计的背景介绍，可以更全面地了解该领域的基本情况，为后续的研究内容打下坚实的基础。
.1.2 研究意义脉冲电源是电子设备中常用的电源形式，而晶闸管触发系统作为控制脉冲电源的核心部分，其设计和优化对整个系统的稳定性和性能起着至关重要的作用。
研究晶闸管触发系统设计的意义在于提高脉冲电源的效率和可靠性，减少系统的能耗和故障率，同时也有助于提升系统的工作稳定性和安全性。
通过对晶闸管触发系统设计原理的深入研究，可以更好地理解系统的工作机制，为系统的优化提供理论基础。
随着科技的不断进步和应用领域的拓展，脉冲电源在电力、通信、医疗等领域的应用越来越广泛，晶闸管触发系统的设计和改进已成为相关领域研究的热点之一。
深入研究脉冲电源中晶闸管触发系统的设计原理和优化方法，对推动相关领域技术的发展和应用具有积极的推动作用。
通过本文对脉冲电源中晶闸管触发系统设计的探讨，有望为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴，推动该领域的发展。
微机控制高频脉冲列实现晶闸管“双窄脉冲触发”的研究与应用
２ ０１ １年 １ ２ 月
湖
南
大
学
学
报 （自 然 科 学 版 ）
Ｖｏ ＿ ８， ． ｌ ３ ＮＯ １ ２
Ｄｅ． ２０ ｃ １ １
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ （ ｔｒ ｌ ｃｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＨｕ ａ ｉｅ ｓｔ Ｎａ ｕ ａ ｉｎ ｅ ） ｙ Ｓ
ｒ ｓ ｏ ｉｃ ｉ ｔ ｍａ ｉａ ｏ ｌａ ｔ ｈ ｈｙ ｉｔ ｒ ｓ ｔ ｈ ｔｍ ｅ，ｌ ｔ ｈｉ ｇ ｃ ｒ ｎ ｉｔ ｒ ｃｒ ｕ ｔｍａ ｈｅ ｔｃ ｌｍ ｄｅ ｎｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｔ ｒｓ ｏ ｗｉｃ ｉ ａ ｃ ｎ ｕｒ ｅ ｔ，ｐ ｒ ｅ ｕ ｌｌ ａ ｎｄ ｅ ｃ ｐｔ ａ ｏ ｄ ａ ｐｕ ｓ ｒ ｓ ｏ ｍｅ ｄｅ ａ ａ ｔ ｒ ｌ ｅ ｔａｎ ｆ ｒ ｒｍｏ ｌｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ，ｗｅ ｈ ｖ ａｃ ａ ｅ ｈｅ ｔ ｒ ｓ ｏ ｏ ｄｕｃ ｉ ｎ ｍ ｕ ｐｕ ｓ ｄｔ ａ ｅ ｃ ｌ ｕｌｔ ｄ ｔ ｈｙ ｉｔ ｒｃ ｎ ｔｏｎ ｏｆｍｉ ｉ ｍ ｌｅ ｗｉ ｈ，
出微 机控 制 高频脉 冲 列晶 闸管“ 窄脉 冲触 发” 序． 双 程 样机试 验表 明， 闸管三相 可控 整 流桥 晶
各路 高频脉 冲列和 励磁 电压 波 形 稳 定 、 称 性 好 ， 闸管 触 发 精 度 高 ， 到 励磁 装 置 设 计 对 晶 达
要 求．
关键 词 ： 高频 脉 冲列 ； 冲量 定理 ； 冲 变压 器 ； 窄脉 冲触发 ； 脉 双 感性 负载
Ａ ｏ ｏ ｙ ｅ ｔｗａ ｅ ｏ ｍｓ ａ ｄ ｄａ ａ ｏ ｒｇ ｒｍ ｉｒ ｏ ｐ ｅ ｘｃｔ ｔｏ ｙｓ ｅ ｈａ ｈ ｐｒ ｔ ｔ ｐｅ ｔ ｓ ｖ ｆ ｒ ｎ ｔ ｆｔ ｉ ｇｅ ｃ ｏｃ ｍ ｕｔ ｒｅ ｉａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｍ ｖｅｓ ｏｗｎ ｔ ｔｈｉ ｈ—ｒ — ｈａ ｇ — ｅ— ｆ ｑｕ ｎｃ ｕｌｅ ｏ ｕ ａ ｔ ｅ ｘｃｔ ｔｏ ｖｏ ｔ ｇｅ ｅ ｙ ｐ ｓ ｃ ｌ ｍｎ ｎｄ ｈ ｅ ｉａ ｉ ｎ ｌａ ｗａ ｅ ｏｒ ｖ ｆ ｍ ｏ ｔ ｅ — ｈａ ｅ ｏ ｒ ｌｅ ｔ ｙｒｓ ｏ ｒ ｃ ｉｉｒ ｆ ｈｒ ｅ ｐ ｓ ｃ ｎｔ ｏ ｌ ｄ ｈ ｉｔ ｒ ｅ ｔｆｅ ｂｒｄ ｏ ｔ ｕ ａ ｅ ｓ ａ ｌ ｎｄ ｈａ ｅ ｇ ｏｄ ｓ ｍｍ ｅ ｒ ｉ ｇｅ ｒ ｓ ｒ ｍ ｒ ｔ ｂ ｅ ａ ｖ ｏ ｙ ｔ ｙ．Ａｌ ｏ，ｔ ｘ ｉａ ｉ ｌａ ｓｓ ａ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｉ ｏｕ ｌ ｓ ｈｅ ｅ ｃｔ ｔｏｎ ｖｏ ｔ ｇｅ ｉ ｔ ｂｌ ｎ ｏ ｔｎｕ ｓ ｙ
晶闸管双窄脉冲触发电路的设计
摘要电力电子技术诞生自今已有50多年的历史，尽管可供电力电子行业技术人员选用的电力电子器件有40多种，但直到今天晶闸管仍占据着单容量的霸主地位。
因其触发性能的好坏，对晶闸管控制系统的可靠性、快速性、稳定性，以及调节范围和精度都有很大影响。
其触发电路的设计也从原先的分立式触发器（主要有阻容移相桥、单结晶体管、正弦波同步、锯齿波同步、三角波同步）发展到模拟集成触发器，再到数字集成式触发器，直至现在着力研究的数字化、模块化、智能化晶闸管触发器。
本文着重阐述了同步信号为锯齿波的触发电路的工作原理及其双窄脉冲的形成过程设计，继而推出智能型触发器的设计。
关键词：晶闸管；锯齿波；双脉冲；触发；移相；数字触发器AbstractPower electronic technology has a history of more than 50 years, Although the power electronous devichas chosen power electronics has a variety of about 40, nowadays thyristor still occupies the dominance of the single capacity. Triggering performance has adeep effect on thyristor controlled system reliability, quickness, stability, and the adjusting range and accuracy. Its triggercircuitdesign also:develops from the original are mainly flip-flops (phase shifting reluctance to let bridge, and single junction transistor, sine wave synchronization, sawtooth wave synchronization, triangle wave synchronous) to analog integrated flip-flop to digital integrated type flip-flop then to now focusing on research digitization, modular,intelligent thyristor trigger. Now the paper elaborates improve the design synchronous signal is a sawtooth wave DE trigger circuit principle of work the form of wave double pulse , and their indelible roles in development.Keywords：thyristor; sawtooth wave; double pulse triggering; phase shifting; Digital trigger目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 晶闸管触发器的发展状况 (1)1.2.1分立式晶闸管触发器 (1)1.2.2 模拟集成式晶闸管触发器........................................... - 2 -1.2.3 数字集成式晶闸管触发器 (2)1.3 晶闸管触发器的发展趋势及论文的主要内容 (3)2 晶闸管................................................................. - 4 -2.1 晶闸管及其控制方式 .................................................. - 4 -2.2 晶闸管的伏安特性 .................................................... - 5 -3 触发电路............................................................... - 6 -3.1 变流器对触发电路的要求 .............................................. - 6 -3.2触发电路的类型 (6)3.3晶闸管对触发电路的要求 (7)3.3.1 触发脉冲的作用................................................... - 7 -3.3.2触发脉冲参数要求............................................... - 8 -3.3.3触发脉冲形式要求 (8)3.4单结晶体管的触发电路分析 (9)3.4.1常见的触发脉冲电压波形 (9)3.4.2要求 (9)3.4.3 具有同步环节的单结晶体管触发电路 (10)3.5同步信号为锯齿波的触发电路的研究 (11)3.5.1 脉冲的形成与放大电路 (11)3.5.2 锯齿波的形成脉冲移相 (13)3.5.3同步环节电路 (15)3.5.4三相桥式全控整流电路 (16)3.5.5双窄脉冲的形成环节电路的设计 (17)3.5.6 强触发电路环节 (18)3.6 防止误触发的措施的研究 (18)4 智能型双窄脉冲触发电路的设计 (20)4.1 硬件原理图设计 (20)4.1.1 RC移相及同步电路的实现 (20)4.1.2主控芯片的选用 (22)4.1.3 A／D转换器 (22)4.1.4闭环调节器 (22)4.1.5脉冲放大与输出电路 (23)4.1.6过压、过流、欠压和过热等外部故障保护电路 (24)4.1.7电源设计 (25)4.1.8 软件部分 (25)4.2双窄脉冲的形成 (29)5 总结与展望 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录： (34)1 绪论1.1引言自第一只晶闸管诞生以来，电力电子技术已发展了50多年，由于晶闸管所能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的，所以晶闸管仍是人类可以使用的单管容量(电压乘以电流)最大的电力电子器件。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计【摘要】脉冲电源中晶闸管触发系统设计在电力控制领域中扮演着重要的角色。
本文首先介绍了触发系统的作用，然后解释了晶闸管触发系统的基本原理，包括触发器的选择与设计以及脉冲信号的处理。
接着，文章探讨了保护电路的设计，并阐述了脉冲电源中晶闸管触发系统设计的重要性。
未来发展方向方面，更多的研究应该集中在提高系统效率和稳定性方面。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计对于电力控制的稳定性和可靠性至关重要。
希望本文的内容能为这一领域的研究和应用提供一定的参考和启示。
【关键词】脉冲电源、晶闸管触发系统、设计、作用、原理、触发器、选择、脉冲信号、处理、保护电路、重要性、未来发展、总结1. 引言1.1 概述脉冲电源中晶闸管触发系统设计晶闸管触发系统的设计涉及到触发器的选择与设计、晶闸管的工作原理、脉冲信号的处理以及保护电路的设计等方面。
通过合理设计触发系统，可以实现对晶闸管的精确控制，保证其在工作过程中的稳定性和可靠性。
本文将从触发系统的作用、晶闸管触发系统的基本原理、触发器的选择与设计、脉冲信号的处理以及保护电路的设计等方面进行详细介绍，旨在帮助读者更好地理解脉冲电源中晶闸管触发系统设计的重要性和基本原理，为实际应用提供指导和参考。
2. 正文2.1 触发系统的作用触发系统是脉冲电源中一个关键的部件，其主要作用是控制晶闸管的导通和关断。
在脉冲电源中，晶闸管的开启和关闭需要一个特定的信号来触发，这就是触发系统的作用。
触发系统可以根据需要，精确地控制晶闸管的导通时间和关断时间，从而实现对输出信号的精确控制。
触发系统还可以起到保护电路的作用。
当电路出现故障或异常情况时，触发系统可以及时检测并触发保护电路，以保护整个电路的安全运行。
触发系统在脉冲电源中具有非常重要的作用，直接影响到整个系统的性能和稳定性。
在设计触发系统时，需要考虑到各种因素，如触发信号的稳定性、响应速度、抗干扰能力等。
合理的触发系统设计可以提高晶闸管的工作效率，减少能量损耗，从而提高整个系统的效率和可靠性。
晶闸管触发电路..
电容C的大小与脉冲宽窄和的大小有关，通常取值范围为：0.1～ 1。
实验电路
实验电路
实验记录
2.6.3同步信号为锯齿波的触发电路
总结
由此可见，若锯齿波的频率与主电路电源频率同步即能使触发脉冲与主电路 电源同步，锯齿波是由V2管来控制的，V2管由导通变截止期间产生锯齿波， V2管截止的持续时间就是锯齿波的脉宽， V2管的开关频率就是锯齿波的频 率。在这里，同步变压器TS和主电路整流变压器接在同一电源上，用TS次 级电压来控制V2的导通和截止，从而保证了触发电路发出的脉冲与主电路电 源同步。 所以只要V2管周期性导通关断，电容C2两端就能得到线性很好的锯齿波电 压。 脉冲产生的时刻是由V4导通时刻决定（锯齿波和Ub、Uc之和达到0.7Ｖ时）， 工作时，把负偏移电压Ub调整到某值固定后，改变控制电压Uc，就能改变 ub4波形与时间横轴的交点，就改变了V4转为导通的时刻，即改变了触发脉 冲产生的时刻，达到移相的目的。 电路中增加负偏移电压Ub的目的是为了调整Uc＝０时触发脉冲的初始位置。 由此可见，脉冲产生时刻由Ｖ４导通瞬间确定，脉冲宽度由V5、V6持续截止 的时间确定。所以脉宽由C3反充电时间常数(τ=C3R11)来决定。
2.6.2 单结晶体管也称为双基极二极管，它有一个发射极和两个
基极, 外形和普通三极管相似。 单结晶体管的结构是在一块高
电阻率的N型半导体基片上引出两个欧姆接触的电极：第一基 极B1和第二基极B2；在两个基极间靠近B2处，用合金法或扩散 法渗入P型杂质，引出发射极E。单结晶体管共有上述三个电极， 其结构示
(a) 电路； (b) 波形
1． 同步电源
同步电压由变压器TB获得， 而同步变压器与主电路接至
晶闸管双窄脉冲触发电路的设计
摘要电力电子技术诞生自今已有50多年的历史，尽管可供电力电子行业技术人员选用的电力电子器件有40多种，但直到今天晶闸管仍占据着单容量的霸主地位。
因其触发性能的好坏，对晶闸管控制系统的可靠性、快速性、稳定性，以及调节范围和精度都有很大影响。
其触发电路的设计也从原先的分立式触发器（主要有阻容移相桥、单结晶体管、正弦波同步、锯齿波同步、三角波同步）发展到模拟集成触发器，再到数字集成式触发器，直至现在着力研究的数字化、模块化、智能化晶闸管触发器。
本文着重阐述了同步信号为锯齿波的触发电路的工作原理及其双窄脉冲的形成过程设计，继而推出智能型触发器的设计。
关键词：晶闸管；锯齿波；双脉冲；触发；移相；数字触发器AbstractPower electronic technology has a history of more than 50 years, Although the power electronous devichas chosen power electronics has a variety of about 40, nowadays thyristor still occupies the dominance of the single capacity. Triggering performance has adeep effect on thyristor controlled system reliability, quickness, stability, and the adjusting range and accuracy. Its triggercircuitdesign also:develops from the original are mainly flip-flops (phase shifting reluctance to let bridge, and single junction transistor, sine wave synchronization, sawtooth wave synchronization, triangle wave synchronous) to analog integrated flip-flop to digital integrated type flip-flop then to now focusing on research digitization, modular,intelligent thyristor trigger. Now the paper elaborates improve the design synchronous signal is a sawtooth wave DE trigger circuit principle of work the form of wave double pulse , and their indelible roles in development.Keywords：thyristor; sawtooth wave; double pulse triggering; phase shifting; Digital trigger目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 晶闸管触发器的发展状况 (1)1.2.1分立式晶闸管触发器 (1)1.2.2 模拟集成式晶闸管触发器........................................... - 2 -1.2.3 数字集成式晶闸管触发器 (2)1.3 晶闸管触发器的发展趋势及论文的主要内容 (3)2 晶闸管................................................................. - 4 -2.1 晶闸管及其控制方式 .................................................. - 4 -2.2 晶闸管的伏安特性 .................................................... - 5 -3 触发电路............................................................... - 6 -3.1 变流器对触发电路的要求 .............................................. - 6 -3.2触发电路的类型 (6)3.3晶闸管对触发电路的要求 (7)3.3.1 触发脉冲的作用................................................... - 7 -3.3.2触发脉冲参数要求............................................... - 8 -3.3.3触发脉冲形式要求 (8)3.4单结晶体管的触发电路分析 (9)3.4.1常见的触发脉冲电压波形 (9)3.4.2要求 (9)3.4.3 具有同步环节的单结晶体管触发电路 (10)3.5同步信号为锯齿波的触发电路的研究 (11)3.5.1 脉冲的形成与放大电路 (11)3.5.2 锯齿波的形成脉冲移相 (13)3.5.3同步环节电路 (15)3.5.4三相桥式全控整流电路 (16)3.5.5双窄脉冲的形成环节电路的设计 (17)3.5.6 强触发电路环节 (18)3.6 防止误触发的措施的研究 (18)4 智能型双窄脉冲触发电路的设计 (20)4.1 硬件原理图设计 (20)4.1.1 RC移相及同步电路的实现 (20)4.1.2主控芯片的选用 (22)4.1.3 A／D转换器 (22)4.1.4闭环调节器 (22)4.1.5脉冲放大与输出电路 (23)4.1.6过压、过流、欠压和过热等外部故障保护电路 (24)4.1.7电源设计 (25)4.1.8 软件部分 (25)4.2双窄脉冲的形成 (29)5 总结与展望 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录： (34)1 绪论1.1引言自第一只晶闸管诞生以来，电力电子技术已发展了50多年，由于晶闸管所能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的，所以晶闸管仍是人类可以使用的单管容量(电压乘以电流)最大的电力电子器件。
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晶闸管作为一种半控型功率器件，具有电压、电流 容量大，工作可靠等优点。在电气传动、励磁装置和电 解电镀等变流设备中得到广泛应用，由晶闸管构成的相 控整流、调压电路及其触发电路也是当前高等学校电力 电子技术实践教学中的重要组成部分。本文介绍了浙江 大学开发的ＤＫＳＺ－１电机控制实验装置中的可输出宽、 窄脉冲列的晶闸管触发电路，分析了Ｋ Ｃ ０ ４ ，Ｋ Ｃ ４ １ ， ＫＣ４２集成电路构成的各功能模块的工作原理，其中着重 分析了ＫＣ０４实现宽、窄脉冲两种工作模式的原理及其工 作波形，在以往的实验教材中，一般都只分析了ＫＣ０４的 窄脉冲工作方式，却不去分析其宽脉冲方式。对电力电 子实验过程中遇到的宽脉冲触发方式，学生往往知其然 而不知其所以然。因此本文对ＤＫＳＺ－１电机控制实验装 置中晶闸管触发电路如何输出宽、窄脉冲列的工作原理 进行了具体分析，加深了学生对晶闸管触发电路的理 解，也有利于实验技术人员对实验设备的维护。
三、６ 路双脉冲形成器 ＫＣ４１
ＫＣ４１具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲
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形成两种功能。ＫＣ０４ 产生的６路脉冲由引脚１至６输出， 相应脉冲从引脚１０至１５输出，在引脚７处，由开关控制输 入＋１５Ｖ或是０Ｖ，当引脚７接０Ｖ时，可控制ＫＣ４１将输入６路 窄脉冲转换为双窄脉冲，当引脚７接＋１５Ｖ时，双脉冲输出 封锁。将模式切换开关打到“宽”时，通过模拟开关 ４０６６将引脚７与＋１５Ｖ接通，此时双脉冲输出封锁。 ６路双脉冲形成器ＫＣ４１是三相全控桥式线路中必备 的电路，它具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲 形成两种功能。使用２块有电子开关控制的ＫＣ４１电路组 成逻辑控制，适用于正反组可逆系统。ＫＣ４１芯片是脉冲 逻辑电路，由二极管网络、输出电流放大电路和电子开 关等部分组成。当把移相触发器的触发脉冲输入到ＫＣ４１ 电路的１～６管脚时，由输入二极管网络完成补脉冲，再由 电流放大器放大，分６路输出。 其中Ｔ１ ＝０．６３９Ｒ１×Ｃ１ ， 为调制脉冲的频率，Ｔ １ ，Ｔ ２ 为导通半周和截止半 周的时间。其三个输出端分别加到三个ＫＣ０４的脉冲调制 脚１３脚，可以对ＫＣ０４输出的脉冲进行脉冲调制，ＫＣ４２ 的使用可以减小脉冲变压器的体积和能耗。 调制脉冲的频率由上接电容Ｒ １ 、Ｒ ２ 和Ｃ １ 、Ｃ ２ 的数值 决定，见下式：
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冲， 通过调节分压电阻可以实现对单脉冲占空比的调 节，通过模拟开关４０６６来实现对ＫＣ０４宽窄脉冲模式的 切换，使ＫＣ０４输出宽脉冲或者窄脉冲，ＫＣ４２则产生高 频调制波对ＫＣ０４输出的宽脉冲或窄脉冲进行高频调制， 使其输出宽窄脉冲列，当Ｋ Ｃ ０ ４ 处于宽脉冲方式时， ＫＣ０４输出直接加到驱动电路，而ＫＣ０４处于窄脉冲方式 时单脉冲（３片ＫＣ０４产生６路） 输入到ＫＣ４１合成双脉冲， 每组双脉冲相位相差６０°，用于触发整流桥电路。
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李浩光 １ 张加胜 １ 孙浩玉 ２ 丁佚成 １ 黄 健 １
１．中国石油大学 山东东营 ２５７０６１ ２．胜利石油管理局钻井工艺研究院 山东东营 ２５７０１７
摘 要：介绍了ＤＫＳＺ－１电机控制实验装置中可输出宽窄脉冲列的晶闸管触发电路，给出了触发电路的原理框图。 分析了ＫＣ０４， ＫＣ４１， ＫＣ４２集成电路构成的各功能模块的工作原理， 其中着重分析了ＫＣ０４实现宽、 窄脉冲两种工作模式的原理及其工作波形， 该电路可用于三相全控整流及逆变、 三相交流调压及直流电机调速系统等实验。 对该电路工作原理的详细分析可以加深学生 对晶闸管触发电路原理的认识， 有助于实验技术人员对设备的维护。 关 键 词 ： 宽窄脉冲列 触发电路 ＫＣ０４ ＫＣ４１ ＫＣ４２
ｃ７
的波形
为窄脉冲，其脉冲宽度由充电时间常数Ｒ２５Ｃ２的大小，调 节移相控制电压Ｕｃ时，窄脉冲也会发生相移，而其宽度 不会发生变化。 当Ｋ １ 关断，
ｃ７
的波形为宽脉冲，其脉
冲后沿固定，与同步电压负半周过零点对齐，而其前沿 位置可以通过移相控制电压Ｕｃ进行调节，进行移相的同 时，宽脉冲的前沿也相对移动，即脉冲宽度也发生相应 图 ２ Ｋ Ｃ ０ ４ 电路原理图 其中Ｖ １ ～Ｖ ４ 等组成同步环节。同步电压 经限流电 阻Ｒ ２０ 加到Ｖ １ ，Ｖ ２ 基极。在 的正半周，Ｖ １ 导通，电流从 ＋１５Ｖ－Ｒ２０ －ＶＤ１－Ｖ１ －地。在 负半周。Ｖ２ ，Ｖ３ 导通，电流从 ＋１５Ｖ－Ｒ３ －ＶＤ２ －Ｖ ３ －Ｒ５ －Ｒ ２１ － －１５Ｖ，因此，在正、负半周期 间，Ｖ４ 基本上处于截止状态。只有在同步电压 ＜０．７Ｖ 时。Ｖ１ ～Ｖ３ 截止，Ｖ４ 从电源＋１５Ｖ经Ｒ３ ，Ｒ４ 取得基极电流 才能导通。 电容Ｃ１ 接在Ｖ５ 的基极和集电极之间，组成电容负反 馈的锯齿波发生器。在Ｖ ４ 导通时，Ｃ １ 经Ｖ ４ ，ＶＤ ３ 迅速放 电。当Ｖ４ 截止时。电流经＋１５Ｖ－Ｒ ６ －Ｃ １ －Ｒ２２ －ＲＰ １ － －１５Ｖ对 Ｃ １ 充电。在４端形成线性增长的锯齿波，锯齿波的斜率 取决于流过Ｒ ２ ２ ，ＲＰ １ 的充电电流和电容Ｃ １ 大小。根据Ｖ ４ 导通的情况可知，在同步电压正、负半周均有相同的锯 齿波产生，并且两者有固定的相位关系，Ｖ６及外接元件 组成了移相环节。锯齿波电压Ｕｃ５、偏移电压Ｕｂ、移相控 制电压Ｕ ｃ 分别经Ｒ ２ ４ ，Ｒ ２ ５ ，Ｒ ２ ６ 在Ｖ ６ 基极上叠加。当 ＋０．７Ｖ时，Ｖ ６ 导通。设
一、触发电路的原理框图
触发电路原理框图如图１ 所示。首先同步变压器对 电网电压进行采样并降压，之后输入ＫＣ０４用来产生单脉
图 １ 触发电路原理框图
二、可控硅移相触发器 ＫＣ０４
图２为ＫＣ０４电路原理图，其中点划线框内为基层电 路部分，从图中可以看出，ＫＣ０４与分立元件的锯齿波移 相触发电路类似，可分为同步检测、锯齿波形成、移
五、结束语
以往的晶闸管触发电路一般都只能输出窄脉冲，且 窄脉冲没有经过脉冲调制。文中介绍的晶闸管触发电路 可输出宽窄脉冲列，并通过ＫＣ４２对宽窄脉冲进行高频调 制，减小了脉冲变压器的体积和能耗，同时本文对ＫＣ０４ 产生宽窄脉冲列的工作原理进行了详细的分析，对其两 种工作状态下的波形进行了比较。给出了ＫＣ４１及ＫＣ４２ 的外围电路图，对ＫＣ４１产生双窄脉冲及ＫＣ４２如何进行 高频调制的原理进行了介绍，根据不同的实验特点，宽 窄脉冲两种触发模式可以用于不同的实验，如三相全控 整流实验中可以选择双窄脉冲列方式，而单相或三相交 流调压实验中则可以选择高频调制的脉冲列方式。通过 对该电路工作原理的详细分析，可以方便实验技术人员 了解实验设备，利于其对实验设备的维护，在实验教学 过程中，给学生讲解晶闸管触发电路的宽窄脉冲的具体 产生过程，还可以使学生加深对晶闸管触发电路的理 解。在教学实践中获得了很好的效果。
ｃ６ ｂ６＞
变化。
（ ａ ） 窄脉冲触发方式波形
、Ｕ ｃ 为定值，改变Ｕ ｃ ，则改变
了Ｖ ６ 导通的时刻，从而调节了脉冲的相位。Ｖ ７ 等组成了 脉冲形成环节。其中Ｋ１的开通与关断决定了脉冲形成环 节可以形成宽脉冲和窄脉冲。 当图２中的开关Ｋ １ 闭合时，平时Ｖ ７ 经电阻Ｒ ２ ５ 获得基 极电流而导通，电容Ｃ２由电源＋１５Ｖ经电阻Ｒ７ ，ＶＤ５ ，Ｖ７基 射结充电。当Ｖ ６ 由截止转为导通时，Ｃ ２ 所充电压通过Ｖ ６ 成为Ｖ７ 基极反向偏压，使Ｖ７ 截止。此后Ｃ２ 经＋１５Ｖ－Ｒ２５ － Ｖ６ 一地放电并反向充电，当其充电电压Ｕ ｃ２ （即１２脚）＞ ＝＋１．４Ｖ时，Ｖ７ 又恢复导通。这样，在Ｖ７ 集电极就得到固 定宽度的移相脉冲，宽度取决于充电时间常数Ｒ２５Ｃ２的大 小。 当图２中的开关Ｋ１关断时，即Ｒ ２５ 一端不接＋１５Ｖ时， Ｃ２ 不会放电，其左正右负的电压会继续通过Ｖ ６ 成为Ｖ ７ 基 极反向偏压，维持Ｖ７ 截止。直到Ｖ６ 由导通转为截止时， Ｖ７经电阻Ｒ７ ，ＶＤ５ 、Ｖ７ 获得基极电流而再次导通，由此可 见宽脉冲后沿由锯齿波后沿决定。 （ ｂ ） 宽脉冲触发方式波形 图 ３ Ｋ Ｃ ０ ４ 各点波形
图 ４ Ｋ Ｃ ４ １ ６ 路双脉冲形成器外部接线图
四、ＫＣ４２ 脉冲列调制形成器
ＫＣ４２脉冲列调制形成器主要适用于作可控硅三相 桥式全控整流电路的脉冲列调制源。电路具有脉冲占空 比可调性好，频率调节范围宽、触发脉冲上升沿可与同 步调制信号同步等到优点。提高脉冲前沿陡度，减少脉 冲变压器体积。 参考文献 ［１］Ｍｏｈａｎ，Ｕｎｄｅｌａｎｄ，Ｒｏｂｂｉｎｓ．Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－ ｉｃｓ—Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，２ ０ ０ ４ ［ ２ ］张加胜，张磊．电力电子技术［ Ｍ ］ ． 山东： 中国 石油大学出版社， ２ ０ ０ ４ ［ ３ ］ 黄俊， 王兆安． 电力电子技术［ Ｍ ］ ． 北京： 机械 工业出版社， １ ９ ９ ４ ［ ４ ］林忠岳． 电力电子变换技术［ Ｍ ］ ．重庆： 重庆大 学出版社， １ ９ ９ ７ ［ ５ ］莫正康． 电力电子技术［ Ｍ ］ ． 北京： 机械工业出 版社，２０００ ［ ６ ］ 陈坚． 电力电子学： 电力电子变换和控制技术 图 ５ Ｋ Ｃ ４ ２ 脉冲列调制形成器外部接线图 ［ Ｍ ］ ． 北京： 高等教育出版社， ２ ０ ０ ２
收 稿 日 期 ：２００８－０４－０７ 作 者 简 介：李浩光，硕士，助理实验师。张加胜，博士，教授。
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相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。 宽、窄两种工作方式下ＫＣ０４各点的波形分别如图３ （ａ）及图３（ｂ），将两图对比可以发现，在脉冲形成环节 之间两种工作方式下各点的波形基本一致，进入脉冲环 节后，由于Ｋ１分别处于开通状态时，ＫＣ０４中的