晶闸管触发电路课程设计

晶闸管集成触发电路设计
1.晶闸管对触发脉冲的要求…………………………
2 . 锯齿波移相触发电路原理………………………
3. KJ006集成触发电路……………………………
3.1 内部结构……………………………………
3.2 KJ006集成触发电路的工作原理…………
3.3 分析各管脚波……………………………
3.4 KJ006典型接线图…………………………
4. 总结:……………………………………………
4.1 接线…………………………………………
4.2 KJ006各管脚波形…………………………
4.3 触发双向晶闸管电路………………………
5.设计体会…………………………………………
6. 参考文献…………………………………………
前言
电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术。

可以预见，在21世纪电力电子技术仍将以迅猛的速度发展。

电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用。

用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便的调节输出电压有效值。

可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。

采用这种方法，可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管，只需要二极管，而且可控级仅在一侧，从而简化结构，降低成本。

交流调压器与常规的交流调压变压器相比，它的体积和重量都要小得多。

交流调压器的输出仍是交流电压，它不是正弦波，其谐波分量较大，功率因数也较低
这些毕业生走进企业、公司、政府机构或研究单位之后，往往深刻地感觉到缺乏实际开发设计项目的经验，不善于综合运用所学理论，对知识的把握缺乏融会贯通的能力。

通过这种设计课程，我们一方面可以结合课程的教学内容循序渐进地进行设计方面的实践训练，另一方面，在参与一系列子项目的实践过程中，还能提高如何综合运用所学知识解决实际问题的能力，以及获得有关项目管理和团队合作等等众多方面的具体经验，增强对相关课程具体内容的理解和掌握能力，培养对整体课程知识综合运用和融会贯通能力。

最后，向此次课程设计的指导老师以及在课程设计中帮助、支持我的同学表示衷心的感谢。

1. 晶闸管对触发脉冲的要求
触发电路的形式多种多样.常用的触发电路主要有阻容移相桥触发电路、单结晶体管移相触发电路、同步信号为正弦波的触发电路、同步信号为锯齿波的触发电路以及KC 和KJ 系列的专用集成触发电路等。

晶闸管装置种类很多，工作方式也不同，故对触发电路的要求也不同。

具体如下：
1. 触发脉冲应有足够的幅度 触发脉冲幅度太低,晶闸管因门极触发电压幅度不够而不能触发导通, 触发电压大小应根据晶闸管门极参数确定, 1000A 以下晶闸管,门极正向峰值电压在6～16V 之间,门极不触发电压小于等于4V 。

2. 触发脉冲应有足够的宽度 触发脉冲应保证晶闸管阳极电流I a
上升到大
于擎住电流I L
时才能消失,否则,晶闸管不能导通,一般晶闸管要求脉冲宽度τ
＞180
,全控桥脉冲宽度为 600
＜τ＜1200。

电感性负载一般要求宽脉冲触发。

3. 触发脉冲应有足够的陡度
所谓陡度是指脉冲前沿的上升率,可以减小晶闸管的起始导通时间,对于晶闸管多串、多并的电路,足够的上升率可以使晶闸管可靠地导通。

4. 触发脉冲应有足够的移相范围
为保证输出电压在要求的电压范围内连续可调,触发脉冲移相范围应足大,防止输出电压升不上去或降不下来的现象发生。

5. 触发电路应能输出双窄脉冲或宽脉冲
为满足三相全控桥晶闸管的导通要求,触发电路应能输出双脉冲或宽脉冲。

6. 触发电路应有αmin
、βmin
限制
为满足反并联可逆电路的要求,防止逆变失败,触发电路应有αmin
、βmin
限制。

7.触发电路应能输出强触发脉冲
对于大功率变流设备的晶闸管多串、多并电路,为使晶闸管同时导通,触发电路应能实现强触发,脉冲前沿陡度应大于1A/us 。

2 . 锯齿波移相触发电路原理
锯齿波同步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。

由脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节三个基本环节组成。

此外，还有强触发、双窄脉冲形成和脉冲输出等环节。

如下图所示。

图中晶体管V 6
用来控制V 5
的工作状态形成双窄脉冲。

锯齿波同步移相触发电路I 、II 由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其原理图如图3-6所示。

图3-6锯齿波同步移相触发电路I 原理图
由V3、VD1、VD2、C1等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压U T
来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。

由V1、V2等元件组成的恒流源电路，当V3截止时，恒流源对C2充电形成锯齿波；当V3导通时，电容C2通过R3、V3放电；调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小，改变对电容的充电时间，从而改变了锯齿波的斜率；控制电压U ct 、偏移电压U b 和锯齿波电压在V5基极综合叠加，从而构成移相控制环节，RP2、RP3分别调节控制电压U ct 和偏移电压U b
的大小；V6、V7构成脉冲形成放大环节，C5为强触发电容用于改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出触发脉冲。

3. KJ006集成触发电路
3.1 内部结构
3.2 KJ006集成触发电路的工作原理
KJ006 引脚图 KJ006 是由同步检波、锯齿波形成电路、电流综合比较放大电路、功率放大电路和失交保护电路等部分组成。

外电路接线如图所示。

锯齿波斜率决定于 R7、RPl 和 Cl 的数值，
对不同的电网电压，KJ006 电路同步限流电阻 R，的选择按下式计算
KJ006可控硅移相集成触发电路主要适用于直接由交流电供电的双向可控硅或反向。

KJ006可控硅移相触发电路适用于单相、三相全控桥式供电装置中，作可控硅的双路脉冲移相触发。

KJ006器件输出两路相差180度的移相脉冲，可以方
便地构成全控桥式触发器线路。

该电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求低，有脉冲列调制输出端等功能与特点。

一、电路工作原理：
该电路由同步检测电路、锯齿波形成电路、偏形电压、移相电压及锯齿波电压综合比较放大电路和功率放大电路四部分组成。

电原理见下图：锯齿波的斜率决定于外接电阻R6、RW1，流出的充电电流和积分电容C1的数值。

对不同的移相控制电压VY，只有改变权电阻R1、R2的比例，调节相应的偏移电压VP。

同时调整锯齿波斜率电位器RW1，可以使不同的移相控制电压获得整个移相范围。

触发电路为正极性型，即移相电压增加，导通角增大。

R7和C2形成微分电路，改变R7和C2的值，可获得不同的脉宽输出。

KJ006的同步电压为任意值。

3.3 分析各管脚波
3.3 KJ006典型接线图
交流供电时的接线图
直流供电时的接线图
直流供电的扩展电流电路如图所示：
4. 总结
4.1 接线
晶闸管触发电路（正面）
晶闸管触发电路（反面）
4.2 KJ006各管脚波形
P4脚
P10管脚
P3管脚
4.3 触发双向晶闸管电路
4.4实验现象
直流侧加+15V直流电，交流侧加+30V交流电压（经变压器220V降压至30V），输出侧二极管两端接霓虹灯泡，开始灯不亮，调节电位器改变晶闸管触发角从而改变锯齿波与基准线交点来改变输出电压大小，当电压达到30V左右时霓虹灯被点亮，随着电位器的调节霓虹灯逐渐变亮。

5.设计体会
通过这次设计,虽不敢说受益匪浅,但对课程有了更进一步的了解,三个人一组很快读懂了电路图并熟悉其原理，这为后来焊接硬件电路打下了基础。

有不懂的地方和其他组一起讨论交流并在老师的指导下完成硬件电路并测出正确波形，这本课程设计可能有地方与其他相同,其实有些图啊之类的借鉴了.做课程设计无非就是把书本里所学的东西运用到实际罢了,把理论与实际结合起来.可以说是对综合知识的融合贯通,可能我还有好多地方不懂,不过同过这种做课程设计的方式还不错,我们可以自己尝式为自己定设计任务,多想想,就多查查啊,东西就渐渐学到了.总之体会到好处,做完了还感觉不错,更加认识了解了晶闸管触发电路。

6. 参考文献
1.《电力电子技术》王兆安
2.《电力电子技术问答》颜世钢，张承慧。