晶闸管相控触发电路
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t 1A~ 1.5A以上，前沿的电流上升率大于1 A ?s
(4)触发脉冲与主电路电源电压必须同步，并保持与工作状态相适应的相 位关系。
(5)触发电路应保证变流电路各元件触发脉冲的对称性。
(6)相控触发电路应采取电磁兼容技术措施，防止因各方面的电磁干扰而 出现失控。
控制角a 的移相控制方法
晶闸管相控触发电路中，实现触发脉冲随控制信号变化作相位移动 的控制为移相控制。
同时有隔离电路：通常采用脉冲变压器，光电耦合器和光导纤维。
对相控触发电路的基本要求
IG A
I GF M
3
2
1 I GT
0
I GT
IGD
0
DE
一.晶闸管的门极伏安特性
图(a)为门极伏安特性区域，0D为低阻特性，
0G为高阻特性。图(b)为图(a)中0ABC0的放
PGM ? 15W
大图形。
K
0HIJ0区域为不触发区：当晶闸管门极施
晶闸管相控触发电路
晶闸管相控触发电路
?晶闸管门极驱动电路也称为触发电路； ?晶闸管通常采用相位控制方式。
电源
变流电路
触发信号
负载
同步电路 驱动电路
反馈信号
移相 同步信号 控制电路
相 位 控制电路
控制信号
给定信号
一般晶闸管变流电路的控制框图
晶闸管相控触发电路
电源
变流电路
触发信号
同步电路 驱动电路
负载
要 6? s以上，应有足够的裕量 。 负载脉冲宽度应有 20 ? s ~ 50 ? s; 好不小于 100 ? s，一般取 1ms 。
能陡。
(3)触发脉冲应满足晶闸管电路的工作要求。
对于三相桥式全控变流 电路，应采用脉冲宽度 大于600的宽脉冲或双 也可以用脉冲列组成宽 脉冲或双窄脉冲，脉冲 列的频率7KHz左右。
U GD
U GT
(b)
晶闸管门极伏安特性
路产生的触发信号也不应该落在该区 域中。
IG A
I GFM
3
2
1 I GT
0
I GT
对相控触发电路的基本要求
DE
PGM ? 15W
K
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
A
BC
4 UGT 6 (a)
F
L G
8 U U GFM G V
B
ADEFGCBA区域为可靠触发区：当晶 闸管门极施加的触发电压，电流在该范 围时，所有合格元件均能可靠触发开通， 则可以保证合格元件的通用性。
?
? 处过零，则
2
? ?
uk ? 0
?
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uk ? 0
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uk ? 0
a ??
2
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2
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0
a
线性垂直移相控制方法
1.线性垂直移相控制方法：
即移相信号电压usy在移相范围内线性变化。
u
：锯齿波信号
h
u p：负偏移电压
u k：控制信号
?? ???
u sy ? uh ? u p
u sy ? u k ? 0, u o ? 1 u sy ? u k ? 0, uo ? 0
调整 u p，使 u sy 恰好在 a
_?
? U (1 ? e RC )
求得： a ? ?? CR ln(1 ? U G )
U
由上式可知：当U ,U G为定值时，a与R为线性关系，改变 R便可调节
a；
当U G , R为定值时，改变电源电压U也可调节控制角a，a与U为非线性
通常采用可变电阻调节控制角a。
控制角a 的移相控制方法
二.垂直移相控制方法
对于并联晶闸管的大电 流变流装置及串联晶闸 管的高电压装 应采用强触发脉冲。
I
IGM
0
t1 t2
t3
对相控触发电路的基本要求
采用强触发脉冲的目的是：
缩小晶闸管管间开通时间的差异，有利于动态 均流和均压。
t1为前沿时间；t2为强脉冲宽度；t3为脉冲持续时间； IGM为强触发脉冲幅值，是触发电流I的G 5倍左右。 IG 大容量晶闸管门极触发电流要求脉冲峰值在
U
usy
R1 R3
CA
uk
VD2
R2 VD1
V1
垂直移相控制电路
usy为移相信号电压， uk为控制电压
由 V1构 成 一个 比较器 ，u sy与uk 接 于 V1基 极 ， 进行比较。假定V1为理想元件，且R1 ? R2
当usy ? uk ? 0时，V1截止，电容CR经 3, VD2充电，电容电压极性为左正右负；
当usy ? uk＝0时，V1由截止变为饱和导通， 由A点输出一负脉冲。
对应于一个稳定工作状 态，uk应为定值。 改变uk ,就可以改变产生脉冲的 时刻，起到移相控
用。
垂直移相控制方法
uh up
W1 W2
uk
W3
uh up
0
?
usy U sym
?
0
2
?U sym
uo
uo
uh
? up a
u sy
? uk a
F
加的触发电压，电流在该范围内时，任
A
BC
L G
何合格的晶闸管元件都不会被触发，从 而确定了晶闸管的抗干扰性能。
2
4 UGT 6
A
(a)
8 U U GFM G V
B
ABCJIHA区域为不可靠触发区：当晶 闸管门极施加的触发电压，电流在该
H
I
J
区域时，有的晶闸管可以触发开通， C 有的则不能触发开通。因此，触发电
(1)触发电路的触发信号必须在晶闸管门极伏安特性的可靠触发区。 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。
(2)触发脉冲应具有一定的宽度，触发脉冲消失前，阳极电流应能上升至 擎住电流，保证晶闸管可靠开通。
通常晶闸管开通时间需 在实际应用中，电阻性 电感性负载脉冲宽度最 触发脉冲的前沿要尽可
一.延时移相控制方法
延时移相控制方法由同步环节提供自然换相点，再由自然换相点开 始计时，以控制角对应的延时时间确定触发脉冲产生的时刻。
U R
C
uC
当t ? 0时，uC ? 0，零初始条件下的 RC电路响应
?t
则 uC ? U (1 ? e RC )
a
令?t
? a时，uC
? U G , 代入上式得：U G
门极触发电流IGT：指在规定的环境温度和 阳极与阴极间加一定正向电压的条件下， 使晶闸管从阻断状态到导通状态所需要的 最小门极直流电流。一般为几十到几百毫 安。
IGD
H
I J
0
UGD
(b)
晶闸管门极伏安特性
门
极触发电压U
：指与门
GT
极触发电流
C 相对应的门极直流电压，
UGT
一般为1V ~ 5V
二.对相控触发电路的基本要求
? 控制电路：综合系
统信息进行处理，产
生和负载所需电压相
适应的相位控制信号。
移相 同步信号 控制电路
反馈信号
? 同步电路：获得与
交流源同步的正弦交
相位 控制信号
控制电路
给定信号
流信号,确定各元件自 然换相点和移相范围。
? 移相控制电路：由相位控制信号和同步信号结合，产生移相 脉冲信号。
? 驱动电路：移相脉冲信号进行整形处理,产生所需的触发脉冲信号。
(4)触发脉冲与主电路电源电压必须同步，并保持与工作状态相适应的相 位关系。
(5)触发电路应保证变流电路各元件触发脉冲的对称性。
(6)相控触发电路应采取电磁兼容技术措施，防止因各方面的电磁干扰而 出现失控。
控制角a 的移相控制方法
晶闸管相控触发电路中，实现触发脉冲随控制信号变化作相位移动 的控制为移相控制。
同时有隔离电路：通常采用脉冲变压器，光电耦合器和光导纤维。
对相控触发电路的基本要求
IG A
I GF M
3
2
1 I GT
0
I GT
IGD
0
DE
一.晶闸管的门极伏安特性
图(a)为门极伏安特性区域，0D为低阻特性，
0G为高阻特性。图(b)为图(a)中0ABC0的放
PGM ? 15W
大图形。
K
0HIJ0区域为不触发区：当晶闸管门极施
晶闸管相控触发电路
晶闸管相控触发电路
?晶闸管门极驱动电路也称为触发电路； ?晶闸管通常采用相位控制方式。
电源
变流电路
触发信号
负载
同步电路 驱动电路
反馈信号
移相 同步信号 控制电路
相 位 控制电路
控制信号
给定信号
一般晶闸管变流电路的控制框图
晶闸管相控触发电路
电源
变流电路
触发信号
同步电路 驱动电路
负载
要 6? s以上，应有足够的裕量 。 负载脉冲宽度应有 20 ? s ~ 50 ? s; 好不小于 100 ? s，一般取 1ms 。
能陡。
(3)触发脉冲应满足晶闸管电路的工作要求。
对于三相桥式全控变流 电路，应采用脉冲宽度 大于600的宽脉冲或双 也可以用脉冲列组成宽 脉冲或双窄脉冲，脉冲 列的频率7KHz左右。
U GD
U GT
(b)
晶闸管门极伏安特性
路产生的触发信号也不应该落在该区 域中。
IG A
I GFM
3
2
1 I GT
0
I GT
对相控触发电路的基本要求
DE
PGM ? 15W
K
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
A
BC
4 UGT 6 (a)
F
L G
8 U U GFM G V
B
ADEFGCBA区域为可靠触发区：当晶 闸管门极施加的触发电压，电流在该范 围时，所有合格元件均能可靠触发开通， 则可以保证合格元件的通用性。
?
? 处过零，则
2
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uk ? 0
?
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2
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a
线性垂直移相控制方法
1.线性垂直移相控制方法：
即移相信号电压usy在移相范围内线性变化。
u
：锯齿波信号
h
u p：负偏移电压
u k：控制信号
?? ???
u sy ? uh ? u p
u sy ? u k ? 0, u o ? 1 u sy ? u k ? 0, uo ? 0
调整 u p，使 u sy 恰好在 a
_?
? U (1 ? e RC )
求得： a ? ?? CR ln(1 ? U G )
U
由上式可知：当U ,U G为定值时，a与R为线性关系，改变 R便可调节
a；
当U G , R为定值时，改变电源电压U也可调节控制角a，a与U为非线性
通常采用可变电阻调节控制角a。
控制角a 的移相控制方法
二.垂直移相控制方法
对于并联晶闸管的大电 流变流装置及串联晶闸 管的高电压装 应采用强触发脉冲。
I
IGM
0
t1 t2
t3
对相控触发电路的基本要求
采用强触发脉冲的目的是：
缩小晶闸管管间开通时间的差异，有利于动态 均流和均压。
t1为前沿时间；t2为强脉冲宽度；t3为脉冲持续时间； IGM为强触发脉冲幅值，是触发电流I的G 5倍左右。 IG 大容量晶闸管门极触发电流要求脉冲峰值在
U
usy
R1 R3
CA
uk
VD2
R2 VD1
V1
垂直移相控制电路
usy为移相信号电压， uk为控制电压
由 V1构 成 一个 比较器 ，u sy与uk 接 于 V1基 极 ， 进行比较。假定V1为理想元件，且R1 ? R2
当usy ? uk ? 0时，V1截止，电容CR经 3, VD2充电，电容电压极性为左正右负；
当usy ? uk＝0时，V1由截止变为饱和导通， 由A点输出一负脉冲。
对应于一个稳定工作状 态，uk应为定值。 改变uk ,就可以改变产生脉冲的 时刻，起到移相控
用。
垂直移相控制方法
uh up
W1 W2
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W3
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0
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0
2
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F
加的触发电压，电流在该范围内时，任
A
BC
L G
何合格的晶闸管元件都不会被触发，从 而确定了晶闸管的抗干扰性能。
2
4 UGT 6
A
(a)
8 U U GFM G V
B
ABCJIHA区域为不可靠触发区：当晶 闸管门极施加的触发电压，电流在该
H
I
J
区域时，有的晶闸管可以触发开通， C 有的则不能触发开通。因此，触发电
(1)触发电路的触发信号必须在晶闸管门极伏安特性的可靠触发区。 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。
(2)触发脉冲应具有一定的宽度，触发脉冲消失前，阳极电流应能上升至 擎住电流，保证晶闸管可靠开通。
通常晶闸管开通时间需 在实际应用中，电阻性 电感性负载脉冲宽度最 触发脉冲的前沿要尽可
一.延时移相控制方法
延时移相控制方法由同步环节提供自然换相点，再由自然换相点开 始计时，以控制角对应的延时时间确定触发脉冲产生的时刻。
U R
C
uC
当t ? 0时，uC ? 0，零初始条件下的 RC电路响应
?t
则 uC ? U (1 ? e RC )
a
令?t
? a时，uC
? U G , 代入上式得：U G
门极触发电流IGT：指在规定的环境温度和 阳极与阴极间加一定正向电压的条件下， 使晶闸管从阻断状态到导通状态所需要的 最小门极直流电流。一般为几十到几百毫 安。
IGD
H
I J
0
UGD
(b)
晶闸管门极伏安特性
门
极触发电压U
：指与门
GT
极触发电流
C 相对应的门极直流电压，
UGT
一般为1V ~ 5V
二.对相控触发电路的基本要求
? 控制电路：综合系
统信息进行处理，产
生和负载所需电压相
适应的相位控制信号。
移相 同步信号 控制电路
反馈信号
? 同步电路：获得与
交流源同步的正弦交
相位 控制信号
控制电路
给定信号
流信号,确定各元件自 然换相点和移相范围。
? 移相控制电路：由相位控制信号和同步信号结合，产生移相 脉冲信号。
? 驱动电路：移相脉冲信号进行整形处理,产生所需的触发脉冲信号。