第三章 晶闸管的触发电路PPT课件
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图3-12 KC41C内部电路及封装外形
《电力电子技术》
二、集成电路MC787和MC788
集成电路MC787和MC788与KC系列相比较，具有功能强、外 接元器件少、不需要双电源供电、功耗少等多项优点，对于 电力电子产品的小型化和方便设计具有重要意义。图3-13为 该电路的结构框图。
图3-13 MC787和MC788内部电路的结构框图
《电力电子技术》
满足电路振荡的Re的取值范围为
EUP IP
Re
EUV IV
为了防止Re取值过小电路不能振荡，一般取一固定电阻r 与另一可调电阻Re串联，以调整到满足振荡条件的合适频率。 若忽略电容C放电时间，电路的自激振荡频率近似为
f 1
1
T
1
ReC ln 1
《电力电子技术》
三、具有同步环节的单结晶体管触发电路
结晶体管的Ubb电压也降为零，使电容C放电到零，保证了 下一个周期电容C从零开始充电，起到了同步作用。从图 3-5b可以看出，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。改变Re
的大小，可改变电容充电速度，也就改变了第一个脉冲
出现的角度，达到调节α角的目的。
《电力电子技术》
《电力电子技术》
1．KC04移相触发器
KC04与分立元器件的锯 齿波触发电路相似，也是由同 步、锯齿波形成、移相控制、 脉冲形成及放大输出等环节组 成。该器件适用于单相、三相 全控桥式装置中作晶闸管双路 脉冲相控触发。
图3-11 KC04与KC41C电路各点电压波形
《电力电子技术》
2．KC41C六路双脉冲形成器
实际应用中，常用晶体管V代替可调电阻器Re，以便实
现自动移相，同时脉冲的输出一般通过脉冲变压器TP，Βιβλιοθήκη Baidu 实现触发电路与主电路的电气隔离，如图3-6所示。
图3-6 带输出脉冲变压器的单结晶体管触发电路
《电力电子技术》
第二节 同步电压为锯齿波的触发电路
一、锯齿波同步触发电路组成 图3-7为锯齿波同步触发电路，该电路由以下 五个基本环节组成：①同步环节。②锯齿 波形 成及脉冲移相环节。③脉冲形成、放大和输出环 节。④双脉冲形成环节。⑤强触发环节。
《电力电子技术》
用MC787和MC788组成的三相触发电路原理图
《电力电子技术》
使用时应注意的几个问题
1)同步电压的零点取在1／2电源电压处，所以，同步 信号的“地”若与电路共地，电路的同步信号输入端需用 电阻进行1／2分压，然后将同步信号用电容耦合到输入端； 1／2分压精度将影响同步信号的零点，应选用相对误差小 于2％的电阻。此外同步信号的峰值不应超过电源电压数值。
《电力电子技术》
单结晶体管的伏安特性
图3-3 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 c)特性曲线族
《电力电子技术》
二、单结晶体管自激振荡电路
利用单结晶体管的负阻特性和RC电路的充放电特性，可
以组成单结晶体管自激振荡电路，如图3-4所示。
图3-4 单结晶体管自激振荡电路及波形
常见的触发脉冲电压波形
3-1 常见的触发脉冲电压波形 a)正弦波 b)尖脉冲 c)方脉冲 d)强触发脉冲 e)脉冲列
《电力电子技术》
第一节 单结晶体管触发电路
一、单结晶体管
图3-2单结晶体管 a)结构示意 b)等效电路 c)图形符号 d)外形及管脚 用万用表来判别单结晶体管的好坏：选择R×1k电阻挡进行测量，若某个电 极与另外两个电极的正向电阻小于反向电阻，则该电极为发射极e，接着测量另 外两个电极的正反向电阻值应该相等。
《电力电子技术》
锯齿波同步触发电路
iB
I CS
图3-7 同步电压为锯齿波的触发电路
《电力电子技术》
二、工作原理波形分析
图3-8 锯齿波触发电路各点电压波形
《电力电子技术》
三、双脉冲形成环节
对于三相全控桥电路，电源三相U、V、W为正相序 时 ， 6 只 晶 闸 管 的 触 发 顺 序 为 VT1→ VT2→VT3→VT4→VT5→VT6彼此间隔60°，为了得到双 脉冲，6块触发板的X、Y可按图3-9所示方式连接，即后 相的X端与前相的Y端相连。
2)电容的相对误差应小于5％，当频率为50Hz时，电容可 取0.15μF左右，当频率较高时，为保证电容积分幅值，电 容应减小。
3)电路的半控／全控控制端，使用时不要悬空。 4)MC787／MC788可方便地用于普通晶闸管、双向晶闸管、 门极关断晶闸管、非对称晶闸管的电力电子设备中作移相
《电力电子技术》
集成块由同步过零电路和极性检测电路、锯齿波形成电路、比较电 路、抗干扰锁定电路、 调制脉冲发生器、脉冲形成电路、脉冲分配及 驱动电路组成。电路采用单电源供电，同步电压的零点设计在1／2电源 电压处。三相同步电压信号经T形网络进入过零检测和极性判别电路，检
测出零点和极性后，在锯齿波形成电路的CU、CV、CW三个电容上积分形成
图3-5 单结晶体管同步触发电路
《电力电子技术》
图3-5是加了同步环节的单结晶体管触发电路，主电 路为单相半波整流电路。要求图中VT在每个周期内以同
样的触发延迟角α被触发导通，即触发脉冲必须在电源电 压每次过零后滞后α角出现。为了使触发脉冲与电源电压
的相位配合需要同步，我们采用一个同步变压器，它的 一次侧接主电路电源，二次侧经二极管半波整流、稳压 削波后得梯形波，作为触发电路电源，也作为同步信号。 当主电路电压过零时，触发电路的同步电压也过零，单
图3-9 实现双脉冲连接的示意图
《电力电子技术》
第三节 集成触发电路
一、KC04、KC41C组成的三相集成触发电路 如图3-10所示，由三块KC04与一块KC41C外加少 量分立元器件，可以组成三相全控桥的集成触发电 路，它比分立元器件电路要简单得多。
《电力电子技术》
三相全控桥双窄脉冲集成触发电路
锯齿波。锯齿波形成电路由于采用集中式恒流源，相对误差很小，具有 良好的线性度和一致性。因此要求选取的积分电容的相对误差也应较小。
锯齿波在比较器中与移相电压比较取得交点，移相电压由脚4通过电位 器调节或由外电路控制得到。移相电压为正极性，当移相电压增加时， 输出触发延迟角增大。移相电压的调整范围可按积分电容的大小，在0～ 15V间选取。
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二、集成电路MC787和MC788
集成电路MC787和MC788与KC系列相比较，具有功能强、外 接元器件少、不需要双电源供电、功耗少等多项优点，对于 电力电子产品的小型化和方便设计具有重要意义。图3-13为 该电路的结构框图。
图3-13 MC787和MC788内部电路的结构框图
《电力电子技术》
满足电路振荡的Re的取值范围为
EUP IP
Re
EUV IV
为了防止Re取值过小电路不能振荡，一般取一固定电阻r 与另一可调电阻Re串联，以调整到满足振荡条件的合适频率。 若忽略电容C放电时间，电路的自激振荡频率近似为
f 1
1
T
1
ReC ln 1
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三、具有同步环节的单结晶体管触发电路
结晶体管的Ubb电压也降为零，使电容C放电到零，保证了 下一个周期电容C从零开始充电，起到了同步作用。从图 3-5b可以看出，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。改变Re
的大小，可改变电容充电速度，也就改变了第一个脉冲
出现的角度，达到调节α角的目的。
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1．KC04移相触发器
KC04与分立元器件的锯 齿波触发电路相似，也是由同 步、锯齿波形成、移相控制、 脉冲形成及放大输出等环节组 成。该器件适用于单相、三相 全控桥式装置中作晶闸管双路 脉冲相控触发。
图3-11 KC04与KC41C电路各点电压波形
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2．KC41C六路双脉冲形成器
实际应用中，常用晶体管V代替可调电阻器Re，以便实
现自动移相，同时脉冲的输出一般通过脉冲变压器TP，Βιβλιοθήκη Baidu 实现触发电路与主电路的电气隔离，如图3-6所示。
图3-6 带输出脉冲变压器的单结晶体管触发电路
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第二节 同步电压为锯齿波的触发电路
一、锯齿波同步触发电路组成 图3-7为锯齿波同步触发电路，该电路由以下 五个基本环节组成：①同步环节。②锯齿 波形 成及脉冲移相环节。③脉冲形成、放大和输出环 节。④双脉冲形成环节。⑤强触发环节。
《电力电子技术》
用MC787和MC788组成的三相触发电路原理图
《电力电子技术》
使用时应注意的几个问题
1)同步电压的零点取在1／2电源电压处，所以，同步 信号的“地”若与电路共地，电路的同步信号输入端需用 电阻进行1／2分压，然后将同步信号用电容耦合到输入端； 1／2分压精度将影响同步信号的零点，应选用相对误差小 于2％的电阻。此外同步信号的峰值不应超过电源电压数值。
《电力电子技术》
单结晶体管的伏安特性
图3-3 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 c)特性曲线族
《电力电子技术》
二、单结晶体管自激振荡电路
利用单结晶体管的负阻特性和RC电路的充放电特性，可
以组成单结晶体管自激振荡电路，如图3-4所示。
图3-4 单结晶体管自激振荡电路及波形
常见的触发脉冲电压波形
3-1 常见的触发脉冲电压波形 a)正弦波 b)尖脉冲 c)方脉冲 d)强触发脉冲 e)脉冲列
《电力电子技术》
第一节 单结晶体管触发电路
一、单结晶体管
图3-2单结晶体管 a)结构示意 b)等效电路 c)图形符号 d)外形及管脚 用万用表来判别单结晶体管的好坏：选择R×1k电阻挡进行测量，若某个电 极与另外两个电极的正向电阻小于反向电阻，则该电极为发射极e，接着测量另 外两个电极的正反向电阻值应该相等。
《电力电子技术》
锯齿波同步触发电路
iB
I CS
图3-7 同步电压为锯齿波的触发电路
《电力电子技术》
二、工作原理波形分析
图3-8 锯齿波触发电路各点电压波形
《电力电子技术》
三、双脉冲形成环节
对于三相全控桥电路，电源三相U、V、W为正相序 时 ， 6 只 晶 闸 管 的 触 发 顺 序 为 VT1→ VT2→VT3→VT4→VT5→VT6彼此间隔60°，为了得到双 脉冲，6块触发板的X、Y可按图3-9所示方式连接，即后 相的X端与前相的Y端相连。
2)电容的相对误差应小于5％，当频率为50Hz时，电容可 取0.15μF左右，当频率较高时，为保证电容积分幅值，电 容应减小。
3)电路的半控／全控控制端，使用时不要悬空。 4)MC787／MC788可方便地用于普通晶闸管、双向晶闸管、 门极关断晶闸管、非对称晶闸管的电力电子设备中作移相
《电力电子技术》
集成块由同步过零电路和极性检测电路、锯齿波形成电路、比较电 路、抗干扰锁定电路、 调制脉冲发生器、脉冲形成电路、脉冲分配及 驱动电路组成。电路采用单电源供电，同步电压的零点设计在1／2电源 电压处。三相同步电压信号经T形网络进入过零检测和极性判别电路，检
测出零点和极性后，在锯齿波形成电路的CU、CV、CW三个电容上积分形成
图3-5 单结晶体管同步触发电路
《电力电子技术》
图3-5是加了同步环节的单结晶体管触发电路，主电 路为单相半波整流电路。要求图中VT在每个周期内以同
样的触发延迟角α被触发导通，即触发脉冲必须在电源电 压每次过零后滞后α角出现。为了使触发脉冲与电源电压
的相位配合需要同步，我们采用一个同步变压器，它的 一次侧接主电路电源，二次侧经二极管半波整流、稳压 削波后得梯形波，作为触发电路电源，也作为同步信号。 当主电路电压过零时，触发电路的同步电压也过零，单
图3-9 实现双脉冲连接的示意图
《电力电子技术》
第三节 集成触发电路
一、KC04、KC41C组成的三相集成触发电路 如图3-10所示，由三块KC04与一块KC41C外加少 量分立元器件，可以组成三相全控桥的集成触发电 路，它比分立元器件电路要简单得多。
《电力电子技术》
三相全控桥双窄脉冲集成触发电路
锯齿波。锯齿波形成电路由于采用集中式恒流源，相对误差很小，具有 良好的线性度和一致性。因此要求选取的积分电容的相对误差也应较小。
锯齿波在比较器中与移相电压比较取得交点，移相电压由脚4通过电位 器调节或由外电路控制得到。移相电压为正极性，当移相电压增加时， 输出触发延迟角增大。移相电压的调整范围可按积分电容的大小，在0～ 15V间选取。