第3章 触发电路

三相桥式全控整流电路的情况(自学内容)
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3.2
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.
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.
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R12 R1 R3 R4 R6 R7 R8 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 VD5VD4 V17 VD3 VD 2 R15 VD6 VS 6 R16 VD 7 VS 8 R20 14 +15V R18 VS 7 V8 R17 V14 R21 V13 V15 V9 V10
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 ω t1 -u a
ωt2
ωt
图3-6 三相全控桥中同步电压与主电路电压关系示意图
15
3.3
uA
触发电路的定相
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
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.
-Usc
Usb Ub
-Usb
图3-7 同步变压器和整流变压器的接法及矢量图
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3.3
晶闸管
触发电路的定相
VT1 +ua -usa VT2 -uc +usc VT3 +ub -usb VT4 -ua +usa VT5 +uc -usc VT6 -ub +usb
16
+15V
V11 1
R20 8 RP4 us 7
V7
VS 9 V12 R22
V16 15
图3-4 KJ004电路原理图
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3.2
集成触发器
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
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本章小结 重点熟悉锯齿波移相的触发电路的原理, 了解集成触发芯片及其组成的三相桥式全 控整流电路的触发电路,建立同步的概 念,掌握同步电压信号的选取方法 .
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�
3
3.1 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.
图3-1 同步信号为锯齿波的触发电路
4
3.1 同步信号为锯齿波的触发电路
R15
1) 脉冲形成环节
8 7 6 5 4 3 2 1
完整的三相全控桥触发电路
usb
usc
R13 R1 R7
9 10 11 12 13 14 15 16
R20 RP5 R4 C5 C1
R14 RP2 R17
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
3.1 同步信号为锯齿波的触发电路
4) 双窄脉冲形成环节
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α 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 6). 通过V 通过
8
(15~10 脚为6路双脉冲输出)
至VT 1 至VT 2 至VT 3 至VT 4 至VT 5 至VT 6
图3-5 三相全控桥整流电路的集成触发电路
13
9
3.2
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3-5全部电路集成的集成块, 但目前应用还不多. 模拟与数字触发电路
9 10 11 12 1wenku.baidu.com 14 15 16
up R3 R6 C3
R5 C6 C2
C7 +15V
R10 C8
R11 C9
8 7 6 5 4 3 2 1
K0 4 J0
K0 4 J0
K0 4 J0
R12
(1~ 6脚为6路单脉冲输入)
1
2
3
4
5
6 1 1
7 1 0
KJ041
1 6 1 5 1 4 1 3 1 2
5
R15 VD 11~VD 14 220V +15V RP2 VS R3 V1 R1 I1c V3 TS VD 1 VD 2 Q uts C1 R2 R4 R7 C2 V2 R5 R8 up RP1 uco -15V XY -15V 接封锁信号 R6 V4 R17 C3 VD 10 V6 VD 5 R9 A VD 4 R11 C3 V5 R10 VD 6 R12 R13 C5 V7 V8 36V VD 7 R14 VD 9 R16 C7 + C6 VD 15 B TP VD 8 +15V R18
以上触发电路为 模拟 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 数字触发器精度可达0.7°~1.5°. ° °
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3.3
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: 措施:
相控电路的驱动控制
为保证相控电路正常工作, 为保证相控电路正常工作,很重要的是应保证按触发角α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. 小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲. 晶闸管相控电路,习惯称为触发电路. 晶闸管相控电路,习惯称为触发电路. 触发电路
中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路 晶体管触发电路, 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. 同步信号为锯齿波的触发电路应用最多 其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多.
R
6
7
3.1 同步信号为锯齿波的触发电路
2) 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.
图3-3 同步信号为锯齿波的触发电路
恒流源电路方案, 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
2
第三章
触发电路
晶闸管门极对触发电路的要求: 晶闸管门极对触发电路的要求 1,触发信号要有一定的功率和幅值; ,触发信号要有一定的功率和幅值; 2,触发信号要有一定的宽度; ,触发信号要有一定的宽度; 3,触发信号要有一定的陡度; ,触发信号要有一定的陡度; 4,触发信号要有一定的移相范围并与主电路同步. ,触发信号要有一定的移相范围并与主电路同步.
R9 A VD 4
R11 C3
R12 R13 V5
R14
R10 V4 R17 C3 VD 10 V6
VD 6
V8 VD 5
RP1 uco -15V X Y -15V
接封锁信号
图3-2 同步信号为锯齿波的触发电路
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.
+15V
VD 11~VD 14 220V 36V
C7 + C6 VD 15 VD 7 B TP VD 8 +15V R18 VD 9 C5 V7 R16
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
RP2 VS R3 V1 R1 I1c V3 VD 1 VD 2 Q uts C1 R2 R4 V2 R7 C2 R5 R8 up R6
表3-1 三相全控桥各晶闸管的同步电压(采用上图变压器接法时)
主电路电压 同步电压
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所示.
表3-2 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
第三章
触发电路
3.1 同步信号为锯齿波的触发电路 3.2 集成触发器 3.3 触发电路的定相
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第三章
相控电路: 相控电路:
触发电路
晶闸管可控整流电路, 晶闸管可控整流电路,通过控制触发角α的大小即控制触发 脉冲起始相位来控制输出电压大小. 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调压,调功电路和交交变频 电路. 电路
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3.1 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 同步 同且相位关系确定. 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 锯齿波的频率——由同步变压器所接的交流 锯齿波的频率 电压决定. V2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点 锯齿波起点基本就是同步 锯齿波起点 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 锯齿波的宽度——取决于充电时间 锯齿波的宽度 常数R1C1.