晶闸管的触发电路
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4.2.1 晶闸管及其工作原理
1、晶闸管的结构：
图1.1.1
晶闸管的外型及符号
2、晶闸管的工作原理
晶闸管(单向导电性),导通条件为阳极正偏和门极加正向触发电流。
常用晶闸管的结构
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构
4.2.2 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。
发电路常用于控制精度要求较高的复杂系统中。各类触发电路
有其共同特点，一般由同步环节、移相环节、脉冲形成环节和 功率放大输出环节组成。
4.2.3 晶闸管的过流保护
1、快速熔断器保护 电路中加快熔断器。当电路发生过流故障时， 它能在晶闸管过热损坏之前熔断，切断电流通路， 以保证晶闸管的安全。 快速熔断器接入方式有三种，如下图：
2、过流继电器保护 在输出管或输入端接入过电流继电器。当电路 发生过流故障时，继电器工作，使电路自行切断。 3、过流截至保护 在输入端设置电流检测电路，利用过电流信 号控制触发电路。当电路发生过流故障时，检测电 路控制出发脉冲迅速后遗或停止产生触发脉冲，从 而使晶闸管导通角减小或立即关断。
二、集成触发电路
集成触发电路具有可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试 方便等优点。 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(KC04)
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。
R12 R1 R 3 R4 R6 R 7 R 8 VS 1 VS 2 VS 3 V1 VS 4 R5 V4 V18 V19 V5 VD 1 V2 R2 V3 VS 5 3 RP1 R24 ub 4 C1 R26 R25 uco R27 9 11 C2 12 13 R28 R10 V20 R19 V6 R13 R11 R14 V17 VD 2 R15 V9 V10 V11 1 16 +15V
图5 单结晶体管自激振荡电路
3、单结晶体管自激振荡电路的应用
一、 单结晶体管触发电路
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。 改变Rp的大小， 可改变电容充电速度，达到 调节α角的目的。
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 。
4.2.3 晶闸管的过压保护
1、阻容保护 利用电容吸收过压。其实质就是将造成过电压 的能量变成电场能量储存到电容中，然后释放到电 阻中消耗掉。
• 2、硒堆保护 硒堆在被反向击穿后，当反向过高电压消失时， 硒片会自行恢复阻断状态。
小结
晶闸管的导通控制信号由触发电路提供，触发电路的类型按组 成元件分为：单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成触 发电路和计算机数字触发电路等。单结晶体管触发电路结构简 单，调节方便，抗干扰能力强，对于控制精度要求不高的小功 率系统，可采用单结晶体管触发电路来控制；对于大容量晶闸 管一般采用晶体管或集成电路组成的触发电路。计算机数字触
3个KJ004（KC04）集成块和1个KJ041（ KC41C）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 R20 R1 R7
9 10 11 12 13 14 15 16
usb
usc
R13 RP1 R16
8 7 6 5 4 3 2 1
R14 RP2 R17
R10 C8
R11 C9
R12
(1~ 6脚为6路单脉冲输入)
1 2 3 4 5 6 7 8
KJ041 (15~10 脚为6路双脉冲输出)
16 15 14 13 12 11 10 9
至VT 1 至VT 2 至VT 3 至VT 4 至VT 5 至VT 6
图12 三相全控桥整流电路的集成触发电路
图 KC41C 六路双脉冲形成器及波形
触发脉冲的移相范围：要求能满足主电路移相范围的要求
触发脉冲与主电路的相位关系：要求触发电路必须与晶闸 管的主电压保持同步
常见的触发脉冲电压波形如下：
正弦波
尖脉冲 方脉冲 强触发脉冲 脉冲序列
图1 常见的触发脉冲电压波形
触发电路通常以组成的主要元件名称分类，可分为：单 结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成电路触发器、 计算机控制数字触发电路等。 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 。 晶闸管触发电路的基本环节：触发脉冲的形成、触发移 相环节、同步电路与放大环节、触发脉冲的输出环节
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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 不超过晶闸管门极最大允许功率 触发脉冲的宽度：要求脉冲要具有一定的宽度
饱和区 达到UV后，单结晶体管处于饱和导通状态 （VN段）
一、 单结晶体管触发电路
2、单结晶体管自激振荡电路
1. 电源接通：E通过Re对C充电，
时间常数为ReC
2. Uc增大，达到 UP ，单结晶体管 导通，C通过R1放电
3. Uc减少，达到Uv，单结晶体管截 止，ｕR1 下降，接近于零
4. 重复充放电过程
8 7 6 5 4 3 2 1
R21 R2 R8
9 10 11 12 13 14 15 16
R15 RP3 R18
8 7 6 5 4 3 2 1
RP5 R4 C5
RP6 R5
up R3 R9
9 10 11 12 13 14 15 16
R6 C3
C4
C1
C2
C6
KJ004
KJ004
KJ004
C7 +15V
一、 单结晶体管触发电路
1.、单结晶体管
截止区
（ap段）
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
负阻区 （PV段）
Ue ＞UP：Ie增大 ，rb1急剧下降 ，UA达到最小， Ue也最小 ，达到谷点V
USUO 接4脚
16脚：接+15V电源 7脚：接地
8脚：接同步电压
4脚：形成锯齿波
9脚：锯齿波、Ub、UC综 合比较输入
1脚和15脚：输出脉冲
+15V
9 10 11 12 13 14 15 16
8 7 6 5 4 3 2 1
-15V
图12 KC04各点波形
二、集成触发电路
完整的三相全控桥触发电路
VD5VD4
VD6
VD3
R20 8 RP4 us 7
VS 6 R16
R18 VS 7 V8 R17
V7
VD 7 VS 8 R20 14 +15V
VS 9 V12 R22
V14 R21 V13 V15
V16 15
5 +15V R23
图10 KJ004电路原理图
图11 KC04电路原理图
+15V UC
1、晶闸管的结构：
图1.1.1
晶闸管的外型及符号
2、晶闸管的工作原理
晶闸管(单向导电性),导通条件为阳极正偏和门极加正向触发电流。
常用晶闸管的结构
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构
4.2.2 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。
发电路常用于控制精度要求较高的复杂系统中。各类触发电路
有其共同特点，一般由同步环节、移相环节、脉冲形成环节和 功率放大输出环节组成。
4.2.3 晶闸管的过流保护
1、快速熔断器保护 电路中加快熔断器。当电路发生过流故障时， 它能在晶闸管过热损坏之前熔断，切断电流通路， 以保证晶闸管的安全。 快速熔断器接入方式有三种，如下图：
2、过流继电器保护 在输出管或输入端接入过电流继电器。当电路 发生过流故障时，继电器工作，使电路自行切断。 3、过流截至保护 在输入端设置电流检测电路，利用过电流信 号控制触发电路。当电路发生过流故障时，检测电 路控制出发脉冲迅速后遗或停止产生触发脉冲，从 而使晶闸管导通角减小或立即关断。
二、集成触发电路
集成触发电路具有可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试 方便等优点。 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(KC04)
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。
R12 R1 R 3 R4 R6 R 7 R 8 VS 1 VS 2 VS 3 V1 VS 4 R5 V4 V18 V19 V5 VD 1 V2 R2 V3 VS 5 3 RP1 R24 ub 4 C1 R26 R25 uco R27 9 11 C2 12 13 R28 R10 V20 R19 V6 R13 R11 R14 V17 VD 2 R15 V9 V10 V11 1 16 +15V
图5 单结晶体管自激振荡电路
3、单结晶体管自激振荡电路的应用
一、 单结晶体管触发电路
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。 改变Rp的大小， 可改变电容充电速度，达到 调节α角的目的。
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 。
4.2.3 晶闸管的过压保护
1、阻容保护 利用电容吸收过压。其实质就是将造成过电压 的能量变成电场能量储存到电容中，然后释放到电 阻中消耗掉。
• 2、硒堆保护 硒堆在被反向击穿后，当反向过高电压消失时， 硒片会自行恢复阻断状态。
小结
晶闸管的导通控制信号由触发电路提供，触发电路的类型按组 成元件分为：单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成触 发电路和计算机数字触发电路等。单结晶体管触发电路结构简 单，调节方便，抗干扰能力强，对于控制精度要求不高的小功 率系统，可采用单结晶体管触发电路来控制；对于大容量晶闸 管一般采用晶体管或集成电路组成的触发电路。计算机数字触
3个KJ004（KC04）集成块和1个KJ041（ KC41C）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 R20 R1 R7
9 10 11 12 13 14 15 16
usb
usc
R13 RP1 R16
8 7 6 5 4 3 2 1
R14 RP2 R17
R10 C8
R11 C9
R12
(1~ 6脚为6路单脉冲输入)
1 2 3 4 5 6 7 8
KJ041 (15~10 脚为6路双脉冲输出)
16 15 14 13 12 11 10 9
至VT 1 至VT 2 至VT 3 至VT 4 至VT 5 至VT 6
图12 三相全控桥整流电路的集成触发电路
图 KC41C 六路双脉冲形成器及波形
触发脉冲的移相范围：要求能满足主电路移相范围的要求
触发脉冲与主电路的相位关系：要求触发电路必须与晶闸 管的主电压保持同步
常见的触发脉冲电压波形如下：
正弦波
尖脉冲 方脉冲 强触发脉冲 脉冲序列
图1 常见的触发脉冲电压波形
触发电路通常以组成的主要元件名称分类，可分为：单 结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成电路触发器、 计算机控制数字触发电路等。 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 。 晶闸管触发电路的基本环节：触发脉冲的形成、触发移 相环节、同步电路与放大环节、触发脉冲的输出环节
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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 不超过晶闸管门极最大允许功率 触发脉冲的宽度：要求脉冲要具有一定的宽度
饱和区 达到UV后，单结晶体管处于饱和导通状态 （VN段）
一、 单结晶体管触发电路
2、单结晶体管自激振荡电路
1. 电源接通：E通过Re对C充电，
时间常数为ReC
2. Uc增大，达到 UP ，单结晶体管 导通，C通过R1放电
3. Uc减少，达到Uv，单结晶体管截 止，ｕR1 下降，接近于零
4. 重复充放电过程
8 7 6 5 4 3 2 1
R21 R2 R8
9 10 11 12 13 14 15 16
R15 RP3 R18
8 7 6 5 4 3 2 1
RP5 R4 C5
RP6 R5
up R3 R9
9 10 11 12 13 14 15 16
R6 C3
C4
C1
C2
C6
KJ004
KJ004
KJ004
C7 +15V
一、 单结晶体管触发电路
1.、单结晶体管
截止区
（ap段）
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
负阻区 （PV段）
Ue ＞UP：Ie增大 ，rb1急剧下降 ，UA达到最小， Ue也最小 ，达到谷点V
USUO 接4脚
16脚：接+15V电源 7脚：接地
8脚：接同步电压
4脚：形成锯齿波
9脚：锯齿波、Ub、UC综 合比较输入
1脚和15脚：输出脉冲
+15V
9 10 11 12 13 14 15 16
8 7 6 5 4 3 2 1
-15V
图12 KC04各点波形
二、集成触发电路
完整的三相全控桥触发电路
VD5VD4
VD6
VD3
R20 8 RP4 us 7
VS 6 R16
R18 VS 7 V8 R17
V7
VD 7 VS 8 R20 14 +15V
VS 9 V12 R22
V14 R21 V13 V15
V16 15
5 +15V R23
图10 KJ004电路原理图
图11 KC04电路原理图
+15V UC