晶闸管的触发电路.ppt

4 2 1晶闸管及其工作原理 图1 1 1晶闸管的外型及符号 1 晶闸管的结构 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 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 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 1 单结晶体管 一 单结晶体管触发电路 Ue UA PN结反偏置 只有很小的反向漏电流Ue UA Ie 特性曲线与横坐标交点 处Ue上升 Ue UP Ubb UD 单结晶体管导通 该转折点称为峰点P 截止区 ap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 负阻区 PV段 达到UV后 单结晶体管处于饱和导通状态 饱和区 VN段 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ReC2 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 R1下降 接近于零4 重复充放电过程 图5单结晶体管自激振荡电路 一 单结晶体管触发电路 3 单结晶体管自激振荡电路的应用 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 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 一 单结晶体管触发电路 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 图10KJ004电路原理图 图11KC04电路原理图 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 图12KC04各点波形 二 集成触发电路 完整的三相全控桥触发电路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 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 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 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