课题3 触发电路调试.docx

课题 3 触发电路调试能力目标J掌握触发电路的组成及工作原理；J掌握触发电路参数测量与调试方法 纟q识准备J三相可控整流触发电路基本要求；J触发集成电路KC04相关知识任务引入 」DSC-32 晶闸管可控整流调压调速系统主电路采用晶闸管全波可控整流，可控整流 电路中主要控制器件是晶闸管，通过控制晶闸管的通断实现整流晶闸管导通的条件是 晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）本课题任务是对系统中触 发电路进行调试，使触发电路输出双窄脉冲，有效移相范围0〜150°，同时使系统带 阻性负载调试，给定电压0〜10V可调，整流电路输出直流电压应在0〜300V之间连续 可调s 任务分析, J触发电路如图 3-3-1 所示，电路主要由脉冲产生环节、脉冲移相环节、脉冲分配环 节与放大输出环节组成触发电路为晶闸管电路提供双窄脉冲，调试触发电路时，不仅 要求触发电路能够产生双窄脉冲，还要求满足下列要求1） 触发脉冲信号应有足够的功率和宽度才能保证触发的晶闸管可靠导通2） 触发脉冲的形式要有和晶闸管导通时间有一定的对应性3） 触发脉冲要有足够的移相范围并且要与主回路电源同步相关知识、集成触发电路 KC04集成触发电路中主要器件是KC04晶闸管移相触发电路，它可产生两路相位差180°的移相脉冲，可以方便地构成三相全控桥式触发电路。

该电路具有输出负载能力大、移 相性能好、正负半周脉冲对称、移相范围宽、同步电压要求小等优点KC04主要技术 参数如下：(1) 电源电压：DC±15 V (允许波动5%)；(2) 电源电流： 正电流小于等于15 mA， 负电流小于等于8 mA；(3) 脉冲宽度：400 “s〜2 ms；(4) 脉冲幅值；大于等于13 V；(5) 移相范围：小于180°(同步电压u s=30 V时，为150°)；(6) 输出最大电流：100 mA；(7) 环境温度：-10〜70°C1、KC04引脚功能其引脚功能如图3-3-2 所示 1 脚和15 分别为正脉冲和负脉冲输出端； 3 脚和 4 脚接电容可形成触发脉冲所需的锯齿波；5脚为电源负极输入端；7脚为电源接地端(零 电位)； 8脚为同步电压输入端； 9脚为脉冲移相信号控制端； 10脚和12脚接电容控制 V7产生脉冲；16脚为电源+15V输入端正半周期脉沖输出匚216二1 +15V匚215二1负半周期脉冲输出端锯齿波刑成怖匚314需齿波形成师匚413-isv^IA 端匚512二1脉沖形成控制端匚611二1脉沖形成控制端GRD匚710同步电压输入匚89二1移相控制图 3-3-2 KC04 集成电引脚功能图2、 KC04 工作原理集成电路KC04由同步电压、锯齿波形成、脉冲移相、脉冲形成、脉冲分配和放大 输出环节组成。

由KC04组成的触发电路如图3-3-3所示，虚线框内为集成电路部分， 该电路可分为同步电源、锯齿波形成、脉冲移相、脉冲形成、脉冲分选与放大输出等五 个环节1）同步电源环节同步电源环节主要由VI〜V4等元件组成，同步电压us经限流电阻R20加到VI、V2基极当us在正半周时，V1导通，V2、V3截止，m点为低电平，n点为高电平当 us在负半周时，V2、V3导通，V1截止，n点为低电平，m点为高电平VD1、VD2组成 与门电路，只要m、n两点有一处是低电平，就将U （V4基极）箝位在低电平，V4截m、n两点都是高电平，V4才饱和b4止，只有在同步电压|us|〈0.7V时，VI〜V3都截止, 导通所以，每周内V4从截止到导通变化两次，锯齿波形成环节在同步电压us的正、负半周内均有相同的锯齿波产生，且两者有固定的相位关系同步电源环节rU2脉冲移相环节 1 QZF-i-nA锯齿波形成环节 脉冲形成环节图 3-3-3 KC04 电路原理图（2）锯齿波形成环节锯齿波形成环节主要由V5、C1等元件组成，电容器C1接在V5的基极和集电极之 间，组成一个电容负反馈的锯齿波发生器V4截止时，+15V电源经R6、R22、RP、-15V 电源给C1充电，V5的集电极电位U逐渐升高，锯齿波的上升段开始形成，当V4导通C5时，C1经V4、VD3迅速放电，形成锯齿波的回程电压。

所以，当V4周期性的导通、截止时，在端4#即U就形成了一系列线性增长的锯齿波，锯齿波的斜率是由C1的充电C5时间常数（R6+R22+RP）C1决定的3）脉冲形成环节脉冲形成环节主要由V7、VD5、C2、R7等元件组成，当V6截止时，+15V电源通过 R25给V7,提供一个基极电流，使V7饱和导通同时+15V电源经R7、VD5、V7、接地 点给C2充电，充电结束时，C2左端电位u =+15V, C2右端电位约为+1.4V,当V6由截 c6止转为导通时，u从+15V迅速跳变到十0.3V,由于电容两端电压不能突变，C2右端电 c6位从+1.4V亦迅速下跳到-13.3V，这时V7立刻截止此后+15V电源经R25、V6、接地 点给C2反向充电，当充电到C2右端电压大于1.4V时，V7又重新导通，这样，在V7 的集电极就得到了固定宽度的脉冲，其宽度由C2的反向充电时间常数R25、C2决定4）脉冲移相环节脉冲移相环节主要由V6、Uc、Ub及外接元件组成，锯齿波电压U经R24、偏移电C5压Ub经R23，控制电压Uc经R26在V6的基极叠加，当V6的基极电压U〉0.7V时，V6 b6管导通（即V7截止），若固定U、Ub不变，使Uc变动，V6管导通的时刻将随之改变 C5即脉冲产生的时刻随之改变，这样脉冲也就得以移相。

6）脉冲分选与放大输出环节V8、V12组成脉冲分选环节，功放环节由两路组成，一路由V9〜VII组成，另一路 由V13〜V15组成在同步电压us 一个周期的正负半周内，V7的集电极输出两个相隔 180°的脉冲，这两个脉冲可以用来触发主电路中同一相上分别工作在正、负半周的两 个晶闸管那么，上述两个脉冲如何分选呢?由图3-3-4可知，其两个脉冲的分选是通 过同步电压的正半周和负半周来实现的当us为正半周时，V1导通，m点为低电平，n 点为高电平，V8截止，V12导通，V12把来自V7集电极的正脉冲箝位在零电位另外， V7集电极的正脉冲又通过二极管VD7经V9〜VII组成的功放电路放大后由端1#输出 当us为负半周时，则情况相反，V8导通，V12截止，V7集电极的正脉冲经V13〜V15 组成的功放电路放大后由端15#输出电路中Vl1〜V20是为了增强电路的抗干扰能力而设置的，用来提高V8、V9、V12、 V13的门坎电压，二极管VD1〜VD2、VD6〜VD8起隔离作用，端子13#、14#是提供脉冲 列调制和封锁脉冲的控制端该集成触发电路脉冲的移相范围小于180°，当 us=30V， 其有效的移相范围为150°。

6、电路波形集成电路触发电路KC04内部主要晶体管的基极、集电极电压波形如图3-3-4所示图中 U 、 U 、 U 、 U 、C5C1 C3 C4体管基极电压UC6、叮UC11、UC15为相应晶体管集电极电压，UB6UB7为相应晶0Uc300Uc50000nnnn00UclilohUc6+ | I图 3-3-4 KC04 电路波形图一7 \~一Uc4+|Ub6 +Ub7+* QtUcl5Uc7|0 LUcll +二、脉冲分配每个KC04输出两个相位差180°的脉冲，该脉冲经过VD1〜VD12组成六个或门电路进行脉冲分配，其中VD12与VD9； VD7与VD10； VD3与VD6； VD1与VD4； VD11与VD2； VD5与VD8个组成一个或门可输出六路双窄脉冲；三极管VI〜V6起功率放大作用 各波形矢量如图3-3-5所示，Ugl为VD1与VD4或门输出，差60°； Ug2为VD3与VD6 或门输出，差60°； Ug3为VU5与VU8或门输出，差60°； Ug4为VD7与VD10或门输 出，差60°； Ug5为VD9与VD12或门输出，差60°； Ug6为VD11与VD2或门输出，差 60°。

三、触发脉冲与主电路电压的同步在晶闸管装置中，送到主电路各晶闸管的触发脉冲与其阳极电压之间保持正确的相 位关系，关系到装置能否正常工作触发脉冲必须在晶闸管阳极电压为正的区间内出现，晶闸管才能被触发导通锯齿 波同步触发电路产生触发脉冲的时刻由接到触发电路的同步电压定位，由控制电压、偏 移电压的大小来产生移相这就是说，必须根据被触发晶闸管的阳极电压相位正确供给 触发电路特定相位的同步电压，以使触发电路在晶闸管需要触发脉冲的时刻输出脉冲 这种正确选择同步电压相位以及得到不同相位的同步电压的方法，称为晶闸管装置的同 步或定相晶闸管装置通过同步变压器的不同连接方式再配合阻容移相，得到特定相位的同步 电压三相同步变压器有24种接法，可得到12种不同相位的次级电压，通常形象地 用钟点数来表示各相的相位关系，这在电机拖动中讨论过由于同步变压器次级电压要 分别接至各触发电路，需要有公共接地端， 所以同步变压器次级绕组采用星形连接， 即同步变压器只能有Y/Y、A/Y两种形式的接法任务实施 J一、电路识读与测绘1、识读触发板电路分析触发电路工作原理，回答下列问题1）同步信号电压输入器设置阻容滤波环节的作用？（2）保证三相触发脉冲输出平衡的方法是什么？（3）简述脉冲分配电路的工作原理。

2、对DSC-32直流调压调速装置中触发板进行电路测绘，根据电路板上所示器件名 称或参数，画出触发板电路图，并与图3-3-1 所示电路进行比较二、触发电路调试1、输入信号的测量将触发板用引出线引出，闭合控制回路开关 QS2 接通控制回路电源，在电源板正常 工作的情况下，进行触发板输入信号的测量1） 用万用表直流电压档测量触发板土 15V电源是否正常，即213#线对200#应为 +15V, 214#线对200#应为-15V否则，应检查输入电源电路2） 用万用表直流电压档测量触发电路中KC04的土 15V工作电源是否正常否则， 应检查 KC04 的电源电路3） 用万用表交流电压档测量同步电压输入是否正常，即216#、217#、218#线对 200#应为交流30V否则应检查同步变压器、同步电压输入电路2、 相序测量闭合控制回路、主回路开关QS2与QS1,用示波器校对主电源与同步变压器的相序 是否对应如果电路相序连接不对，需将三相电源进线其中的任意两根对调，就可以改 变这种情况使用示波器测量三相交流电源相序时，为防止短路应将示波器电源插头的接地端断 开，但此时示波器机壳带电，还必须注意对地绝缘，以防人身触电。

3、 给定电压测量将调节板中的短接片置于开环位置，接通给定回路，逐步增加给定电压至最大，用 万用表直流电压档测量给定电压，即219#线对200#应为0〜10V连续可调否则，应检 查给定电压电路4、 三相锯齿波斜率平衡的调节闭合控制回路，调节CFD(触发板)上的W1、W2和W3电位器，使可控硅触发脉冲宽 度对称，输。