《锯齿波触发电路》PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,-74,2.9 Gate triggering control circuit forthyristor rectifiers(,相控电路的驱动控制,),Object,How to timely generate triggering pulses with adjustable phase delay angle,如何及时产生触发脉冲可调相位延迟角,Constitution,Synchronous circuit,Saw-tooth ramp(,锯齿波,)generating and phase shifting,Pulse generating,同步电路,锯齿坡道（锯齿波）生成和相移,脉冲产生,Integrated gate triggering control circuits(,集成触发器,)are very widely used in practice.,集成门触发控制电路非常广泛应用在实践中,晶闸管触发电路的原理解释：,V,1,、,V,2,构成脉冲放大环节（,V1,和,V2,接成达林顿结构）；,脉冲变压器,TM,和附属电路构成脉冲输出环节，,这里利用了脉冲变压器原边的电压等于电感与电流变化率的乘积的原理在副边产生了触发脉冲开始的大电流；,V,1,、,V,2,导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的,G,和,K,之间输出触发脉冲；,VD,1,和,R,3,是为了,V,1,、,V,2,由导通变为截止时脉冲变压器,TM,释放其储存的能量而设计。

图1-26理想的晶闸管触发脉冲电流波形,t,1,t,2,脉冲前沿上升时间（1,s）,t,1,t,3,强脉宽度,I,M,强脉冲幅值（3,I,GT,5,I,GT,）,t,1,t,4,脉冲宽度,I,脉冲平顶幅值（1.5,I,GT,2,I,GT,）,图1-27 常见的,晶闸管触发电路,Review:Typical,Gate triggering control circuit forthyristor,(,综述：典型的门触发晶闸管控制电路,),由同步变压器副边输出,60V,的交流同步电压，经,VD1,半波整流，再由稳压管,V1,、,V2,进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过,R7,及等效可变电阻,V5,向电容,C1,充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压,UP,时，单结晶体管,V6,导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲同时由于放电时间常数很小，,C1,两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压,Uv,，使,V6,关断，,C1,再次充电，周而复始，在电容,C1,两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲单结晶体管触发电路原理图,在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但只有输出的第一个触发脉冲对晶闸管的触发时刻起作用。

充电时间常数由电容C1和等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电的时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制单结晶体管,触发电路,单结晶体管触发电路各点的电压波形(=900),A typical gate triggering control circuit,for,thyristor rectifiers,(,一个典型的门触发晶闸管整流控制电路,),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：,同步环节,、,锯齿波的形成和脉冲移相,、,脉冲的形成与放大,同步信号为锯齿波的触发电路,Waveforms of the typicalgate triggering control circuit,(,典型的门触发控制电路的波形,),1),Synchronous circuit(,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且相位关系确定由,V3,、,VD1,、,VD2,、,C1,等元件组成,同步检测环节,，其作用是利用同步电压,UT,来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度由,V1,、,V2,等元件组成的,恒流源电路,，当,V3,截止时，恒流源对,C2,充电形成锯齿波；当,V3,导通时，电容,C2,通过,R4,、,V3,放电。

调节电位器,RP1,可以调节恒流源的电流大小，从而改变了锯齿波的斜率1),Synchronous circuit(,同步环节),锯齿波是由开关,V,3,管来控制的V,3,开关的频率就是,锯齿波的频率,由同步变压器所接的交流电压决定V,3,由导通变截止期间产生锯齿波,锯齿波起点,基本就是同步电压由正变负的过零点V,3,截止状态持续的时间就是,锯齿波的宽度,取决于充电时间常数,R,1,C,1,Synchronous circuit,二次电压波形在负半周的下降段，,VD1,导通，,C1,被迅速充电，因为,TP1,接零电位，所以,V3,基极反向偏置，,V3,截止在负半周的上升段，,15V,通过,R1,给电容,C1,反向充电,(,放电,),，,VD1,截止，当,TP1,点电位达到,1.4V,时，,V3,导通，,TP1,点电位钳位在,1.4V,直至下一个负半周V3,截止时间越长，锯齿波越宽该截止时间由充电时间常数,R,1,C,1,决定C1充电,C1放电,V3 on,V3 off,控制电压,Uct,、偏移电压,Ub,和锯齿波电压在,V5,基极综合叠加，从而构成,2),移相控制环节,，,RP2,、,RP3,分别调节控制电压,Uct,和偏移电压,Ub,的大小。

V6,、,V7,构成,3),脉冲形成放大环节,，,C5,为强触发电容改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出触发脉冲,.,Integrated gate triggering control circuits,(,集成门极触发控制电路,),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图,2-56 KJ004,电路原理图,Integrated triggering control circuit for three-phase full-,contolled,bridge rectifier,(,完整的三相全控桥触发电路,),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图,2-57,三相全控桥整流电路的集成触发电路,模拟与数字触发电路,以上触发电路为,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,位单片机的数字触发器精度,可达,0.7,1.5,。

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,2-57,全部电路集成的集成块，但目前应用还不多Concept,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measure,：,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,图,2-58,三相全控桥中同步电压与主电路电压关系示意图,O,t,t,1,t,2,u,a,u,b,u,c,u,2,u,a,-,How to get synchronous voltage for the gate triggering control circuit of each thyristor(,触发电路的定相),对于Ua上的VT1来说，在,t,1,t,2,区间(0,o,-180,o,)均有导通的可能这就要求触发电路能够在该区间发挥作用How to get synchronous voltage for the gate triggering control circuit of each thyristor,(,如何为门极触发的晶闸管控制电路得到同步电压,),The connection of Transformers(,变压器的接法和时钟表示方法,),：,符号：,D-,三角形接法；,Y-,星形接法；,数字代表钟点数，将十二小时与角度对应，即将,360,分为,12,等份。

逆时针方向为正方向该数字为,Ua,的指向如果原边的,A,相电压,U,A,定在,12,点钟，,U,B,滞后,UA120,指向,4,点钟，,U,C,超前,U,A,120,指向,8,点钟则由,U,AB,=U,A,-U,B,，,指向,11,点钟同理，,U,CA,指向,7,点钟，,U,BC,指向,3,点钟在,D,Y11,的变压器中原边接成,D,接法，意味着副边的,Ua,指向,11,点钟同学们可以直接记忆这点）How to get synchronous voltage for the gate triggering control circuit of each thyristor,(,如何为门极触发的晶闸管控制电路得到同步电压,),The connection of Transformers,：,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The synchronous voltage of the gate triggering control circuit for each thyristor should be lagging 180 to the corresponding phase voltage of,yy,同步变压器和整流变压器的接法及矢量图,以三相全控桥为例，采用,锯齿波同步触发,电路，采用,NPN,管时的情况：,对于负半周有效的电路（,U,TS,为负时才能产生触发脉冲），对于连接于,U,a,相正向的,VT1,，,应选用滞后,U,a,180,0,的（即反相）的电压作为,VT1,的同步电压,Us,，,常计为,U,sa,。

对于连接,U,a,相反向的,VT4,，,由于,VT1,和,VT4,触发导通相差,180,，所以选用和,U,a,同步的电压作为,VT4,的同步电压,Us,，,常计为,U,sa,同理可以获得其它四个,SCR,的同步电压注意,1,：如果采用,PNP,管作为触发电路，则正半周有效，所以所有的同步信号需要移动,180,注意,2,：如果题目提示使用了,RC,滤波器，可以先不管它，先按以上规律得出各个,SCR,的同步电压再分别提前,RC,延迟的角度（,逆时针反向为超前,）表2-4 三相全控桥各晶闸管的同步电压（,采用NPN锯齿波触发器电路时,如,采用图2-59变压器接法）,晶闸管,VT,1,VT,2,VT,3,VT,4,VT,5,VT,6,主电路电压,+,u,a,-,u,c,+,u,b,-,u,a,+,u,c,-,u,b,同步电压,-,u,sa,+,u,sc,-,u,sb,+,u,sa,-,u,sc,+,u,sb,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,2-5,所示表,2-5,三相桥各晶闸管的同步电压,（有R-C滤波滞后60,）,晶闸管,VT,1,VT,2,VT,3,VT,4,VT,5,VT,6,主电路电压,+,u,a,-,u,c,+,u,b,-,u,a,+,u,c,-,u,b,同步电压,+,u,sb,-,u,sa,+u,sc,-,u,sb,+,u,sa,-,u,sc,Summary,可控整流电路，重点掌握：电力电子电路按分段线性电路进行分析的基本思想、单相可控整流电路和三相可控整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响；,与整流电路相关的一些问题，包括：,(1),变压器漏抗对整流电路的影响，重点建立换相压降、重。