晶闸管触发驱动电路设计-张晋远要点

晶闸管触发驱动电路设计-张晋远要点
晶闸管触发驱动电路设计-张晋远要点

宁波广播电视大学

机械设计制造及其自动化专业

《机电接口技术》

课程设计

题目晶闸管触发驱动电路设计

姓名张晋远学号1533101200119

指导教师李亚峰

学校宁波广播电视大学

日期2017 年 4 月20

摘要

晶闸管是一种开关元件,能在高电压、大电流条件下工作,为了控制晶闸管的导通,必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号(电压及电流),完成此任务的就是触发电路。本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分由触发电路,交流电路,同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成

UAA4002、KJ006触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。

关键词:晶闸管;触发电路;脉冲;KJ006;

abstract

Thyristor is a kind of switch components, can work under high voltage, high current conditions, in order to control thyristor conduction, must be between control level to the cathode with appropriate trigger signal (voltage and current), complete the task is to trigger circuit. This topic in view of the thyristor trigger circuit design, the main part of the circuit by the trigger circuit, communication circuit, synchronous circuit and other circuit link. There is a blocking phase bridge trigger circuit, the sine wave synchronous trigger circuit, the single crystal trigger circuit, the integrated UAA4002, the KJ006 trigger circuit. This includes the working principle of the circuit and the circuit working procedure and the calculation of the relevant parameters.

Keywords: thyristor; Trigger circuit; Pulse; KJ006;

目录

第一章绪论

1.1设计背景与意义……………………………………

1.2 晶闸管的现实应用……………………………………

1.3设计要求与任务……………………………………

第二章晶闸管对触发脉冲的要求……………

第三章锯齿波移相触发电路原理……………………

第四章 KJ006 集成触发电路……………………………

4.1 内部结构…………………………………………

4.2 KJ006 集成触发电路的工作原理………………

4.3 分析各管脚波……………………………………

4.4 KJ006 典型接线图………………………………

第五章总结: ……………………………………………

5.1 接线………………………………………………

5.2 KJ006 各管脚波形……………………………

5.3 触发双向晶闸管电路……………………………

第六章设计体会………………………………………

参考文献…………………………………………

第一章绪论

1.1设计背景与意义

晶闸管是晶体闸流管的简称,又称为可控硅整流器,以前被简称为可控硅。在电力二极管开始得到应用后不久,1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管,到1957年美国通用电气公司开发出世界上第一只晶闸管产品,并在1958年达到商业化。由于其开通时刻可以控制,而且各方面性

能均明显胜过以前的汞弧整流器,因而立即受到普遍欢迎,从此开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代,其标志就是以晶闸管为代表的电力半导体器件的广泛应用,有人称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术革命。自20世纪80年代以来,晶闸管的地位开始被各种性能更好的全控型器件取代,但是由于其所能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的,而且工作可靠,因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。

20世纪80年代以来,信息电子技术与电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型、采用集成电路制造工艺的电力电子器件,从而将电力电子技术又带入一个崭新时代。门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管就是全控型电力电子器件的典型代表。晶闸管的种类较多,有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、直流开关晶闸管(即门级可关断晶闸管)、寄生晶闸管(即功率场效应管IGBT)、无控制极晶闸管等。

晶闸管在电力电子技术上有很广泛的应用,整流电路(交流变直流)、逆变电路(直流变交流)、交频电路(交流变交流)、斩波电路(直流变直流),此外,还可用作无触点开关。

晶闸管是半控型器件,因此在控制极和阴极间的触发信号是必不可少的。而触发电路的作用是产生符合要求的门级触发脉冲,保证在需要是晶闸管立即由阻断状态变为导通状态。广义上讲,触发电路包括对其触发时刻进行控制的相位控制环节、放大和输出环节。而触发电路的形成又有许多种形式。

1.2 晶闸管的现实应用

近年来,随着我国科学技术行业的迅猛发展,晶闸管整流电路作为电力电子技术重要的组成部分,被广泛应用于工业等各个行业中,同时,可控硅整流的发展更是促进了电力电子技术的发展和应用。又因为晶闸管整流电路其特有的性质,能承受较高容量的电压和电流,并且整流电路可以根据其本质的不同来划分为单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电、单相半波可控整流电路以及单相全波可控整流电路。晶闸管整流电路在实际中起着重要的作用,因此对其研究具有重大的意义。

1.3 设计要求与任务

1、针对设计题目及具体的元器件的接口和实现功能,拟订设计方案。

2、根据具体的接口特点和实现功能绘制电路原理图,并加以详细的说明。

3、根据要求,对接口电路的参数进行设计

4、对接口电路中的数据进行计算和选型。

5、对系统的安装、调试、运行及维护进行必要的说明。

6、按照课程设计论文的具体要求进行内容补充和排版。

第二章.晶闸管对触发脉冲的要求

触发电路的形式多种多样.常用的触发电路主要有阻容移相桥触发电路、单结晶体管移相触发电路、同步信号为正弦波的触发电路、同步信号为锯齿波的触发电路以及KC和KJ系列的专用集成触发电路等。

晶闸管装置种类很多,工作方式也不同,故对触发电路的要求也不同。具

体如下:

1.触发脉冲应有足够的幅度

触发脉冲幅度太低,晶闸管因门极触发电压幅度不够而不能触发导通, 触发电压大小应根

据晶闸管门极参数确定, 1000A以下晶闸管,门极正向峰值电压在6~16V之间,门极不触发电压

小于等于4V。

2. 触发脉冲应有足够的宽度触发脉冲应保证晶闸管阳极电流 Ia 上升到大于擎住电流IL 时

才能消失,否则,晶闸管不能导通,一般晶闸管要求脉冲宽度τ>180,全控桥脉冲宽度为 600<τ<120 0。电感性负载一般要求宽脉冲触发。

3. 触发脉冲应有足够的陡度

所谓陡度是指脉冲前沿的上升率,可以减小晶闸管的起始导通时间,对于晶闸管多串、多并的电路,足够的上升率可以使晶闸管可靠地导通。

4. 触发脉冲应有足够的移相范围

为保证输出电压在要求的电压范围内连续可调,触发脉冲移相范围应足大,防止输出电压升不上去或降不下来的现象发生。

5. 触发电路应能输出双窄脉冲或宽脉冲

为满足三相全控桥晶闸管的导通要求,触发电路应能输出双脉冲或宽脉冲。

6. 触发电路应有α min 、β min 限制

为满足反并联可逆电路的要求,防止逆变失败,触发电路应有α min 、β min限制。

7.触发电路应能输出强触发脉冲

对于大功率变流设备的晶闸管多串、多并电路,为使晶闸管同时导通,触发电路应能实现强触发,脉冲前沿陡度应大于1A/us。

第三章. 锯齿波移相触发电路原理

锯齿波同步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。由脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节三个基本环节组成。此外,还有强触发、双窄脉冲形成和脉冲输出等环节。如下图所示。图中晶体管V6用来控制V5的工作状态形成双窄脉冲。锯齿波同步移相触发电路I、II由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成,其原理图如图3-6所示。

图3-6锯齿波同步移相触发电路I原理图

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 R3、V3放电;调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小,改变对电容的充电时间,从而改变了锯齿波的斜率;控制电压Uct、偏移电压Ub 和锯齿波电压在V5基极综合叠加,从而构成移相控制环节,RP2、RP3 分别调节控制电压 Uct 和移电压 Ub的大小;V6、V7构成脉冲形成放大环节,C5为强触发电容用于改善脉冲的前沿,由脉冲变压器输出触发脉冲。

第四章 KJ006 集成触发电路

4.1 内部结构

4.2 KJ006 集成触发电路的工作原理

KJ006 引脚图 KJ006 是由同步检波、锯齿波形成电路、电流综合比较放大电路、功率放大电路和失交保护电路等部分组成。外电路接线如图所示。锯齿波斜率决定于 R7、RPl 和 Cl 的

数值,对不同的电网电压,KJ006 电路同步限流电阻 R,的选择按下式计算

KJ006可控硅移相集成触发电路主要适用于直接由交流电供电的双向可控硅或反向。KJ006

可控硅移相触发电路适用于单相、三相全控桥式供电装置中,作可控硅的双路脉冲移相触发。

KJ006器件输出两路相差180度的移相脉冲,可以方便地构成全控桥式触发器线路。该电路具有

输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求低,

有脉冲列调制输出端等功能与特点。

一、电路工作原理:

该电路由同步检测电路、锯齿波形成电路、偏形电压、移相电压及锯齿波电压综合比较放大电

路和功率放大电路四部分组成。电原理见下图:锯齿波的斜率决定于外接电阻 R6、RW1,流出

的充电电流和积分电容 C1 的数值。对不同的移相控制电压VY,只有改变权电阻R1、R2的比例,

调节相应的偏移电压VP。同时调整锯齿波斜率电位器RW1,可以使不同的移相控制电压获得整个

移相范围。触发电路为正极性型,即移相电压增加,导通角增大。R7和C2形成微分电路,改变 R7

和 C2 的值,可获得不同的脉宽输出。KJ006 的同步电压为任意值。

4.3 分析各管脚波

4.4 KJ006 典型接线图

交流供电时的接线图

直流供电时的接线图直流供电的扩展电流电路如图所示:

第五章总结

5.1 接线晶闸管触发电路(正面)

晶闸管触发电路(反面)

5.2 KJ006 各管脚波形P4 脚

P10 管脚

P3 管脚

5.3 触发双向晶闸管电路

5.4 实验现象

直流侧加+15V 直流电,交流侧加+30V 交流电压(经变压器220V 降压至30V ),输出侧二极管两端

接霓虹灯泡,开始灯不亮,调节电位器改变晶闸管触发角从而改变锯齿波与基准线交点来改变输出电压大小,当电压达到30V 左右时霓虹灯被点亮,随着电位器的调节霓虹灯逐渐变亮。

第六章设计体会

通过这次设计,虽不敢说受益匪浅,但对课程有了更进一步的了解,三个人一组很快读懂了电路图并熟悉其原理,这为后来焊接硬件电路打下了基础。有不懂的地方和其他组一起讨论交流并在老师的指导下完成硬件电路并测出正确波形,这本课程设计可能有地方与其他相同,其实有些图啊之类的借鉴了.做课程设计无非就是把书本里所学的东西运用到实际罢了,把理论与实际结合起来.可以说是对综合知识的融合贯通,可能我还有好多地方不懂,不过同过这种做课程设计的方式还不错,我们可以自己尝式为自己定设计任务,多想想,就多查查啊,东西就渐渐学到了.总之体会到好处,做完了还感觉不错,更加认识了解了晶闸管触发电路。

在此一方面可以结合课程的教学内容循序渐进地进行设计方面的实践训练,另一方面,在参与一系列子项目的实践过程中,还能提高如何综合运用所学知识解决实际问题的能力,以及获得有关项目管理和团队合作等等众多方面的具体经验,增强对相关课程具体内容的理解和掌握能力,培养对整体课程知识综合运用和融会贯通能力。最后,向此次课程设计的指导老师以及在课程设计中帮助、支持我的同学表示衷心的感谢。

参考文献

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[15] 李文,魏学勇,赵慧敏.可控硅触发角移相定时方法探讨.大连铁道学院学报2011,22(4):4-5.

晶闸管触发驱动电路设计-张晋远要点

宁波广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业 《机电接口技术》 课程设计 题目晶闸管触发驱动电路设计 姓名张晋远学号1533101200119 指导教师李亚峰 学校宁波广播电视大学 日期2017 年 4 月20 摘要 晶闸管是一种开关元件,能在高电压、大电流条件下工作,为了控制晶闸管的导通,必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号(电压及电流),完成此任务的就是触发电路。本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分由触发电路,交流电路,同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成

UAA4002、KJ006触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。 关键词:晶闸管;触发电路;脉冲;KJ006; abstract Thyristor is a kind of switch components, can work under high voltage, high current conditions, in order to control thyristor conduction, must be between control level to the cathode with appropriate trigger signal (voltage and current), complete the task is to trigger circuit. This topic in view of the thyristor trigger circuit design, the main part of the circuit by the trigger circuit, communication circuit, synchronous circuit and other circuit link. There is a blocking phase bridge trigger circuit, the sine wave synchronous trigger circuit, the single crystal trigger circuit, the integrated UAA4002, the KJ006 trigger circuit. This includes the working principle of the circuit and the circuit working procedure and the calculation of the relevant parameters. Keywords: thyristor; Trigger circuit; Pulse; KJ006; 目录 第一章绪论 1.1设计背景与意义…………………………………… 1.2 晶闸管的现实应用……………………………………

晶闸管的触发电路

晶闸管TSC的触发电路 1. 介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求 晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。晶闸管投切电容器组的机理如图一所示,信息请登陆:输配电设备网 当电路的谐振次数n为2、3时,其值很大。 式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。若使电容器电流ic=C*du/dt=0,则du/dt=0,即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组,电容器预充电到峰值电压。 触发电路的功能是:电流无冲击触发;快速投切,20ms的动作。这个20ms不是得到投切命令到产生动作的时间,而是从停止到再投入动作的时间为20ms。快速反应时,在平衡补偿电路,不能出现不平衡动作,即有的相有电流,有的没有。

1. 两类晶闸管的触发电路的特点和存在的问题 从同步信号的采集上,有两类晶闸管触发电路。一类为从电网电压取得同步信号,一类为从晶闸管两端取得同步信号。 从电网电压取得同步信号的电路框图如图二:信息来源:https://www.360docs.net/doc/047771294.html, 电路中包括同步变压器、同步信号处理电路和功率驱动电路、脉冲变压器隔离电路等。当得到触发命令后,在投切点产生触发脉冲列,经过脉冲变压器的隔离,推动晶闸管。同步信号处理电路有滤波处理功能,可以是CMOS等的电子电路组成,也可以是单片机、GAL电路等。电路中包括相序错判断功能。信息来自:输配电设备网 从电网电压取得同步信号的优点为在主回路没有送电时,给触发命令,可以测量晶闸管的触发脉冲幅度和相位,在主回路得电后,给触发命令,可以放心, TSC为正确的投入工作。对于TSC电路中的两只晶闸管+一只二极管的“2+1”电路、两只晶闸管+两只二极管的“2+2”电路、三只晶闸管+三只二极管的“3+3”电路,电容器有二极管预充电, 电容器上一直存在直流电压,晶闸管的交直流电压不变,电网电压取得同步信号触发适合。缺点为电路复杂,对于400V小容量的TSC电路造价高。如果TSC全部采用晶闸管不用二极管,由于晶闸管两端的电压随着电容器放电电压的减少逐渐小,意味着触发点在变动,上述电路不能跟随变化触发点,所以不适应了。信 图二: 电网电压取得同步信号的触发电路 从晶闸管两端取得过零信号比较困难,过零触发要求电压高时截止,电压最低低时导通触发。几乎找不出什么元件是这种特性.如稳压管,电压低截止,电压高维持电压不变.不满足要求。 目前,从晶闸管两端取得过零信号的典型触发电路是MOC3083,它的框图如图三:信 图三:MOC3083电路图 MOC3083芯片内部有过零触发判断电路,它是为220V电网电压设计的,芯片的双向可控硅耐压800V,在4、6两端电压低于12V时如果有输入触发电流,内部的双向可控硅就导通。 用在380V电网的TSC电路上要串联几只3083。在2控3的TSC电路应用如图四:

晶闸管触发电路设计

摘要 为了控制晶闸管的导通,必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号(电压及电

流),完成此任务的就是触发电路。 本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分由触发电路,交流电路,同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成UAA4002、KJ004触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。 关键词:晶闸管;触发电路;脉冲;KJ004

目录 第1章绪论 (1) 第2章课程设计的方案 (1) 2.1 概述 (1) 2.2 系统组成整体结构 (2) 2.3 设计方案 (2) 第3章电路设计 (4) 3.1 UAA4002集成芯片构成的触发器 (4) 3.2 阻容移相桥触发电路 (5) 3.3正弦波同步触发电路 (6) 3.4单结晶体管触发电路 (8) 3.5集成KJ004触发电路 (9) 第4章课程设计总结 (12) 参考文献 (14)

绪论晶闸管是晶体闸流管的简称,又称为可控硅整流器,以前被简称为可控硅。在电力二极管开始得到应用后不久,1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管,到1957年美国通用电气公司开发出世界上第一只晶闸管产品,并在1958年达到商业化。由于其开通时刻可以控制,而且各方面性能均明显胜过以前的汞弧整流器,因而立即受到普遍欢迎,从此开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代,其标志就是以晶闸管为代表的电力半导体器件的广泛应用,有人称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术革命。自20世纪80年代以来,晶闸管的地位开始被各种性能更好的全控型器件取代,但是由于其所能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的,而且工作可靠,因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。 20世纪80年代以来,信息电子技术与电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型、采用集成电路制造工艺的电力电子器件,从而将电力电子技术又带入一个崭新时代。门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管就是全控型电力电子器件的典型代表。晶闸管的种类较多,有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、直流开关晶闸管(即门级可关断晶闸管)、寄生晶闸管(即功率场效应管IGBT)、无控制极晶闸管等。 晶闸管在电力电子技术上有很广泛的应用,整流电路(交流变直流)、逆变电路(直流变交流)、交频电路(交流变交流)、斩波电路(直流变直流),此外,还可用作无触点开关。 又晶闸管是半控型器件,因此在控制极和阴极间的触发信号是必不可少的。而触发电路的作用是产生符合要求的门级触发脉冲,保证在需要是晶闸管立即由阻断状态变为导通状态。广义上讲,触发电路包括对其触发时刻进行控制的相位控制环节、放大和输出环节。而触发电路的形成又有许多种形式。 本课程设计研究的是基于螺旋式晶闸管KP50的触发电路。 课程设计的方案 概述要使晶闸管开始导通,必须施加触发脉冲,在晶闸管触发电路中必须有触 发电路,触发电路性能的好坏直接影响晶闸管电路工作的可靠性,也影响系统的控制精度,正确设计触发电路是晶闸管电路应用的重要环节。

GTO驱动电路

门极可关断晶闸管GTO驱动电路 1.电力电子器件驱动电路简介 电力电子器件的驱动电路是指主电路与控制电路之间的接口,可使电力电子器件工作在较理想的开关状态,缩短开关时间,减小开关损耗,对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。一些保护措施也往往设在驱动电路中,或通过驱动电路实现。驱动电路的基本任务:按控制目标的要求施加开通或关断的信号;对半控型器件只需提供开通控制信号;对全控型器件则既要提供开通控制信号;又要提供关断控制信号。 门极可关断晶闸管简称GTO, 是一种通过门极来控制器件导通和关断的电力半导体器件,它的容量仅次于普通晶闸管,它应用的关键技术之一是其门极驱动电路的设计。门极驱动电路设计不好,常常造成GTO晶闸管的损坏,而门极关断技术应特别予以重视。门极可关断晶闸管GTO的电压、电流容量较大,与普通晶闸管接近,因而在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用。 2.GTO驱动电路的设计要求 由于GTO是电流驱动型,所以它的开关频率不高。GTO驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电路和门极反偏电路三部分,可分为脉冲变压器耦合式和直接耦合式两种类型。用理想的门极驱动电流去控制GTO 的开通和关断过程,以提高开关速度,减少开关损耗。 GTO要求有正值的门极脉冲电流,触发其开通;但在关断时,要求很大幅度的负脉冲电流使其关断。因此全控器件GTO的驱动器比半控型SCR复杂。门极电路的设计不但关系到元件的可靠导通和关断, 而且直接影响到元件的开关时间、开关损耗, 工作频率、最大重复可控阳极电流等一系列重要指标。门极电路包括门极开通电路和门极关断电路。 GTO对门极开通电路的要求:GTO的掣住电流比普通晶闸管大得多, 因此在感性负载的情况下, 脉冲宽度要大大加宽。此外, 普通晶闸管的通态压降比较小, 当其一旦被触发导通后, 触发电流可以完全取消, 但对于GTO, 即使是阻性负载, 为了降低其通态压降, 门极通常仍需保持一定的正向电流, 因此, 门极电路的功耗比普通品闸管的触发电路要大的多。对门极关断电路的要求:GTO对作为关断脉冲的负向门极电流有很高的要求。负向门极电流的幅值,斜率直接影响到元件的元断能力、关断时间及关断损耗。要求门极关断回路有足够大的动力源, 回路阻抗和感抗非常小,用作门极关断回路的开关元件要有很小的内阻, 较宽的频带和较好的承受冲击电流的能力。 3.GTO的普通驱动电路

晶闸管过零触发电路

精心整理 TSC 的触发电路 1.介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求 晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。晶闸管投切电容器组的机理如图一所示,信息请登陆:输配电设备网 当电路的谐振次数n 为2、3时,其值很大。 式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。若使电容器电流ic=C*du/dt=0,则du/dt=0,即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组,电容器预充电到峰值电压。 1. 当得到TSC 电管+高。如果 MOC3083芯片内部有过零触发判断电路,它是为220V 电网电压设计的,芯片的双向可控硅耐压800V ,在4、6两端电压低于12V 时如果有输入触发电流,内部的双向可控硅就导通。 用在380V 电网的TSC 电路上要串联几只3083。在2控3的TSC 电路应用如图四: 图四2控3的TSC 电路 用2对晶闸管开关控制3相电路,电路简单了,控制机理复杂了。这种触发电路随机给触发命令要出现下面的许多麻烦问题。 快速动作时,有触发命令,一对晶闸管导通另一对晶闸管不通电压反而升高了,限于篇幅和重点,本文不分析为什么电压反而高了,只是从测量的2控3电路中看到了确实存在电压升高的现象和危险,这种现象如同倍压整流电路直流电压升高了一样。图五测量不正常工作的两对晶闸管的电压波形。此试验晶闸管存在高压击穿的可能,所以用调压器将电网电压调低。晶闸管导通时两端电压

为零,不导通,晶闸管有电容器的直流电压和电网的交流电压。测量C相停止时峰峰值电压为540V,其有效值=,图中C相升高的电压峰值为810V,升高电压约为电网电压有效值的倍数:。推算,400V 电压下工作,晶闸管有可能承受的电压,400V电网的TSC电路多数是采用模块式的晶闸管,模块的耐压不高,常规为1800V,升高的管压降很容易击穿晶闸管元件。信息请登陆:输配电设备网图五不正常的两对晶闸管的电压波形信息来自:输配电设备网*在晶闸管电压波形过零点,串联的MOC3083由于分压不均匀,使得3083有的导通有的停止。电网电压升高时,原先导通的依然导通,不同的要承受更高的电压,3083有可能击穿。信息请登陆:输配电设备网 *在初次投切时有一定的冲击。下面是国外着名产品的首次投切的电流波形。 图六:国外公司产品的第一次触发冲击波形 记录C相晶闸管两端电压,A相电流。电流投切冲击很大,使得电网电压都产生了变形。信息来自: * * * * 3. 努力, 源: 切停止后,电容器上有电网峰值电压,晶闸管在电网电压和电容器直流电压的合成下,存在着过零电压,在过零点触发晶闸管是理想状态,应该没有冲击电流。 新触发电路达到了快速20ms动作,两路晶闸管都动作,无电流冲击,晶闸管在停止时的承受电压低,最大为3倍的有效值电压。 用双踪示波器测试波形.一只表笔测量晶闸管两端的电压和另一只测量晶闸管的电流波形,这样,可以看出晶闸管是否在过零点投入,又可以看出投入时的电流冲击。由于使用两个开关控制三相电路,用双踪示波器分别测量两路的电压电流,就可以完整的观察到触发器运行的效果。A探头为电压,B探头为电流。 图十二为:连续投切的A相晶闸管电压和C相电流的动作波形。 横轴为时间200ms/格,纵轴电压500V/格,电流20A/格。可控硅工作时两端的电压零,线路中有电流,停止时可控硅两端有电压,电流为零。在连续动作中,电流没有冲击。

双向可控硅及其触发电路

双向可控硅及其触发电路 双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。(过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通,由于采用过零触发,因此需要正弦交流电过零检测电路) 双向可控硅分为三象限、四象限可控硅,四象限可控硅其导通条件如下图: 总的来说导通的条件就是:G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通,这个电压可以是正、负,和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通,所以没有正极负极,但是有T1、T2之分 再看看BT134-600E的简介:(飞利浦公司的,双向四象限可控硅,最大电流4A)

推荐电路: 为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

基于DSP的晶闸管触发电路的设计

ISSN1672-4305 CN12-1352/N 实 验 室 科 学 LABORATORY SC I ENCE 第13卷 第2期 2010年4月 Vol 13 N o 2 A pr 2010基于DS P的晶闸管触发电路的设计 李常顺 (内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头 014010) 摘 要:DSP晶闸管触发电路能够根据键盘输入的触发角及同步信号通过软件延时产生相位合适的双脉冲触发信号,经功率放大驱动三相桥式整流电路的晶闸管,同时显示触发角。为此设计了硬件电路及控制软件,分析了系统控制精度,具有实用价值,并能够进行进一步开发。 关键词:DSP;晶闸管;触发电路 中图分类号:T M461 文献标识码:A do:i10.3969/.j issn.1672-4305.2010.02.023 Desi gn of thyristor tri ggeri ng circuit based on DSP LI Chang-s hun (School of Infor m ati o n Eng ineeri n g,Inner M ongolia Un i v ersity of Science and Techno l o gy,Bao tou 014010,China) Abstract:The triggeri n g c ircu it based on DSP can generate appropriate doub le-pu lse triggeri n g si g-na ls accordi n g to tri g geri n g ange lw hich is supplied by keyboard and synchron izi n g signals.It is dis-played by the crystalcartri d ge tube w it h three-phase bri d ge rectifi e r circuitwh ich is dri v ed by a m pli-f y i n g po w er.The hard w are c ircu it and contro lling soft w are are desi g ned and the contr o l accuracy is ana-lysed i n the paper.The syste m is valuab le and can be used to deve l o p ne w dev ices. Key w ords:DSP;thyristor;triggeri n g circu it 1 现有触发电路的不足及触发电路的现状 以前我院电力电子与调速实验室使用的实验设备采用分离元件锯齿波模拟触发电路,调试时六路触发环节互相影响,要想调试到比较理想的效果比较困难,且存在控制精度较低、对称度较差、受温度影响较大等缺点。为克服这些缺点,先后出现了专用芯片触发电路[1]、单片机触发电路[2-3]、CPLD/ FPGA触发电路[4-5]等多种形式。由于F2812DSP (D i g ital S i g nal Pr ocessor)运行速度快,为便于以后实现矢量控制等快速调速控制系统的数字化,设计以F2812DSP为核心控制器件设计三相晶闸管触发电路。 2 DSP介绍 T M S320F2812数字信号处理器是在F24X的基础上开发的高性能定点芯片,器件上先进的外设结构使得该处理器特别适合电机及其它运动控制应用。其代码和指令与F24Xdsp完全兼容,能够运行F24x开发的代码程序;但F2812采用32bit操作,能大大提高了运算精度和处理能力。其主要特点为: (1)采用高性能的静态C MOS技术,主频最大可以调节到150M I PS(时钟周期6.67ns);(2)丰富的片上存储器;(3)外部存储器扩展接口;(4)时钟和系统控制外设可改变锁相环倍频系数并设有看门狗定时模块;(5)三个32b it CPU定时器;(6)两个事件管理器模块(EVA,EVB)可方便进行信号输出控制; (7)串口通信外设可方便地实现设备联网;(8)56个可独立配置的I/O引脚[6]。 3 触发电路设计 触发电路的作用是利用同步变压器提供的同步信号产生合适的触发信号,根据控制信号控制晶闸管的导通时刻,使三相晶闸管桥输出满足负载要求的电压。该触发电路产生足够精度的触发信号外,还具有触发角显示、过流保护等功能,系统框图(含主回路)如图1所示[7]。 3.1 获取同步信号 对三相桥式整流电路(图2)来说,共阴极组的自然换流点是相电压波形正半周的交点,共阳极组的自然换流点是相电压波形负半周的交点,各交点依次互差60 ,而KP1的自然换流点比A相变正的

GTO驱动电路备课讲稿

G T O驱动电路

门极可关断晶闸管GTO驱动电路 1.电力电子器件驱动电路简介 电力电子器件的驱动电路是指主电路与控制电路之间的接口,可使电力电子器件工作在较理想的开关状态,缩短开关时间,减小开关损耗,对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。一些保护措施也往往设在驱动电路中,或通过驱动电路实现。驱动电路的基本任务:按控制目标的要求施加开通或关断的信号;对半控型器件只需提供开通控制信号;对全控型器件则既要提供开通控制信号;又要提供关断控制信号。 门极可关断晶闸管简称GTO, 是一种通过门极来控制器件导通和关断的电力半导体器件,它的容量仅次于普通晶闸管,它应用的关键技术之一是其门极驱动电路的设计。门极驱动电路设计不好,常常造成GTO晶闸管的损坏,而门极关断技术应特别予以重视。门极可关断晶闸管GTO的电压、电流容量较大,与普通晶闸管接近,因而在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用。 2.GTO驱动电路的设计要求 由于GTO是电流驱动型,所以它的开关频率不高。GTO驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电路和门极反偏电路三部分,可分为脉冲变压器耦合式和直接耦合式两种类型。用理想的门极驱动电流去控制GTO 的开通和关断过程,以提高开关速度,减少开关损耗。 GTO要求有正值的门极脉冲电流,触发其开通;但在关断时,要求很大幅度的负脉冲电流使其关断。因此全控器件GTO的驱动器比半控型SCR复杂。门极电路的设计不但关系到元件的可靠导通和关断, 而且直接影响到元件的开关

时间、开关损耗, 工作频率、最大重复可控阳极电流等一系列重要指标。门极电路包括门极开通电路和门极关断电路。 GTO对门极开通电路的要求:GTO的掣住电流比普通晶闸管大得多, 因此在感性负载的情况下, 脉冲宽度要大大加宽。此外, 普通晶闸管的通态压降比较小, 当其一旦被触发导通后, 触发电流可以完全取消, 但对于GTO, 即使是阻性负载, 为了降低其通态压降, 门极通常仍需保持一定的正向电流, 因此, 门极电路的功耗比普通品闸管的触发电路要大的多。对门极关断电路的要求:GTO对作为关断脉冲的负向门极电流有很高的要求。负向门极电流的幅值,斜率直接影响到元件的元断能力、关断时间及关断损耗。要求门极关断回路有足够大的动力源, 回路阻抗和感抗非常小,用作门极关断回路的开关元件要有很小的内阻, 较宽的频带和较好的承受冲击电流的能力。 3.GTO的普通驱动电路 下图1为普通的GTO驱动电路原理图。当输入信号为正脉冲时,光耦合器B导通,三极管V1截止,V2和V3导通,电源E1经R7、V3及C3(R8)触发GTO导通。当输入信号为零脉冲时,光耦合器B截止,V1导通,V2和V3截止。关断电路中的V4导通,V5截止,晶闸管VT经R13和R14获得触发信号并导通,电源E2经VT、GTO、R8、R15形成门极负电流使GTO关断。电路中C1到C5为加速电容。

晶闸管触发驱动电路设计-张晋远

晶闸管触发驱动电路设 计-张晋远

宁波广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业 《机电接口技术》 课程设计 题目晶闸管触发驱动电路设计 姓名张晋远学号 1533101200119 指导教师李亚峰 学校宁波广播电视大学 日期 2017 年 4 月 20 摘要 晶闸管是一种开关元件,能在高电压、大电流条件下工作,为了控制晶闸管的导通,必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号(电压及电流),完成此任务的就是触发电路。本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分由触发电路,交流电路,同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正

弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成UAA4002、KJ006触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。关键词:晶闸管;触发电路;脉冲;KJ006; abstract Thyristor is a kind of switch components, can work under high voltage, high current conditions, in order to control thyristor conduction, must be between control level to the cathode with appropriate trigger signal (voltage and current), complete the task is to trigger circuit. This topic in view of the thyristor trigger circuit design, the main part of the circuit by the trigger circuit, communication circuit, synchronous circuit and other circuit link. There is a blocking phase bridge trigger circuit, the sine wave synchronous trigger circuit, the single crystal trigger circuit, the integrated UAA4002, the KJ006 trigger circuit. This includes the working principle of the circuit and the circuit working procedure and the calculation of the relevant parameters. Keywords: thyristor; Trigger circuit; Pulse; KJ006;

晶闸管触发电路课程设计

晶闸管集成触发电路设计

1.晶闸管对触发脉冲的要求………………………… 2 . 锯齿波移相触发电路原理……………………… 3. KJ006集成触发电路…………………………… 3.1 内部结构…………………………………… 3.2 KJ006集成触发电路的工作原理………… 3.3 分析各管脚波…………………………… 3.4 KJ006典型接线图………………………… 4. 总结:…………………………………………… 4.1 接线………………………………………… 4.2 KJ006各管脚波形………………………… 4.3 触发双向晶闸管电路……………………… 5.设计体会………………………………………… 6. 参考文献…………………………………………

前言 电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术。可以预见,在21世纪电力电子技术仍将以迅猛的速度发展。电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用。 用晶闸管组成的交流电压控制电路,可以方便的调节输出电压有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等,也可用作调节整流变压器一次侧电压,其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法,可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管,只需要二极管,而且可控级仅在一侧,从而简化结构,降低成本。交流调压器与常规的交流调压变压器相比,它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压,它不是正弦波,其谐波分量较大,功率因数也较低 这些毕业生走进企业、公司、政府机构或研究单位之后,往往深刻地感觉到缺乏实际开发设计项目的经验,不善于综合运用所学理论,对知识的把握缺乏融会贯通的能力。 通过这种设计课程,我们一方面可以结合课程的教学内容循序渐进地进行设计方面的实践训练,另一方面,在参与一系列子项目的实践过程中,还能提高如何综合运用所学知识解决实际问题的能力,以及获得有关项目管理和团队合作等等众多方面的具体经验,增强对相关课程具体内容的理解和掌握能力,培养对整体课程知识综合运用和融会贯通能力。 最后,向此次课程设计的指导老师以及在课程设计中帮助、支持我的同学表示衷心的感谢。

双向晶闸管过零检测电路设计

双向晶闸管过零检测电路设计 2012年05月18日 10:27 来源:本站整理作者:秩名我要评论(0) 引言 双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为 功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流 无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触 发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双 向可控硅的触发常采用过零触发电路。过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。由 于采用过零触发,因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。 1 过零检测电路 电路设计如图1 所示,为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交 流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中 BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电 耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。在中断服务子程 序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

2 过零触发电路 电路如图3 所示,图中MOC3061 为光电耦合双向可控硅驱动器,也属于光电耦合器的一种,用来驱动双向可控硅BCR 并且起到隔离的作用,R6 为触发限流电阻,R7 为BCR 门极电阻,防止误触发,提高抗干扰能力。当单片机80C51 的P1. 0 引脚输出负脉冲信号时T2 导通,MOC3061 导通,触发BCR 导通,接通交流负载。另外,若双向可控硅接感性交流负载时,由于电源电压超前负载电流一个相位角,因此,当负载电流为零时,电源电压为反向电压,加上感性负载自感电动势el 作用,使得双向可控硅承受的电压值远远超过电源电压。虽然双向可控硅反向导通,但容易击穿,故必须使双向可控硅能承受这种反向电压。一般在双向可控硅两极间并联一个RC阻容吸收电路,实现双向可控硅过电压保护,图3 中的C2 、R8 为RC 阻容吸收电路。

晶闸管对触发电路的要求

晶闸管对触发电路的要求 触发脉冲的作用 各种电力电子器件的门极或控制极的控制电路都应提供符合一定要求的触发脉冲。对于晶闸管的触发脉冲来说,其主要作用是决定晶闸管的导通时刻,同时还应提供相应的门极触发电压和门极触发电流。 触发脉冲除了包括脉冲的电压和电流参数外,还应有脉冲的陡度和后沿波形,脉冲的相序和相角以及与主电路的同步关系,同时还须考虑门控电路与主电路的绝缘隔离问题和抗干扰、防止误触发问题。由于晶闸管是半控型器件,管子导通后即失去控制作用,为了减少门极损耗,故门极输出不用直流而用单脉冲或双脉冲,有时还采用由许多单脉冲组成的脉冲列,以代替宽脉冲。 触发脉冲参数要求 触发脉冲的主要参数有触发电流、脉冲宽度等,具体要求如下: (1)触发电流--晶闸管是电流控制型器件,只有在门极里注入一定幅值的触发电流时才能触发导通。由于晶闸管伏安特性的分散性,以及触发电压和触发电流随温度变化的特性,所以触发电路所提供的触发电压和触发电流应大于产品目录所提供的可触发电压和可触发电流,从而保证晶闸管的可靠触发,但不得超过规定的门极最大允许触发电压和最大允许触发电流。实际触发电流可整定为

3~5倍的额定触发电流。 (2)触发脉冲宽度--触发脉冲的宽度应能保证使晶闸管的阳极电流上升到大于擎住电流。由于晶闸管的开通过程只有几微秒,但并不意味着几微秒后它已能维持导通。若在触发脉冲消失时,阳极电流仍小于擎住电流,晶闸管将不能维持导通而关断。因此对脉冲宽度有一定要求,它和变流装置的负载性质及主电路的形式有关。 (3)强触发脉冲--触发脉冲前沿越陡,越有利于并联或串联晶闸管的同时触发导通。因此在有并联或串联晶闸管时,要求触发脉冲前沿陡度大于或等于10V/uS,通常采取强触发脉冲的形式。另外,强触发脉冲还可以提高晶闸管承受di/dt的能力。 (4)触发功率--触发脉冲要有足够的输出功率,并能方便地获得多个输出脉冲,每相中多个脉冲的前沿陡度不要相差太大。为了获得足够的触发功率,在门极控制电路中通常需要功率放大电路。 触发脉冲形式要求 在晶闸管的触发电路中,除了对触发脉冲的具体参数有所要求外,还对触发脉冲的形式有下列要求: (1)正向脉冲--晶闸管的触发电路必须保证加在晶闸管的门极上是一个对阴极为正电压的触发脉冲。 (2)脉冲形式--触发脉冲在形式上有宽脉冲、窄脉冲、脉冲列等多种,一般为了减小损耗采取窄脉冲或双窄脉冲的形式。有时也

基于单片机的晶闸管触发电路设计

基于AT89C52单片机的晶闸管触发器的设计 2010-09-05 16:24:10 来源:互联网 关键字:AT89C52晶闸管触发器 0 引言 基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。它具有诸多优点,温漂小,可靠性高,便于智能化控制等。一般的触发装置往往只采集一相同步信号,然后经单片机处理送出带有一定导通角α的六路脉冲控制信号,这无疑对三相交流电有一定的误差。本设计同时采集三相的同步脉冲信号,避免了只检测一相而造成的延时。同时,系统中的三相全控桥式整流电路采用了阻容吸收装置,避免产生过电压,使系统更加的稳定可靠。 1 系统硬件电路 整套系统的硬件电路主要由主回路和微处理器控制电路组成。其中主回路包括同步信号产生电路和触发脉冲信号驱动电路以及带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路。 本装置所用AT89C52单片机的定时/计数器,采用12 M晶振定时器方式工作,同步信号产生电路用以将从电网获得的220 V交流电压转换成6个在相位上相差60°的同步脉冲,AT89C52用作接收同步信号和α角,并将α角转换为脉冲延时,从而控制三相全控桥式整流电路的门级,控制输出电流的大小;驱动电路用来将从单片机出来的脉冲信号进行功率放大;带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路实现对输出电流大小的控制并接收过电流、过电压。 1.1 AT89C52主控制电路 主控制电路(图1)充分利用AT89C52内部资源,通过外接12 M晶振和电容来实现时钟电路。如图1所示,同步信号通过P0.0~P0.2口输入,单片机通过内部软件实现计时和向P1.2~P1.7口输出六路脉冲控制信号。若程序死循环,即可上电自动复位或人工复位。电路结构非常简单,易于实现。

教案-晶闸管及其应用

课题:8.1 晶闸管 8.2 晶闸管触发电路 授课时数:2 教学目标:1.掌握晶闸管的结构和工作原理。 2.了解晶闸管触发电路。 教学重点:1.晶闸管的分类、结构、型号、参数和工作特性。 2.单结晶体管的特性及晶闸管触发电路的工作原理。 教学难点:1.晶闸管的工作特性。 2.单结晶体管触发电路的工作原理。 A.引入 晶闸管俗称可控硅。具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便等优点。它广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。 B.复习 三端集成稳压器的分类。 C.新授课 8.1 晶闸管 8.1.1 单向晶闸管 1.单向晶闸管的结构和符号 (1)外形 平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。 (2)符号及内部结构 三个电极:阳极A、阴极K、控制极G 4层半导体: P—1N—2P—2N 1 P—引出线为控制极;1P—引出线为阳极;2N—引出线为阴极 2

3个PN结( J,2J,3J) 1 文字符号:一般用SCR、KG、CT、VT表示。 2.单向晶闸管的工作原理: (1)实验演示: ①正向阻断:A-K加正向电压,G无电压-不导通。 ②反向阻断:A-K加反向电压,G无论是否加控制电压-不导通。 ③触发导通:A—K加正向电压,G,K加正向电压—导通。 ④导通后控制极失去控制作用:晶闸管一旦导通,降低或去掉控制极电压仍导通。 (2)工作特点: ①单向晶闸管导通必须具备两个条件:一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压;二是控制极与阴极之间也要接正向电压。 ②晶闸管一旦接通后,去掉控制极电压时,晶闸管仍然导通。 ③导通后的晶闸管若要关断时,必须将阳极电压降低到一定程度。 ④晶闸管具有控制强电的作用,即利用弱电信号对控制极的作用,就可使晶闸管导通去控制强电系统。 3.单向晶闸管主要参数 (1)额定正向平均电流 在规定环境温度和散热条件下,允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。 (2)维持电流 在规定环境温度、控制极断开的条件下,保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。 (3)控制极触发电压和电流 在规定环境温度及一定正向电压条件下,使晶闸管从关断到导通,控制极所需的最小电压和电流。 (4)正向阻断峰值电压 在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。 (5)反向阻断峰值电压 在控制极断开时,可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。 4.晶闸管的型号及含义 (1)型号 3 表示额定电压为500 V 表示额定正向平均电流为5 A 表示晶闸管元件 表示N型硅材料

晶闸管触发电路的设计004

《电力电子课程设计》 课题名称:晶闸管触发电路的设计学院: 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

电力电子课程设计 目录 内容摘要 (2) 晶闸管触发电路设计的目的及任务要求 (3) 2.1 触发电路设计目的 (3) 2.2 设计的任务指标及要求 (3) 三触发电路设计方案的选择 (3) 3.1可供选择的方案种类 (3) 3.2 方案选择的论证 (3) 四锯齿波同步移相触发电路 (4) 4.1 触发电路的基本组成环节 (4) 4.2 触发电路的工作原理图 (4) 4.3 各元器件参数明细表 (5) 五基本环节的工作原理 (5) 5.1 锯齿波形成和同步移相控制环节 (5) 5.2 脉冲形成,整形放大和输出环节 (7) 5.3 强触发和双脉冲形成环节 (8) 5.4 触发电路的工作波形 (9) 六心得体会 (10) 七参考文献 (11)

晶闸管触发电路课程设计 内容摘要 晶闸管电路是电力电子电路常用电路之一,在生产,生活中应用非常广泛,是一弱强电电路的过渡的桥梁。要使晶闸管开始导通,必须有足够能量的触发脉冲,在晶闸管电路中必须有触发电路。用于晶闸管可控整流电路等相控电路的驱动控制,即晶闸管的触发电路。本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分有移相控制电路,触发脉冲形成电路,同步电压环节,脉冲形成,整形放大和输出环节等电路环节组成,涉及触发电路的方案选择以及选择方案后电路的设计,包括电路的工作原理和电路工作过程中的输出波形。由于知识有限,此次课题设计并不全面,有待于进一步完善。

电力电子课程设计 晶闸管触发电路设计的目的及任务要求 2.1 触发电路设计目的 要使晶闸管开始导通,必须施加触发脉冲,在晶闸管触发电路中必须有触发电路,触发电路性能的好坏直接影响晶闸管电路工作的可靠性,也影响系统的控制精度,正确设计触发电路是晶闸管电路应用的重要环节。 2.2 设计的任务指标及要求 1 输入电压:直流+15V,-15V. 2 交流同步电压:20V. 3 移相电压:0 - 10 V. 4移相范围:大于等于170度. 5对电路进行设计,计算元器件参数. 三触发电路设计方案的选 3.1 可供选择的方案种类 1 单结晶体管触发电路 2 正弦波同步触发电路 3 锯齿波同步触发电路 4 集成触发电路 3.2 方案选择的论证 1单结晶体管触发电路:脉冲宽度窄,输出功率小,控制线性度差;移相范围一般小于180度,电路参数差异大,在多相电路中使用不易一致,不付加放大环节。适用范围:可触发50A以下的晶闸管,常用于要求不高的小功率单相或三相半波电路中,但在大电感负载中不易采用。 2 正弦波同步触发电路:由于同步信号为正弦波,故受电网电压的波动及干扰影响大,实际移相范围只有150度左右。适用范围:不适用于电网电压波动较大的晶闸管装置中。

晶闸管及其应用

晶闸管及其应用 课程目标 1 了解晶闸管结构,掌握晶闸管导通、关断条件 2 掌握可控整流电路的工作原理及分析 3 理解晶闸管的过压、过流保护 4 掌握晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量 课程内容 1 晶闸管的结构及特性 2 单相半波可控整流电路 3 单相半控桥式整流电路 4 晶闸管的保护 5 晶闸管的应用实例 6 晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量 学习方法 从了解晶闸管的结构、特性出发,掌握晶闸管的可控整流应用,掌握晶闸管的过压和过流保护方式,结合实物和实训掌握晶闸管管脚及好坏的判断,通过应用实例,了解晶闸管的典型应用。 课后思考 1晶闸管导通的条件是什么?导通时,其中电流的大小由什么决定?晶闸管阻断时,承受电压的大小由什么决定? 2为什么接电感性负载的可控整流电路的负载上会出现负电压?而接续流二极管后负载上就不出现负电压了,又是为什么? 3 如何用万用表判断晶闸管的好坏、管脚? 4 如何选用晶闸管?

晶闸管的结构及特性 一、晶闸管外形与符号: 图5.1.1 符号 图5.1.2 晶闸管导通实验电路图 为了说明晶闸管的导电原理,可按图5.1.2所示的电路做一个简单的实验。 (1)晶闸管阳极接直流电源的正端,阴极经灯泡接电源的负端,此时晶闸管承受正向电压。控制极电路中开关S断开(不加电压),如图5.1.2(a)所示,这时灯不亮,说明晶闸管不导通。 (2)晶闸管的阳极和阴极间加正向电压,控制极相对于阴极也加正向电压,如图5.1.2(b)所示.这时灯亮,说明晶闸管导通。 (3)晶闸管导通后,如果去掉控制极上的电压,即将图5.1.2(b)中的开关S断开,灯仍然亮,这表明晶闸管继续导通,即晶闸管一旦导通后,控制极就失去了控制作用。 (4)晶闸管的阳极和阴极间加反向电压如图5.1.2(C),无论控制极加不加电压,灯都不亮,晶闸管截止。 (5)如果控制极加反向电压,晶闸管阳极回路无论加正向电压还是反向电压,晶闸管都不导通。 从上述实验可以看出,晶闸管导通必须同时具备两个条件: (1) 晶闸管阳极电路加正向电压; (2) 控制极电路加适当的正向电压(实际工作中,控制极加正触发脉冲信号)。

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