晶闸管触发电路的详解
7-7晶闸管的触发电路
• （4）单结晶体管的特点 • 1）单结晶体管发射极电压等于峰点电压时，单结
晶体管导通，导通之后，当发射极电压小于谷点 电压时，管子由导通变为截止，谷点电压在2-5v 之间。 • 2）单结晶体管的发射极与第一基极的电阻RB1是 一个阻值随发射极电流增大而减小的电阻， RB2 则是一个与发射极电流无关的电阻。 • 3）不同的晶体管有不同的UP、UV，若电源电压不 同，二者也会改变，在触发电路中常选用UV大一 些或IV大一些的单结晶体管。
单结晶体管振荡电路
• 因此，在电容器两端得到锯齿波，在输出端得 到脉冲尖顶波。
• 调整RC可以调整电容充放电速度，使输出波形 前移或移，从而控制晶闸管的触发时刻。RC乘 积较大时，后移。
单结晶体管触发电路
• 3、单结晶体管触发电路 • 由于每半个周期内第一个脉冲将晶体管触发后，
后面的脉冲均无作用，因此只要改变每半周第一 个脉冲产生的时间即改变了控制角α的大小，在实 际中可利用改变充电电阻R的方法来实现改变控 制角从
① 截止区：当uEB1<UP时，PN结反偏，单结管截止。 ② 负阻区：当uEB1>UP，PN结正偏，iE猛增，uEB1
反而减小，呈现负阻效应。
③ 饱和区：当uEB1下降到谷点以后，iE增加，uEB1
也有所增加，但变化较小，器件进入饱和区，当
uEB1<Uv时管子重新截止。
单结晶体管的特点
• 2、单结晶体管振荡电路
E R1
当电源接通时电源通过R对C充电，E点电位逐渐升高， 当上升到up时，单结管导通，发射极电流突然增大， 电容C通过发射极、第一基极、电阻R1放电，由于R1 很小，故放电速度快，电容两端电压下降很快，uO下 降很快,当下降到单结晶体管的谷点电压，单结晶体管 截止，输出电流、电压为0。接着电源又重新开始对C 充电，重复以上过程。
晶闸管对触发电路
第六章晶闸管触发电路6．1 晶闸管对触发电路的基本要求6．1．1 触发信号的种类晶闸管由关断到开通，必须具备两个外部条件：第一是承受足够的正向电压；第二是门极及阴极之间加一适当反向电压、电流信号(触发信号)。
门极触发信号有直流信号、交流信号和脉冲信号三种基本形式。
(1)直流信号在晶闸管加适当的阳极正向电压的情况下，在晶闸管门极及阴极间加适当的直流电压，则晶闸管将被触发导通，如图6．1(a)、(b)所示。
这种触发方式在实际中应用极少。
因为晶闸管在其导通后就不需要门极信号继续存在。
若采用直流触发信号将使晶闸管门极损耗增加，有可能超过门极功耗；在晶闸管反向电压时，门极直流电压将使反向漏电流增加，也有可能造成晶闸管的损坏。
(2)交流信号如图6．1(c)所示，在晶闸管门极及阴极间加入交流电压，当交流电压Dc，uc，时，晶闸管导通。
uc，是保证晶闸管可靠触发所需的最小门极电压值，改变u。
值，可改变触发延迟角o。
这种触发形式也存在许多缺点，如：在温度变化和交流电压幅值波动时，触发延迟角(不稳定；改变交流电压u。
值来调节。
的变化范围较小(0’《。
《90‘)，精度低徊l／dc不能太大等。
(3)脉冲信号脉冲信号如图6．1(d)·(h)所示，其中(d)为尖脉冲；(e)为宽脉冲；(f)为脉冲列；(s)为双脉冲；(h)为强触发脉冲。
在晶闸管门极触发电路中使用脉冲信号，不仅便于控制脉冲出现时刻，降低晶闸管门极功耗，还可以通过变压器的双绕组或多绕组输出，实现信号的隔离输出。
因此，触发信号多采用脉冲形式。
第118页6．1．2 晶闸管对门极触发电路的要求晶闸管门极触发信号由触发电路提供，由于晶闸管电路种类很多，如整流、逆变、交流调压、变频等；所带负载的性质也不相同，如电阻性负载、电阻—电感性负载、反电势负载等。
仅管不同的情况对触发电路的要求也不同，但其基本要求却是相同的，具体如下：(1)触发信号应有足够的功率(电压、电流)这些指标在产品样本中均已标明，由于晶闸管元件门极参数分散性大，且触发电压、电流值受温度影响会发生变化。
晶闸管触发电路原理
晶闸管触发电路原理
晶闸管触发电路是一种用来控制晶闸管导通或关断的电路。
晶闸管是一种双电极四层结构的半导体器件，当控制电压达到一定值时，晶闸管将导通，形成低电压通道，允许大电流通过。
而当控制电压低于一定值时，晶闸管会关断，形成高电压阻断状态。
晶闸管的触发电路一般由两部分组成：触发脉冲发生器和触发脉冲放大器。
触发脉冲发生器负责产生控制信号，而触发脉冲放大器则负责放大触发信号，使之能够控制晶闸管的导通或关断。
触发脉冲发生器通常是利用电容和电感等元件来形成一个振荡电路，产生临时性的高幅度脉冲信号。
这个脉冲信号可以通过电压调节器进行调节，以确保触发脉冲的幅度和宽度符合晶闸管的要求。
触发脉冲放大器接收触发脉冲发生器产生的脉冲信号，并将其放大到足以触发晶闸管的电压级别。
这个放大过程中通常会使用放大电路，如放大器或变压器等。
当触发脉冲传递到晶闸管上时，它会改变晶闸管的电特性，从而实现导通或关断。
触发脉冲的幅度、宽度和频率等参数决定了晶闸管的导通和关断速度以及电流大小。
总而言之，晶闸管触发电路是利用触发脉冲发生器和触发脉冲
放大器，通过产生和放大脉冲信号来控制晶闸管的导通或关断，实现对电流的控制。
电力电子技术第3章 晶闸管的触发驱动电路
3.3.1 锯齿波形成和脉冲移相控制环节 锯齿波同步触发电路的移相原理，是将锯齿波 电压与直流控制电压 UC叠加，使锯齿波可以垂直 上下移动，锯齿波形斜面对应的电压值能控制形成 脉冲的晶体管开通时刻，即改变对应控制角 α的大 小。
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3.3.2 脉冲形成、整形和放大输出环节 当锯齿波电压ue3与控制电压Uc、偏置电压Ub 叠加在V4管基极进行并联叠加的电压ub4<0.7V时， V4管截止，电源分别经及R13与R14向V6管与V5管供 给足够大的基极电流，使V6，V5管饱和导通。
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3.2 单结晶体管触发电路 单结晶体管（Unijuncting Transistor）的结构 及图形符号、等效电路如图3.3所示。单结晶体管 是在一块高电阻率的N型硅片两端，用欧姆接触方 式引出第一基极b1和第二基极b2，b1和b2之间的 电阻为N硅片的体电阻，约为3～12kΩ，在硅片靠 近b2极渗入P型杂质，形成PN结，由P区引出发射 极 e。
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3.1.3 移相触发器的主要技术指标 （1）同步信号波形 同步信号有正弦波，方波和锯齿波，三者各有 特点，但集成模拟触发器多用锯齿波；数字式触发 器同步信号多用方波。 （2）同步信号幅值 同步信号的幅值随所应用触发器外接元件的不 同而有差别，一般为 6 ～ 30 V。 （3）移相范围 移相范围指当移相控制电压 UC，从零至最大 变化时，输出触发脉冲对于同步信号相位的变化量 。
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（4）脉冲幅值 脉冲幅值一般指电压幅值与电流幅值。当脉 冲触发器输出的脉冲电压幅值在不接晶闸管时可以 为 12 ～25 V。而电流幅值随被触发晶闸管容量的 不同有差异。 （5）脉冲宽度 为了保证触发的可靠性，触发脉冲常采用宽 脉冲、双窄脉冲，或宽脉冲列、双窄脉列。宽脉冲 宽度应大于 60°小于 120°，双窄脉冲每个脉冲 的宽度应大于 18°小于 30°。
晶闸管触发电路
•1.1 单结晶体管
单结晶体管又叫双基极二极管，是具有一个PN结的三 端负阻器件。 单结晶体管触发电路结构简单，输出脉 冲前沿陡峭，抗干扰能力强，运行可靠，调试方便，广 泛应用与小容量晶闸管触发控制。
1.单结晶体管的结构ຫໍສະໝຸດ 等效电路在一个低掺杂的N型硅棒上利 用扩散工艺形成一个高掺杂P 区，在P区与N区接触面形成 PN 结 ， 就 构 成 单 结 晶 体 管 (UJT)。其结构如图 (a)所示，
当Ueb1增大，使PN结正向电压大于开启电压时，则IE变为正向电流，从 发射极e流向基极b1,此时，空穴浓度很高的P区向电子浓度很低的硅棒的A— b1区注入非平衡少子；由于半导体材料的电阻与其载流子的浓度紧密相关， 注入的载流子使rb1减小；而且rb1的减小，使其压降减小，导致PN结正向电 压增大，IE随之增大，注入的载流子将更多，于是rb1进一步减小；当IE增大 到一定程度时，二极管的导通电压将变化不大，此时UEB1。将因rb1的减小而 减小，表现出负阻特性。
P型半导体引出的电极为发射极E； N型半导体的两端引出两个电极， 分别为基极B1和基极B2，B1和B2 之间的N型区域可以等效为一个纯 电阻，即基区电阻RBB。该电阻的 阻值随着发射极电流的变化而改 变。单结晶体管因有两个基极， 故也称为双基极晶体管。其符号 如图(b)所示。
单结晶体管的等效电路如图(c)所 示，发射极所接P区与N型硅棒 形成的PN结等效为二极管D；N
型硅棒因掺杂浓度很低而呈现高 电阻，二极管阴极与基极B2之间 的 等 效 电 阻 为 RB2 ， 二 极 管 阴 极 与基极B1之间的等效电阻为RB1； RB1的阻值受E-B1间电压的控制， 所以等效为可变电阻。
2、工作原理和特性曲线
当e-b1电压Ueb1为零或(Ueb1< UA)时，二极管承受反向电压，发射极的电 流Ie为二极管的反向电流，记作IEO。
晶闸管的门极触发电路
晶闸管的门极触发电路在由晶闸管构成的整流电路中，晶闸管门极触发电路的作用通常是根据直流控制电压的大小决定触发角a的大小，从而起到调节整流输出电压的作用。
因为不同的触发角对应于不同的电源电压的相位，改变触发角即是移动触发脉冲所对应的相位，因此晶闸管的门极触发电路通常都是通过移相的方法来实现的。
<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />垂直移相原理在晶闸管移相触发电路中，一般都把同步电压与直流控制电压叠加起来，用改变直流控制电压的大小来改变触发电路翻转的时刻，即触发脉冲的输出时刻，以达到移相的目的，这种移相方法称为垂直移相。
采用垂直移相时，其信号叠加的方法可以分为串联与并联两种，如图1（a）（b）所示。
图1串联垂直移相方法是将各信号的电压通过串联方式综合，从而作为晶体管的基极控制信号。
当串联信号电压过零时，晶体管状态翻转，这一瞬间就是产生触发，产的时刻。
因此触发时刻由同步信号与控制电压的交点决定，当控制电压垂直移动时，交点所对应的相位在水平变化，达到移相的目的。
如图1（c）所示。
在串联移相方法中，各输入信号相互影响较小，但要求各信号源的内阻要小，且各信号源必须是独立的，不能有公共接地点，因此实现起来比较麻烦。
并联垂直移相方法是对各信号的电流进行综合，实现比较方便。
但为了在调整时互不影响，信号源必须具有较大的内阻，因此要求输入信号有一定功率，以保证综合后的精度。
目前应用较普遍的是并联移相方式。
正弦波同步触发电路图2是常用的同步电压为正弦波的移相触发电路，一个周期能发出一个脉冲，适用于三相全控桥式电路，或用于大电感负载时的可控整流电路。
图2上图所示的同步电压为正弦波的触发移相电路共由四个环节组成：同步移相环节、脉冲形成环节、功率放大环节、脉冲输出环节。
同步移相环节的作用是使触发脉冲与主电路中各晶闸管的阳极电压建立一定的相位关系。
通过同步电压与直流控制电压的交点的改变决定不同的触发脉冲起始时刻。
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：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。
晶闸管触发电路
晶闸管触发电路1. 引言晶闸管（Thyristor）是一种重要的电子元件，在电力控制和功率电子领域具有广泛的应用。
晶闸管的触发电路是控制晶闸管导通或截止的关键部分。
本文将介绍晶闸管触发电路的工作原理、分类以及常见的电路设计。
2. 工作原理晶闸管触发电路的核心原理是通过控制一定的触发电压或电流，使晶闸管从关断状态转变为导通状态。
在正常工作状态下，晶闸管是一个双向控制的开关，其阻断能力较强。
晶闸管触发电路一般由触发电源、触发信号处理电路和触发脉冲发生电路组成。
触发电源提供所需的触发信号电压或电流；触发信号处理电路对来自触发电源的信号进行滤波、放大等处理；触发脉冲发生电路根据控制要求产生一定的触发脉冲。
3. 分类根据晶闸管触发电路的工作原理和触发方式的不同，晶闸管触发电路可以分为以下几类：3.1 瞬态触发电路瞬态触发电路是指在很短的时间内产生一个高幅值的触发脉冲，以确保晶闸管能够迅速地达到导通状态。
常见的瞬态触发电路包括单脉冲触发电路和多脉冲触发电路。
3.2 交流触发电路交流触发电路主要用于控制交流电源下的晶闸管。
交流触发电路可以根据触发方式的不同分为电流触发电路和电压触发电路。
3.3 直流触发电路直流触发电路主要用于控制直流电源下的晶闸管。
直流触发电路可以根据触发方式的不同分为电流触发电路和电压触发电路。
4. 常见电路设计4.1 单脉冲触发电路设计单脉冲触发电路设计是一种常见的瞬态触发电路设计。
下面是一个基于电流触发方式的单脉冲触发电路设计示意图：4.2 电流触发电路设计电流触发电路设计主要用于控制直流电源下的晶闸管。
下面是一个基于电流触发方式的电流触发电路设计示意图：4.3 电压触发电路设计电压触发电路设计主要用于控制交流电源下的晶闸管。
下面是一个基于电压触发方式的电压触发电路设计示意图：5. 总结晶闸管触发电路是控制晶闸管导通或截止的关键部分。
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例
三相半波电源变压器为Y／Y-12，触发电路采用PNP 的正弦波移相触发电路，求： 1、同步电压与对应晶闸管阳极电压的相位关系 2、确定同步变压器的钟点数
第三章 晶闸管对触发电路的要 求与简单的触发电路
扬州工业职业技术学院 电子系 范丛山
晶闸管是单向可控器件，晶闸管承受正 向阳极电压的同时，门极还要加上适当的触 发电压才能由阻断转入导通状态。改变触发 脉冲的输出的时间，即可以改变控制角的大 小，从而达到改变输出直流平均电压的目的。
一、晶闸管对触发电路的要求 触发信号可以使交流、直流或脉冲，脉冲信号 只能在门极为正、阴极为负时起作用。触发信号的 电压波形有多种形式。 1、触发信号应有足够的功率（电压与电流） 触发电路输出的触发电压和触发电流，应大于 晶闸管的门极触发电压和门极触发电流。在触发信 号为脉冲形式时，只要触发功率不超过规定值，触 发电压、电流的幅值在短时间内可大大超过额定值。
二、简单的触发电路 用电阻、电容、二极管以及光耦合器等器件 可以组成各种简单实用的触发电路。这类触发电 路所用元件少，结构简单，常用于控制精度要求 不高的小功率负载电路。 1、简单的移相触发电路
2、阻容移相触发电路
Hale Waihona Puke 3、用数字集成电路组成的触发电路
三、单结晶体管触发电路 由单结晶体管组成的触发电路结构简单，输出脉冲前沿陡， 抗干扰能力强，温度补偿性能好，而且运行可靠，调试维修 方便，因此在单相晶闸管整流装置中得到广泛应用。 1、结构 单结晶体管又称为双基极二极管或单结管，它具有一个 PN结的三端半导体器件（一个发射极、两个基极）。
Usc
C
R1
－
⑴调节电阻Re能改变自激振荡电路的振荡频率， 要电路保持振荡，Re必须满足下列条件：
U UV U UP Re IV IP
⑵R1决定输出脉冲的幅值和宽度 ⑶R2用来补偿温度对Up的影响，用来稳定振荡 频率。
四、同步电压为锯齿波的触发电路 同步电压为锯齿波的触发电路由五个基 本环节组成：（1）同步环节；（2）锯齿波 形成和脉冲移相控制环节；（3）脉冲形成、 放大和输出环节；（4）双脉冲形成环节； （5）强触发环节。
②锯齿波：
usv
wt1 90
30
wt3
wt
60 wt1
wt3
wt
NPN——usv滞后ua180° PNP——usv与ua同相
usv
wt1
uc2
wt
usv
wt
实现同步的步骤：
①根据主电路的结构，负载的性质及触发电路的形式与脉 冲移相范围的要求，确定该触发电路的同步电压UT与对 应晶闸管阳极电压之间的相位关系。
b2 b1 e
b2 Rb2 e VD Rb1 b1
第一基极
b2
射极 第二基极 b1
e
2、特点 （1）稳定的触发电压，并可用极间所加的电 压控制； （2）由一极小的触发电流； （3）负阻特性较均匀，温度与寿命较晶体管 稳定； （4）可取得较大的脉冲电流。
单结晶体管自激振荡电路
＋ Re
R2
Up
b2
b1
（一）同步环节 同步环节由同步变压器Ts、晶体管VT2、VD1、VD2、 R1以及C1等组成。在锯齿波触发电路中，同步就是要求锯 齿波的频率与主回路电源频率相同。锯齿波是由开关管VT2 控制的，VT2有截止变为导通期间产生锯齿波，VT2截止持 续时间就是锯齿波的宽度，VT2开关的频率就是锯齿波的频 率。要使触发脉冲与主回路电源同步，必须使VT2开关频率 与主回路电源频率达到同步。
（二）锯齿波形成和脉冲移相控制环节 电路采用由VT1、VZ、RP1和R4组成的恒流源 电路生成线性较好的锯齿波。其中恒流源向电容C2 充电，VT2作为同步开关控制恒流源对C2的充放电 过程。VT3为射极跟随器，起阻抗变换和前后级隔 离作用。
（三）脉冲形成、放大和输出环节 （1）脉冲形成环节由晶体管VT4、VT5、VT6组成； （2）放大和输出环节由VT7、VT8组成
解:正弦波PNP：usv超前ua60° 如果采用NPN的正弦波触发电路：usv滞后ua120° U AB U a U AB U a U sa U sab 30°
30°
Y／Y—10
U sab U sa Y／Y—4
同步的概念： 实现同步的方法:
正确选择同步 晶闸管装置是 信号电压相位以及 通过同步变压器不 得到不同相位同步 同连接方式或再配 信号的方法，称为 合阻容移相，得到 晶闸管装置的同 要求相位的同步信 号电压。 步或定相。
ud
wt
①正弦波：
usv
usv usv
120
NPN——usv滞后ua120° PNP——usv超前ua60°
2、触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡 触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在 触发脉冲消失前达到擎住电流，使晶闸管能保持通 态，这是最小的允许宽度。 3、触发脉冲的移相范围应能满足变流装置的要求 触发脉冲的移相范围与主电路形式、负载性质 及变流装置的用途有关。如三相半波电阻性负载时， 要求移相范围为150，而三相桥式全控电阻性负载 要求移相范围为120。 4、触发脉冲与主回路电源电压必须同步 为了使晶闸管在每一周期都能重复在相同的相位 上触发，保证变流装置的品质和可靠性，触发电路 的同步电压与主回路电源电压必须保持某种固定的 相位关系。
（四）双脉冲形成环节 对于三相全控桥整流电路要求触发脉冲必须采 用宽脉冲或双脉冲，此电路可实现双脉冲输出，相 邻两个脉冲的间隔为60。
（五）强触发及脉冲封锁环节 晶闸管采用强触发可缩短开通时间，提高晶闸 管承受电流上升率的能力，有利于改善串并联元件 的动态均压与均流，增加触发可靠性。
五、触发脉冲与主电路电压的同步