晶闸管过零触发电路修订稿
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。
双向可控硅及其触发电路精编版
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。
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。
新型获取晶闸管电压过零信号的电路
新型获取晶闸管电压过零信号的电路摘要：一、问题背景与意义二、新型晶闸管电压过零信号电路的原理1.现有技术的局限性2.新型电路的优势与特点三、新型电路在不同应用场景下的效果1.380V电网的TSC电路2.400V和660V电网的TSC电路四、新型电路的触发机制与控制逻辑1.单片机的时间控制触发2.过零采集控制逻辑脉冲变压器驱动电路五、结论与展望正文：一、问题背景与意义在快速无功补偿和谐波滤波装置中，晶闸管作为执行元件投切电容器，其触发信号的获取与控制至关重要。
本文针对这一问题，提出了一种新型的晶闸管电压过零信号获取电路，旨在实现快速无冲击投切电容器，并在谐波电流严重的状态下仍能正常动作。
二、新型晶闸管电压过零信号电路的原理新型电路采用了单片机控制，通过采集晶闸管两端的电压过零信号来实现触发。
相较于传统的电网电压同步信号和晶闸管阳极阴极过零信号，新型电路在满足快速无冲击投切电容器的要求的同时，能在谐波电流严重的状态下正常动作，具有较强的适应性。
三、新型电路在不同应用场景下的效果1.380V电网的TSC电路：在这种应用场景下，新型电路可以实现快速动作，且投切电流无冲击。
此外，由于第一次投切电容器没有直流电压，电路的不理想状态得到改善，提高了整体性能。
2.400V和660V电网的TSC电路：在400V和660V电网中，新型电路能根据电压等级的不同，采用光电驱动或脉冲变压器驱动，实现高效稳定的控制。
四、新型电路的触发机制与控制逻辑1.单片机的时间控制触发：通过单片机对逻辑时间进行精确控制，实现晶闸管的触发。
在快速动作时，避免电压升高，确保电路安全。
2.过零采集控制逻辑脉冲变压器驱动电路：根据绝缘要求，采用脉冲磁环触发，实现中压TSC电路的驱动。
五、结论与展望新型晶闸管电压过零信号电路在多种应用场景下表现出良好的性能，满足快速无冲击投切电容器的要求。
其设计原理和控制逻辑具有较高的实用性和广泛的应用前景。
晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种
过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用
晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种。
常用的触发电路与主回路之间由于有电的联系，易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响，为解决同步问题，往往又使电路较为复杂。
MOTOROLA公司生产的MOC3021-3081器件可以很好地解决这些问题。
该器件用于触发晶闸管，具有价格低廉、触发电路简单可靠的特点。
下面以MOC3061为例介绍其工作原理和应用。
一、内部结构及主要性能参数
二、应用电路
图中恒流充电电容器C4及单结晶体管VT11组成锯齿波发生器，以单运放IC4作比较器，将来自手动设定器或控温仪表的0-8V（可由0-10mA转换而来）控制信号与锯齿波电压比较。
在西那电压高于锯齿波电压时，IC4输出为低电平，驱动
MOC3061（三相触发时为3个输入端串联）的输入LED工作。
三相电压按A、B、C相序，则线UAB、UBC、UCA、每隔60°顺序过零。
当LED电流作用时，在三相中线电压先过零的任意两相将同时触发导通（如UAB先过零，则A、B相先触发导通）。
第三相（C相）将在与其相序最近的A相电压等于其相电压（UCA=0）时导通。
这就保证了无论负载是星形接法还是三角形接法，都是零电流出发导通。
当LED电流为零时，三相中的任意之间的电流降到保持电流以下时，这两相将截止，剩下的一相也将在同一时刻截止。
晶闸管触发电路共46页文档
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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晶闸管触发电路
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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晶闸管过零触发电路
晶闸管过零触发电路1、闸管过零触发电路结构及原理分析1.1触发电路和过零触发电路的比较在交流调压领域，尤其是应用于交、直流电机的电力拖动系统的交、直流调压电路，多采用移相触发电路，即使触发脉冲相对同步脉冲来说，产生一个相对延迟角，延迟量越大，晶闸管的导通角越小，输出电压越低。
电路的实质是调整或控制触发脉冲出现的时刻，若使移相触发脉冲在电网周波的“峰顶位置”出现，晶闸管在电网电压过零点后的T2、T4时刻开通，电网电压的正弦波被“削掉一半”，输出电压的有效值为电源电压的一半。
移相触发的结果，使完整的正弦波被 “部分砍掉”，形成“缺口波”，此种波形中谐波分量最大，富含奇、偶次（多种频率值的）谐波，易使电网中产生浪涌电压（电流）分量，造成对电网的污染、易对周过电气设备造成干扰。
我们可称为这种控制方式为“削波控制”，输出电压频率仍为50Hz ，电压（电流）的连续性，还算不错。
电网电压同步脉冲a、移相触发电路过零点信号移相触发脉冲移相输出电压电网电压同步脉冲b、过零触发电路（触发脉冲）门限控制信号过零输出电压T1T2T1T2T3T4图1移相触发与过零触发的波形比较即能实现调压，又能保持输出正弦波波形的完整，这是过零触发电路的最初思路。
实现方法：1）触发脉冲总是在电网过零点附近送出，使晶闸管在电网过零后即行输出，在整个电网周波内“完全开通”，电路输出为完整的正弦波形；2）用门限控制信号来控制晶闸管的导通时间，即控制流过晶闸管周波数的多少，当使控制信号高、低电平时间比T1：T2=1：1时，晶闸管一半时间处于关断，一半时间处于开通，电源中的完整周波有一半为晶闸管所输出，输出电压的有效值也为电源电压的一半。
3）过零电路的触发脉冲，是由同步脉冲，不经移相，即直接触发晶闸管的，但取得的同步脉冲往往较“窄”，需要展宽处理，才能可靠触发晶闸管。
过零触发电路，晶闸管输出波形为完整的正弦波，晶闸管从过零点开始导通，然后在过零点自生关断，晶闸管承受的电流、电压冲击较小，输出电压的谐波分量少，不污染电网和造成干扰，这是其优点。
晶闸管过零触发电路
晶闸管过零触发电路1、闸管过零触发电路结构及原理分析1.1触发电路和过零触发电路的比较在交流调压领域，尤其是应用于交、直流电机的电力拖动系统的交、直流调压电路，多采用移相触发电路，即使触发脉冲相对同步脉冲来说，产生一个相对延迟角，延迟量越大，晶闸管的导通角越小，输出电压越低。
电路的实质是调整或控制触发脉冲出现的时刻，若使移相触发脉冲在电网周波的“峰顶位置”出现，晶闸管在电网电压过零点后的T2、T4时刻开通，电网电压的正弦波被“削掉一半”，输出电压的有效值为电源电压的一半。
移相触发的结果，使完整的正弦波被“部分砍掉”，形成“缺口波”，此种波形中谐波分量最大，富含奇、偶次（多种频率值的）谐波，易使电网中产生浪涌电压（电流）分量，造成对电网的污染、易对周过电气设备造成干扰。
我们可称为这种控制方式为“削波控制”，输出电压频率仍为50Hz，电压（电流）的连续性，还算不错。
图1移相触发与过零触发的波形比较即能实现调压，又能保持输出正弦波波形的完整，这是过零触发电路的最初思路。
实现方法：1）触发脉冲总是在电网过零点附近送出，使晶闸管在电网过零后即行输出，在整个电网周波内“完全开通”，电路输出为完整的正弦波形；2）用门限控制信号来控制晶闸管的导通时间，即控制流过晶闸管周波数的多少，当使控制信号高、低电平时间比T1 : T2=1 : 1时，晶闸管一半时间处于关断，一半时间处于开通，电源中的完整周波有一半为晶闸管所输出，输出电压的有效值也为电源电压的一半。
3）过零电路的触发脉冲，是由同步脉冲，不经移相，即直接触发晶闸管的，但取得的同步脉冲往往较“窄”，需要展宽处理，才能可靠触发晶闸管1 - 》' ---------------------- ? 门限控制信号过零触发电路，晶闸管输出波形为完整的正弦波，晶闸管从过零点开始导通，然后在过零 点自生关断，晶闸管承受的电流、电压冲击较小，输出电压的谐波分量少，不污染电网和造成 干扰，这是其优点。
晶闸管交流调压器触发电路分析与设计
6Байду номын сангаас
《电力电子技术》1998 年第 1 期 1998. 2
①控制机理先进 ,性能价格比高 。适合现 代工业控制 。
②电动机起动平滑 ,起始电压可调 ,且可保 证电动机起动的最小起动转矩 。
③起动电流可根据负载情况调整 ,能更有 效地降低用户契约用电容量 。
④起动时间可调 ,在该时间范围内 ,电动机 的转速逐渐上升 ,以避免转速冲击 。
Abstract :Based on t he analysis for t he disadvantage of using zero2voltage trigger alone in t hyristor AC regulator wit h inductive load ,t his paper presents a met hod for interlocking zero2voltage pulse wit h zero2current pulse to trigger t hyristor. A new technique for detecting zero2current point is utilized in zero2current trigger cir2 cuit ,so t he system reliability is improved.
文献[4 ]中介绍了一种检测连续电流型无 环流周波变流器 (NCC) 输出电流零点和输出电 流极性的方法 ,它可以可靠地应用在该交流调 压器中 ,达到快速 、准确 、可靠地检测电流过零 点 ,并且不再需要防止绕组短路的复杂附加电 路 。如图 4 所示 ,该方法采用普通晶闸管 V T , V T 与二极管 VD 串联电路具有以下特性 :当 反向电压突然加到 V T 与 VD 的串联电路上 时 ,开始时 VD 上的电压差不多等于所施加的 反向电压 ,然后衰减到零 。
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晶闸管过零触发电路 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
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
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：
图四 2控3的TSC电路信息来自: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。
信息来自: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信息来自: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:输配电设备网
*不能用于快速的冲击负载。
最快几百ms,原因是晶闸管在刚刚停止时两端电压不为零，要等待电容器对电阻放电晶闸管两端电压才能衰减为零。
需要快速就要减小电阻,增加电阻功率，结果耗能大，不符合节能的要求。
*合闸瞬间存在MOC3083误导通现象,误导通可能损害晶闸管。
* 滤波装置中谐波电流大时，晶闸管工作不正常，存在停止工作的情况。
*电网电压高于400V电路设计困难。
3.新型的晶闸管两端采集过零信号的电路,由此产生一系列触发电路.
在主回路中设计过零触发电路实属不易，查阅文献有采用基于霍尔原理工作的LEM模块采集过零信号的，其过零触发的原理框图见图七,晶闸管过零电压检测电路原理图见图八。
本文作者经过努力，依照图七、图八原理框图和电路原理图的思路，摈弃了MOC3083在主回路取过零信号和触发晶闸管的方法，开发一种新型的电路,特点是采集晶闸管的过零信号将它反馈到输入的低压端再做信号逻辑处理来触发晶闸管。
其电路框图如图九。
这样就完全克服了MOC3083的弱点。
信息
来源图七 TSC过零触发的原理框图信息请登陆:
输配电设备网
图八晶闸管过零电压检测电路原理图信息请登陆:输配电设备网
图九:过零采集控制逻辑光电驱动电路框图
400V电网电压多数采用模块晶闸管，可以采用光电驱动晶闸管如图九。
660V电网电压，电网电压高，需要采用脉冲变压器驱动。
如图十。
图十:过零采集控制逻辑脉冲变压器驱动电路框图
中压TSC，根据绝缘要求需要采用脉冲磁环触发。
图十一。
信息来
源:
图十一中压TSC采用脉冲磁环触发信息来源采用新触发电路，应用单片机做逻辑时间控制触发2控3电路。
信息来源投切电流相对没有冲击，由于第一次投切电容器没有直流电压，是不理想的状态，必然有一定的冲击，当冲击电流与正常稳定电流之比≤倍时，可以认为不影响晶闸管和电容器的使用。
投切停止后，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。
图十三：又一幅A相晶闸管电压 C相电流。
横坐标50ms/格快速动作
图十四：从长期停止态开始工作的A相晶闸管电压 C相电流.
第一周波有点冲击。
冲击电流的峰值32A，正常稳定电流峰值为24A，冲击电流/稳定电流=。
h
t晶闸管开关放在三角形内的效果更好，同时可以分相控制补偿不平衡负载。
信息请登陆:输配电设备网
图十五晶闸管开关放在三角形内的效果
图十六晶闸管开关放在三角形内首次动作无冲击
信息来源晶闸管的触发电路是保证触发无冲击快速动作的重要部件。
新型的晶闸管两端采集过零信号的电路，满足快速无冲击投切电容器的要求，在谐波电流严重的状态下依然可以正常动作，适合TSC的不同主回路、不同电压等级和不同的晶闸管形式，效果不错，对应不同需求产生了一系列触发电路。
晶闸管的触发电路是保证触发无冲击快速动作的重要部件。
新型的晶闸管两端采集过零信号的电路，满足快速无冲击投切电容器的要求，在谐波电流严重的状态下依然可以正常动作，适合TSC的不同主回路、不同电压等级和不同的晶闸管形式，效果不错，对应不同需求产生了一系列触发电路。