[其他]一種數字式可控硅觸發脈沖裝置

在審

• 申請號: 101985000000400
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1005232B
• 公開（公告）日: 1989-09-20
• 發明（設計）人: 陸啟湘
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 代理公司: 湘潭大學專利事務所
• 代理人: 羅樹芝;曾強

一種可控硅觸發裝置。觸發角以數字形式給出，由硬件實現，一旦以手動或計算機方式將代表觸發角的數值寫入該裝置，則由電源所同步的計時電路與觸發角數寄存器一齊驅動特定的觸發函數邏輯，輸出高分辨率的一串脈沖序列，觸發可控硅，實現整流和逆變。

本發明屬于將數字量表征的觸發角轉變為一串有序且寬度予定的脈沖，去觸發各種整流或逆變電路中的可控硅裝置。

現有的各種可控硅觸發電路，采用由電源信號同步的鋸齒波或余弦波發生器輸出，去和給定的代表觸發角的控制電壓進行比較，由比較器輸出躍變信號，經整形后再去觸發相應的可控硅〔P、C、森，（加拿大），晶閘管直流傳動，1981〕。見圖一。其中，f_r是電源輸入，1是同步降壓變壓器，輸出為同步信號e。2是由e所同步的鋸齒波或余弦波發生器，輸出波形er，送入比較器3的一輸入端。比較器3的另一輸入端由觸發角電壓Ec所控制。3的輸出EO經過脈沖放大器4整形后，發生脈沖P去觸發可控硅門極。

隨著橋路中可控硅數目的增加，這種方式下的觸發系統的數目也要增加。鋸齒波或余弦波及比較電壓的誤差累加可達5%左右，精度不高。當可控硅數目增加時，丟失脈沖的可能性隨觸發電路增多而增大。在逆變時尤其不允許出現這種情況。

在計算機控制的系統中，還要增加數模轉換裝置才能使用上述觸發電路。這樣又增加了系統的純延遲和傳遞誤差。

若不用上述方式，而用軟件來定時觸發，則目前大多數微處理器速度還較慢，以致影響執行其它任務（P、C、森、晶閘管直流傳動，1981）。

本發明是針對以上困難，設計一種數字式觸發脈沖產生系統，以便與計算機接口，省去數模轉換、比較器等環節，由計算機直接輸出由數字表征的觸發角值。

本發明采用如下方式來完成：由電源信號f_r同步的振蕩器G發出脈沖CK，送往時間計數器B，成為一個與電源頻率f_r同步的倍頻時鐘電路。觸發角的給定數值由寄存器A來保存。將要觸發的可控硅的序號由計數器C來指定。橋路中有幾只可控硅（未算并聯的），則C的計數范圍就是幾。把A、B、C三者表示的數送往一個邏輯電路F，實現某個稱為“觸發函數”（見圖五）的邏輯運算后，F輸出布爾量函數值，去控制一個脈沖發生器P（一般P為受控多諧振蕩器），發出寬度足以導通可控硅的脈沖，通過由C控制的譯碼器E（當C為環形計數器，則不必要譯碼器），去觸發相應的可控硅，而脈沖后使C作循環增一。組成方式見圖二。脈沖發生器P輸入輸出波形如圖2b）所示，實施例見圖2C）。

用兩組這樣的脈沖分配裝置E₁、E₂，便可實現兩組反并聯可控硅直流正負極性改變的供電。見圖三。比起單向供電的圖二來，只增加了一個譯碼器E₂和兩個單觸發器S₁和S₂。節省了一套數字觸發裝置。其中，哪一組可控硅導通，是由符號位寄存器S₁來控制的，S₁的狀態由計算機直接寫入。圖三中S₁不直接控制譯碼器E₁或E₂的工作。它控制D觸發器S₂的D端。由受控多諧振蕩器P脈沖的后沿啟動S₂ 。S₂的互補輸出Q與分別去控制E₁與E₂，避免了脈沖P的脈沖有效作用期間出現S₂狀態的改變。