[其他]雙向晶閘管變脈沖移相觸發(fā)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86107961
• 申請日: 1986-11-24
• 公開（公告）號: CN86107961A
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市汽車軟軸廠
• 主分類號: H02M1/06
• 分類號: H02M1/06
• 代理公司: 機(jī)械工業(yè)部專利代理服務(wù)處
• 代理人: 蔡杰

本發(fā)明涉及一種新型的雙向晶閘管移相觸發(fā)器。它用在交流調(diào)壓器上用來控制雙向晶閘管主電路的導(dǎo)通角，以調(diào)節(jié)主電路的負(fù)載上的電壓和功率。它適合于在阻性負(fù)載和感性負(fù)載的主電路上使用，特別適合于在低壓、大電流和重感性負(fù)載的主電路上使用。

現(xiàn)有的雙向晶閘管觸發(fā)電路有：單結(jié)晶體管弛張振蕩觸發(fā)電路、同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路、同步信號為正弦波的觸發(fā)電路、雙向觸發(fā)二極管轉(zhuǎn)折式觸發(fā)電路等。KC05可控硅移相觸發(fā)器是這幾種電路中較好的一種，它主要由同步信號（鋸齒波）形成電路、微分電路和功率放大電路等組成，同步電壓經(jīng)鋸齒波形成電路與外部輸入的移相控制電壓進(jìn)行比較放大，再經(jīng)阻容微分電路和功率放大電路后得到脈沖寬度在小范圍內(nèi)可調(diào)的移相脈沖，由脈沖變壓器次級輸送到雙向晶閘管門極回路，使主電路導(dǎo)通。KC05可控硅移相觸發(fā)器具有移相范圍寬、控制方式簡單、易于集中控制等優(yōu)點(diǎn)，其主要技術(shù)指標(biāo)在國際上的同類產(chǎn)品中具先進(jìn)水平，但在試驗中，發(fā)現(xiàn)它還存在下列問題。

1、KC05可控硅移相觸發(fā)器的同步信號為鋸齒波，當(dāng)控制角α較大時，干擾信號容易進(jìn)入觸發(fā)電路，使觸發(fā)信號動態(tài)前移，造成誤觸發(fā)，對主電路為感性負(fù)載的電路，這種誤觸發(fā)易引起直流分量，造成過電流燒毀熔斷器;此外，由于觸發(fā)脈沖的形成是由鋸齒波和移相電壓進(jìn)行比較放大得到的，當(dāng)電源電壓發(fā)生瞬態(tài)變化時，也會引起導(dǎo)通角的變化，造成整個系統(tǒng)工作不可靠。

2、KC05可控硅移相觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖寬度的最大值為2mS對感性負(fù)載，此脈沖寬度仍不夠。因為在控制角α較小時，在α＜φ（φ為感性負(fù)載的功率因數(shù)角）的區(qū)間內(nèi)，會產(chǎn)生“單向半波整流現(xiàn)象”，使雙向晶閘管只能單向?qū)?，結(jié)果會造成過電流燒壞設(shè)備的危險。

3、由于雙向晶閘管結(jié)構(gòu)的限制，當(dāng)主電路電流換向時，將在門極引起一個反向恢復(fù)電流，在KC05可控硅移相觸發(fā)器上，反向電流經(jīng)脈沖變壓器形成電流回路，給門極一個脈沖，可能造成誤觸發(fā)。在門極回路上，串聯(lián)一個二極管，對Ⅰ到Ⅲ的換向有利，但不能解決從Ⅲ到Ⅰ的換向問題。

由上所述，對用于大功率感性負(fù)載的雙向晶閘管移相觸發(fā)器，在本發(fā)明公開之前，尚沒有得到解決，在所能檢索到的文獻(xiàn)中，反映出來的情況同樣也是如此。

為了解決用于感性負(fù)載的雙向晶閘管的觸發(fā)問題，有人曾通過試驗指出，最好采用后沿固定、前沿可移的寬度δ＝180°-α的觸發(fā)脈沖來代替通常所用的窄脈沖，但是，迄今沒有人提出過具體的實施方案。

本發(fā)明的任務(wù)就是要提供一種新型的雙向晶閘管移相觸發(fā)器，它能夠輸出抗干擾性強(qiáng)的對瞬態(tài)沖擊電流可以限流的脈沖寬度δ＝180°-α的強(qiáng)觸發(fā)脈沖，從而解決雙向晶閘管移相觸發(fā)器用于感性負(fù)載問題。

本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的：

觸發(fā)脈沖的形成是通過一稱為相波器的集成電路塊來實現(xiàn)的。由阻容移相器產(chǎn)生的移相電壓和與主電路同步的同步電壓在一開關(guān)電路上進(jìn)轉(zhuǎn)相與邏輯關(guān)系，其重疊的相與信號（本發(fā)明所稱的相波器就是由此而得名）形成觸發(fā)脈沖輸出。按照輸出觸發(fā)脈沖的不同和所采用的開關(guān)電路的不同，相波器可分為全變式相波器和半變半定移式相波器兩種結(jié)構(gòu)，前者采用晶體管放大開關(guān)電路，輸出后沿固定、前沿可移的脈沖寬度δ＝180°-α的強(qiáng)觸發(fā)脈沖（由于輸出的脈沖寬度隨α而變，故本發(fā)明把這種相波器稱為全變式相波器）;后者采用TTL電路，當(dāng)α≤90°時，輸出δ＝90°的觸發(fā)脈沖，當(dāng)α＞90°時，輸出δ＝180°-α的觸發(fā)脈沖（由于輸出的觸發(fā)脈沖在180°范圍內(nèi)，一半為定寬脈沖，一半為隨α而變化的脈沖，故本發(fā)明把這種相波器稱為半變半定移式相波器）。由于移相信號和同步信號均經(jīng)大幅度削波處理，使外界雜散信號也被大幅度削減。又由于觸發(fā)脈沖是移相電壓和同步電壓相與的產(chǎn)物，這樣就避免了因電源電壓瞬態(tài)變化而引起主電路導(dǎo)通角的變化。

觸發(fā)脈沖的放大和門極瞬態(tài)電流的制是由稱為驅(qū)動器的集成電路塊來實現(xiàn)的。從相波器輸入的觸發(fā)控制信號功率放大和波形改善后，由動態(tài)恒流源來限制觸發(fā)脈沖或外部的瞬態(tài)過電流，以防止門極由于大電流沖擊而燒壞（由于這種集成塊的輸出是直接送往門極回路的，故本發(fā)明把這種集成電路塊稱為驅(qū)動器）。當(dāng)驅(qū)動器沒有觸發(fā)信號輸入時，內(nèi)部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，雙向晶閘管的門極相當(dāng)于開路，這樣就提高了雙向晶閘管主電路的抗干擾能力和換向能力。驅(qū)動器可分為四種形式：

（1）單向驅(qū)動器;

（2）帶輔助電源的單向驅(qū)動器;

以上兩種驅(qū)動器的門極觸發(fā)方式為Ⅱ_-Ⅲ_-，Ⅱ₊Ⅲ₊。

（3）雙電源互補(bǔ)式輸出的雙向驅(qū)動器;