晶闸管触发电路
发布时间:2011/11/23 15:32:27 访问次数:14192
一、简单的阻容移相触发电路及参数选择
1.单向晶闸管阻容移相触发电路
单向晶闸管阻容加二极管式移相触发电路如图12-15 (a)所示,
其波形如图12-15 (b)所示。
(b)波形图
图12 -15阻容加二极管式移相电路
电路特点:简单,移相范围<180℃,实际范围级为170。;受
温度影响较大,适用于小功率、要求不高的场合。
单向晶闸管阻容加稳压管式移相触发电路如图12-16 (a)所示,
其波形如图12-16 (b)所示。
(a)电路图 (b)波形图
图12 -16 阻容加稳压管式移相电路
电路特点:简单,移相范围<180。;线性度较好,控制准确度
较好,适用于低电压,而又要求不高的电镀、电解电源等。
图中,电位器RP选用十几至几十千欧,o.5~1W;二极管选
用2CP12或1N4001等;稳压管VS选用稳压值Uz为十几伏至数
十伏、最大稳定电流J。。为数十毫安的管子;电容C选用0. 033~
o.ltu,F,漏电流小的电容,如CBB22型等;电解电容C选用10~
lOOp,F,也要求漏电流小。
2.双向晶闸管阻容移相触发电路
双向晶闸管阻容加双向触发二极管式移相触发电路如图12-17
(a)所示,其波形如图12-17 (b)所示。图中,UB0为双向触发二极
管的转折电压(击穿电压),一般为20~70V,击穿电流为
100~2001u,A。
(a)电路图
0
(b)波形图
图12 -17双向晶闸管阻容移相电路
RP、R2和C的选择与所需的最大、最小移相角有关。对于如
图12-17 (a)参数,当RP的阻值为o时,C的充电时间常数r1 -
R2C=l.8×103×0.1×10-6一0.18ms;当RP的电阻值为98kQ
时,C的充电时间常数r2一(RP+R2)C= (98+1.8)×103×0.1×
10-6 =lOms;r1一o.18ms时,对应的控制角ai=3。(接近于双向
晶闸管全导通);r2—lOnis时,对应的控制角a2 =1809(双向晶闸
管关闭)。可见,RP、R2、C的选择由调压范围而定。
图12-17中Ri为限流电阻,也可不用。
电阻、电位器的功率一般取0. 5~1W。
二、单结晶体管触发电路及参数选择
由单结晶体管及阻容元件等组成的触发电路,又称单结晶体管
弛张振荡器。单结晶体管触发电路简单易调,脉冲前沿陡,抗干扰
能力强。但由于脉冲较窄,触发功率小,移相范围也较小,所以多
用于50A及以下晶闸管的中、小功率系统中。
电路如图12-18(a)所示,波形如图12-18(b)所示。
1.工作原理
接通同步电源,经稳压管VS削波,电压E经电阻R向电容C
充电,电容C两端电压Uc逐渐上升,当Uc上升至单结晶体管
VT的峰点电压Up时,管子e-bi导通,电容C通过e-bi和电阻
Ri迅速放电,在Ri上产生一脉冲输出电压。随着C的放电,Uc
迅速下降至管子谷点电压U,时,e.bi重新截止,电容C重新充
电,并重复上述过程。于是在电阻R2上产生如图12-18 (b)所示
的一串周期性的脉冲。
2.元件选择
(1)电容C的选择 电容C的容量大小,储存的电能不足,
放电脉冲就窄,不易触开晶闸管;C的容量太大,这将与R的选
择产生矛盾。一般C的选择范围为0.1~ltLF,触发大容量的晶闸
管时可选大些。
(2)放电电阻Ri的选择Ri的阻值太小,会使放电太快,尖
顶脉冲过窄,不易触发导通晶闸管;Ri的阻值太大,则漏屯流
(约几毫安)在风上的电压降就大,致使晶闸管误触发(晶闸管
的不触发电压约为0.15~0.25V)。一般R1的选用范围为
50~100Ω。
(3)温度补偿电阻R2的选择 因为单结晶体管的峰值电压为
Up一ηUbb +UD,其中,分压比η几乎与温度无关,Up的变化是由
等效二极管的正向压降UD引起,UD具有- 2mV/℃的温度系数。
Up变化会引起晶闸管的导通角改变,这是不允许的。为了稳定
Up,接入电阻R2,此时基极间的电压将为
式中Rbb---基极间电阻,Ω。
Rbb具有正的温度系数,只要适当选择R2的数值,便可使
T)Ubb随温度的变化恰好补偿UD的变化量。
R2一般选用300~400Ω。
(4)充电电阻R的选择 为了获得稳定的振荡,R的阻值应
满足
式中 Uv,Up-谷点和峰点电压,V;
Iv,Ip一一谷点和峰点电流,A。
为了便于调整,R-般由一只固定电阻和一只电位器串联
而成。
振荡器的振荡频率按下式计算:
式中 f——振荡频率,Hz;
R-电阻,Ω;
C一一电容,F。
(5)分压比η的选择 一般选用η为0.5~0.85的管子。η太
大,触发时间容易不稳定;η太小,脉冲幅值又不够高。
(6)稳压管VS的选择稳压管起同步作用,并能消除电源电
压波动的影响。稳压管的工作电压U。若选得太低,会使输出脉冲
幅度减小造成不触发;选得太高(超过单结晶体管的耐压,即30~
60V,或使触发脉冲幅值超过晶闸管控制极的允许值,且日10V),
会损坏单结晶体管或晶闸管。一般选用20V左右。
实用的单结晶体管触发电路的形式有如图12-19所示的几种。
(b)利用二级管抑制负脉冲
的电路
(e)经三极管控制放大的触发电路
一、简单的阻容移相触发电路及参数选择
1.单向晶闸管阻容移相触发电路
单向晶闸管阻容加二极管式移相触发电路如图12-15 (a)所示,
其波形如图12-15 (b)所示。
(b)波形图
图12 -15阻容加二极管式移相电路
电路特点:简单,移相范围<180℃,实际范围级为170。;受
温度影响较大,适用于小功率、要求不高的场合。
单向晶闸管阻容加稳压管式移相触发电路如图12-16 (a)所示,
其波形如图12-16 (b)所示。
(a)电路图 (b)波形图
图12 -16 阻容加稳压管式移相电路
电路特点:简单,移相范围<180。;线性度较好,控制准确度
较好,适用于低电压,而又要求不高的电镀、电解电源等。
图中,电位器RP选用十几至几十千欧,o.5~1W;二极管选
用2CP12或1N4001等;稳压管VS选用稳压值Uz为十几伏至数
十伏、最大稳定电流J。。为数十毫安的管子;电容C选用0. 033~
o.ltu,F,漏电流小的电容,如CBB22型等;电解电容C选用10~
lOOp,F,也要求漏电流小。
2.双向晶闸管阻容移相触发电路
双向晶闸管阻容加双向触发二极管式移相触发电路如图12-17
(a)所示,其波形如图12-17 (b)所示。图中,UB0为双向触发二极
管的转折电压(击穿电压),一般为20~70V,击穿电流为
100~2001u,A。
(a)电路图
0
(b)波形图
图12 -17双向晶闸管阻容移相电路
RP、R2和C的选择与所需的最大、最小移相角有关。对于如
图12-17 (a)参数,当RP的阻值为o时,C的充电时间常数r1 -
R2C=l.8×103×0.1×10-6一0.18ms;当RP的电阻值为98kQ
时,C的充电时间常数r2一(RP+R2)C= (98+1.8)×103×0.1×
10-6 =lOms;r1一o.18ms时,对应的控制角ai=3。(接近于双向
晶闸管全导通);r2—lOnis时,对应的控制角a2 =1809(双向晶闸
管关闭)。可见,RP、R2、C的选择由调压范围而定。
图12-17中Ri为限流电阻,也可不用。
电阻、电位器的功率一般取0. 5~1W。
二、单结晶体管触发电路及参数选择
由单结晶体管及阻容元件等组成的触发电路,又称单结晶体管
弛张振荡器。单结晶体管触发电路简单易调,脉冲前沿陡,抗干扰
能力强。但由于脉冲较窄,触发功率小,移相范围也较小,所以多
用于50A及以下晶闸管的中、小功率系统中。
电路如图12-18(a)所示,波形如图12-18(b)所示。
1.工作原理
接通同步电源,经稳压管VS削波,电压E经电阻R向电容C
充电,电容C两端电压Uc逐渐上升,当Uc上升至单结晶体管
VT的峰点电压Up时,管子e-bi导通,电容C通过e-bi和电阻
Ri迅速放电,在Ri上产生一脉冲输出电压。随着C的放电,Uc
迅速下降至管子谷点电压U,时,e.bi重新截止,电容C重新充
电,并重复上述过程。于是在电阻R2上产生如图12-18 (b)所示
的一串周期性的脉冲。
2.元件选择
(1)电容C的选择 电容C的容量大小,储存的电能不足,
放电脉冲就窄,不易触开晶闸管;C的容量太大,这将与R的选
择产生矛盾。一般C的选择范围为0.1~ltLF,触发大容量的晶闸
管时可选大些。
(2)放电电阻Ri的选择Ri的阻值太小,会使放电太快,尖
顶脉冲过窄,不易触发导通晶闸管;Ri的阻值太大,则漏屯流
(约几毫安)在风上的电压降就大,致使晶闸管误触发(晶闸管
的不触发电压约为0.15~0.25V)。一般R1的选用范围为
50~100Ω。
(3)温度补偿电阻R2的选择 因为单结晶体管的峰值电压为
Up一ηUbb +UD,其中,分压比η几乎与温度无关,Up的变化是由
等效二极管的正向压降UD引起,UD具有- 2mV/℃的温度系数。
Up变化会引起晶闸管的导通角改变,这是不允许的。为了稳定
Up,接入电阻R2,此时基极间的电压将为
式中Rbb---基极间电阻,Ω。
Rbb具有正的温度系数,只要适当选择R2的数值,便可使
T)Ubb随温度的变化恰好补偿UD的变化量。
R2一般选用300~400Ω。
(4)充电电阻R的选择 为了获得稳定的振荡,R的阻值应
满足
式中 Uv,Up-谷点和峰点电压,V;
Iv,Ip一一谷点和峰点电流,A。
为了便于调整,R-般由一只固定电阻和一只电位器串联
而成。
振荡器的振荡频率按下式计算:
式中 f——振荡频率,Hz;
R-电阻,Ω;
C一一电容,F。
(5)分压比η的选择 一般选用η为0.5~0.85的管子。η太
大,触发时间容易不稳定;η太小,脉冲幅值又不够高。
(6)稳压管VS的选择稳压管起同步作用,并能消除电源电
压波动的影响。稳压管的工作电压U。若选得太低,会使输出脉冲
幅度减小造成不触发;选得太高(超过单结晶体管的耐压,即30~
60V,或使触发脉冲幅值超过晶闸管控制极的允许值,且日10V),
会损坏单结晶体管或晶闸管。一般选用20V左右。
实用的单结晶体管触发电路的形式有如图12-19所示的几种。
(b)利用二级管抑制负脉冲
的电路
(e)经三极管控制放大的触发电路
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