理论教育 同步锯齿波触发电路设计优化方案

同步锯齿波触发电路设计优化方案

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-147 同步电压锯齿波触发电路1.同步环节由同步变压器Tr、V2、VD1、VD2,R1及C1等组成。同步是锯齿波频率与主回路电源频率相同。在一个正弦波内,V2截止与导通,对应锯齿波是一个周期,与主电路电源频率同步。只要V2周期断通,C2得到线性锯齿波电压。为减少锯齿波电压与控制电压Uc、偏移电压Ub间的影响,锯齿波电压uC2经射极跟随器输出。同步电压锯齿波触发电路,抗干扰能力强,电网电压波动与波形畸变影响小,移相范围宽。

同步锯齿波触发电路设计优化方案

如图4-147所示,包括同步、锯齿波形成及脉冲移相环节;脉冲形成、放大和输出环节;双脉冲形成环节;强触发及脉冲封锁环节。

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图4-147 同步电压锯齿波触发电路

1.同步环节

由同步变压器Tr、V2、VD1、VD2,R1C1等组成。同步是锯齿波频率与主回路电源频率相同。V2截止期间产生锯齿波,V2截止时间即锯齿波宽度,V2开关频率是锯齿波的频率。Tr和整流变压器同一电源,Tr控制V2通断。Tr二次电压加V2基极,当负半周下降时,VD1导通,C1充电,下端为参考点,图中②点为负电位,V2截止。在负半周上升段,因C1已充至负半周最大值,VD1截止,+15V通过R1C1反向充电,当②点电位到1.4V时并钳在1.4V,V2导通。V2截止时间为R1C1。直到二次电压下一个负半周到来时VD1再导通,C1迅速放电后又被充电,V2又截止。如此周期。在一个正弦波内,V2截止与导通,对应锯齿波是一个周期,与主电路电源频率同步。

2.锯齿波形成及脉冲移相环节

由V1组成恒流源C2充电,V2作同步开关控制恒流源对C2充放电。V3为射极跟随器。V2截止时,由V1、VS、R3R4组成的恒流源以恒流IC1C2充电,C2两端的uC2

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uC2t线性关系,斜率为IC1/C2,调节R3改变IC1即锯齿波的斜率。V2导通时,因R5小,C2R5、V2迅速放电到零。只要V2周期断通,C2得到线性锯齿波电压。为减少锯齿波电压与控制电压Uc、偏移电压Ub间的影响,锯齿波电压uC2经射极跟随器输出。锯齿波电压ue3UcUb并联叠加,由R7R8R9与V4基极相接。V3基极电位是锯齿波电压ue3、控制电压Uc(+)和偏移电压Ub(-)叠加。当叠加电压ub4<0时,V4截止;合成电压ub4由负→正时,V4由截止→饱和导通,ub4钳位在0.7V。

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图4-148 锯齿波触发电压波形

锯齿波触发电路各点电压波形见图4-148。电路工作时负偏移电压Ub调到某值固定,改变控制电压Uc可改变ub4的波形与横坐标的交点,改变V4导通时刻即移相。设置Ub是使Uc为正,从小到大单极调节。一般设Uc=0时α为最大值,Uc升高,则α降低。(www.daowen.com)

3.脉冲形成、放大和输出环节

如图4-147所示,脉冲环节由V4、V5、V6组成;放大和输出由V7、V8组成;同步移相电压加在V4基极,触发脉冲由脉冲变压器输出。

4.双脉冲形成环节

三相桥式全控整流电路要求双脉冲,脉冲间隔60°。

5.强触发及脉冲封锁环节

晶闸管串并联或桥式全控整流电路中,需要用强脉冲触发。同步电压锯齿波触发电路,抗干扰能力强,电网电压波动与波形畸变影响小,移相范围宽。但整流装置输出电压ub与控制电压Uc无线性关系。常用此电路触发电路大中容量的晶闸管。

6.强触发脉冲触发电路

如图4-149所示,常用于三相桥式电路,脉冲变压器实现电隔离,V3实现功率放大。控制端S高电平时,V1导通,V2、V3截止,脉冲变压器两端电压uo为零;S低电平时,V1截止,V2、V3饱和导通。C1沿变压器T和C2、V3释放,uo迅速达到最大值50V。随后uc↓→uR↑,至t=τ1时,uC=15V,uC继续下降,VD1导通,P点电位钳在15V。然后uoUR上升继续下降,并趋于稳态uom2。至t=τ2时,ui>0,V3重新截至,T中磁能沿VD3、R5释放,C2电能沿R4释放,C1沿R1E2充电,时间常数R1C1uC上升至15V后VD1截止,R1C1数值应选使强脉冲的宽度T1C1在V3再次导通前已被充电到E2

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图4-149 强触发晶闸管门极触发电路

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