三相晶闸管全控整流电路 下载本文

锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路

ud1 O? ?t1= ub uc ua ?t u u d2d abbccaa

uaⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ u u u u u u u O ua?t

uVT1 O ua ?t

ua (图9 三相桥式全控整流电路带阻感负载a= 90 ?时的波形)

在ωt1~ωt2期间,A相电压为正最大值,ωt1时刻触发T1,则T1导通,T5截止,此时变成T1和T6同时导通,电流从A相流出,经T1负载、T6流回B相,负载上得到A、B线电压uAB。在ωt2~ωt3期间,C相电压变为负最大值,A相电压保持正最大值,ωt2时刻触发T2,则T2导通,T6截止,此时T1和T2同时导通,负载上得到A、C线电压uAC。在ωt3~ωt4期间,依此类推。在一个周期内,负载上得到六个脉动周期波形。其基波频率为300HZ,脉动较小。

当α>0时,输出电压波形发生变化。当α<=0度时ud波形都为正值,当60<=α<=90时,由于电感的续流作用,ud波形出现负值,但正面积大雨负面积,

平均电压Ud仍为正值。

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当正负面积基本相等,Ud约等于0。

2.2触发电路工作原理

晶闸管的触发条件

晶闸管需要在其阳极加上正向电压,并且还须在门极与阴极之间加上触发电压才能导通。触发电压给出的时刻决定了晶闸管导通的时刻,通过控制触发角α的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小(因为ud=2.34U2cosα (0<α<90))。 同步信号为锯齿波的触发电路

如图10为同步信号为锯齿波的触发电路,其输出可为双窄脉冲(适用于有两个晶闸管同时导通的电路),也可为单窄脉冲。同步信号为锯齿波的触发电路由脉冲形成和放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节、强触发和双窄脉冲形成环节等部分组成。

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(图10同步信号为锯齿波的触发电路)

2.2.1 锯齿波的形成、脉冲移相环节

锯齿波形成电路由T1、T2、T3和C2等元件组成,其中T1、Dz、Rp2和R3为一个理想电流源电路。T2截止时,理想电流源电流I1c对电容C2充电。当T2导通时,由于R4阻值很小,所以C2迅速放电,使ub3电位迅速降到零。当T2周期性的导通和截止时, ub3便形成锯齿波,同样ue3也是一个锯齿波电压。

射极跟随器T3的作用是减小控制回路的电流对锯齿波电压ub3的影响。调节电位器Rp2,即改变C2的恒定充电电流I1c,可调节锯齿波斜率。 T4基极电位由锯齿波电压uh、控制电压uco、直流偏移电压up三者共同决定。如果uco=0,up为负值时,ub4点的波形由uh+up确定。当uco为正值时,ub4点的波形由uh+up+uco确定。Ub4电压等于0.7V后,T4导通,T4经过M点时使电路输出脉冲。之后ub4一直被钳位在0.7V。M点是T4由截止

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到导通的转折点,也是脉冲的前沿。因此当up为某一固定值时,改变M点的时间坐标,

即改变了脉冲产生的时刻,脉冲被移相。可见,加up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位。

2.2.2 脉冲形成环节

T4、T5组成脉冲形成环节,T7、T8组成脉冲放大电路。控制电压uco加在T4基极上。Uco=0时,T4截止,T5饱和导通,T7、T8处于截止状态,脉冲变压器TP二产次侧无脉冲输出。电容C3充电,充满后电容两端电压接近2UC。当uco≈0.7V时,T4导通,A点电位由+15V下降到1.0V左右,由于C3两端的电压不能突变,T5基极电位迅速降至-30V,T5立即截止。T5集电极电压由-15V上升到钳们电压+2.1V(D6、T7、T8三个PN结正向压降之和),T7、T8导通,脉冲变压器TP二次侧输出触发脉冲。与此同时,电容C3经+15V、R11、D4、T4放电和反向充电,使T%基极电位上升,直到ub5>-Uc,T5又重新导通,使T7、T8截止,输出脉冲终止。输出、脉冲前沿由T4导通时刻确定,脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。

2.2.3 同步环节

同步就是要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。锯齿波是由开关管T2来控制的。T2由导通变截止期间产生锯齿波,T2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度,T2开关的频率就是锯齿波的频率。同步环节是由同步变压器TB和作同步开关用的晶体管T2组成。同步变压器和整流变压器接在同一电源上,用同步变压器的二次电压来控制它的通、断作用,这就保证了触发脉冲与主电路电源同步。

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