同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路

同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路

相控電路指晶閘管可控整流電路，通過控制觸發(fā)角a的大小即控制觸發(fā)脈沖起始相位來控制輸出電壓大小。
為保證相控電路的正常工作，很重要的一點(diǎn)是應(yīng)保證按觸發(fā)角a的大小在正確的時(shí)刻向電路中的晶閘管施加有效的觸發(fā)脈沖。對(duì)于相控電路這樣使用晶閘管的場(chǎng)合，也習(xí)慣稱為觸發(fā)控制，相應(yīng)的電路習(xí)慣稱為觸發(fā)電路。
大、中功率的變流器對(duì)觸發(fā)電路的精度要求較高，對(duì)輸出的觸發(fā)功率要求較大，故廣泛應(yīng)用的是晶體管觸發(fā)電路，其中以同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路應(yīng)用最多。

（1）同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路
如圖2-43為同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路，其輸出可為雙窄脈沖（適用于有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的電路），也可為單窄脈沖。電路結(jié)包括三個(gè)基本環(huán)節(jié)：脈沖的形成與放大、鋸齒波的形成和脈沖移相、同步環(huán)節(jié)。此外，還有強(qiáng)觸發(fā)和雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)。
a、脈沖形成環(huán)節(jié)
V4、V5 —— 脈沖形成 V7、V8 —— 脈沖放大
控制電壓uco加在V4基極上。uco=0時(shí)，V4截止。V5飽和導(dǎo)通。V7、V8處于截止?fàn)顟B(tài)，無脈沖輸出。電容C3充電，充滿后電容兩端電壓接近2E1(30V)時(shí)，V4導(dǎo)通，A點(diǎn)電位由+E1(+15V) 下降到1.0V左右，V5基極電位下降約-2E1(-30V)， V5立即截止。V5集電極電壓由-E1(-15V) 上升為+2.1V，V7、V8導(dǎo)通，輸出觸發(fā)脈沖。電容C3放電和反向充電，使V5基極電位上升，直到ub5>-E1(-15V)，V5又重新導(dǎo)通。使V7、V8截止，輸出脈沖終止。脈沖前沿由V4導(dǎo)通時(shí)刻確定，脈沖寬度與反向充電回路時(shí)間常數(shù)R11C3有關(guān)。電路的觸發(fā)脈沖由脈沖變壓器TP二次側(cè)輸出，其一次繞組接在V8集電極電路中。
b、鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)
鋸齒波電壓形成的方案較多，如采用自舉式電路、恒流源電路等。鋸齒波電路由V1、V2、V3和C2等元件組成，V1、VS、RP2和R3為一恒流源電路。鋸齒波是由開關(guān)V2管來控制的。
V2截止時(shí)，恒流源電流I1c對(duì)電容C2充電， 調(diào)節(jié)RP2，即改變C2的恒定充電電流I1c，可見RP2是用來調(diào)節(jié)鋸齒波斜率的。V2導(dǎo)通時(shí)，因R4很小故C2迅速放電，ub3電位迅速降到零伏附近。V2周期性地通斷，ub3便形成一鋸齒波，同樣ue3也是一個(gè)鋸齒波。射極跟隨器V3的作用是減小控制回路電流對(duì)鋸齒波電壓ub3的影響。
V4基極電位由鋸齒波電壓、控制電壓uco、直流偏移電壓up三者作用的疊加所定。如果uco=0，up為負(fù)值時(shí)，b4點(diǎn)的波形由uh+up確定。當(dāng)uco為正值時(shí)，b4點(diǎn)的波形由uh+up + uco確定。
M點(diǎn)是V4由截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也就是脈沖的前沿。加up的目的是為了確定控制電壓uco=0時(shí)脈沖的初始相位。
在三相全控橋電路中，接感性負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，脈沖初始相位應(yīng)定在a=90°；如果是可逆系統(tǒng)，需要在整流和逆變狀態(tài)下工作，要求脈沖的移相范圍理論上為180°（由于考慮amin和βmin，實(shí)際一般為120°），由于鋸齒波波形兩端的非線性，因而要求鋸齒波的寬度大于180°，例如240°，此時(shí)，令uco=0，調(diào)節(jié)up的大小使產(chǎn)生脈沖的M點(diǎn)移至鋸齒波240°的中央（120°處），相應(yīng)于a=90°的位置。
如uco為正值，M點(diǎn)就向前移，控制角a<90°，晶閘管電路處于整流工作狀態(tài)。
如uco為負(fù)值，M點(diǎn)就向后移，控制角a>90°，晶閘管電路處于逆變狀態(tài)。
c、同步環(huán)節(jié)
同步指要求觸發(fā)脈沖的頻率與主電路電源的頻率相同且相位關(guān)系確定。
V2開關(guān)的頻率就是鋸齒波的頻率，由同步變壓器所接的交流電壓決定。V2由導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波，鋸齒波起點(diǎn)基本就是同步電壓由正變負(fù)的過零點(diǎn)。V2截止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時(shí)間就是鋸齒波的寬度，其大小取決于充電時(shí)間常數(shù)R1C1。
d、雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)
內(nèi)雙脈沖電路由V5、V6構(gòu)成“或”門。當(dāng)V5、V6都導(dǎo)通時(shí)，V7、V8都截止，沒有脈沖輸出，只要V5、V6有一個(gè)截止，都會(huì)使V7、V8導(dǎo)通，有脈沖輸出。第一個(gè)脈沖由本相觸發(fā)單元的uco對(duì)應(yīng)的控制角a 產(chǎn)生。隔60°的第二個(gè)脈沖是由滯后60°相位的后一相觸發(fā)單元產(chǎn)生（通過V6）。