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第3章交流-直流变换电路,本章要点不同负载时,单相可控整流电路的结构、工作原理、波形分析和数量关系不同负载时,三相可控整流电路的结构、工作原理、波形分析和数量关系变压器漏抗对整流电路的影响整流电路的有源逆变工作状态整流电路的谐波和功率因数相控电路的驱动控制,3.1.4单相桥式全控整流电路(电阻性负载),1、电路结构用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。,演示1,2、工作原理变压器Tr起变换电压和隔离的作用。(1)在u2正半波的(0)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电阻相等,则uT1.4=uT2.3=1/2u2。(2)在u2正半波的t=时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。电流沿aVT1RVT4bTr的二次绕组a流通,负载上有电压(ud=u2)和电流输出,两者波形相位相同且uT1.4=0。此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、,VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则uT2.3=1/2u2。晶闸管VT1、VT4直导通到t=止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。(3)在u2负半波的(+)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。此时,uT2.3=uT1.4=1/2u2。(4)在u2负半波的t=+时刻:触发晶闸管VT2、VT3,元件导通,电流沿bVT3RVT2aTr的二次绕组b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。,此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上,使其承受反压而处于关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到t=2为止,此时电源电压再次过零,晶闸管阳极电流也下降为零而关断。晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。,几个名词:(1)触发角与导通角触发角也称触发延迟角或控制角,是指晶闸管从承受正向电压开始到导通时止之间的电角度。导通角,是指晶闸管在一周期内处于通态的电角度。,(2)移相与移相范围移相是指改变触发脉冲ug出现的时刻,即改变控制角的大小。移相范围是指触发脉冲ug的移动范围,它决定了输出电压的变化范围。单相桥式整流器电阻性负载时的移相范围是0180。=0时,输出电压最高;=180时,输出电压最小。通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式,简称相控方式。负载上正负两个半波内均有相同方向的电流流过,从而使直流输出电压、电流的脉动程度较前述单相半波得到了改善。变压器二次绕组在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过,从而改善了变压器的工作状态,并提高了变压器的有效利用率。,2.基本数量关系(1)输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id输出电压平均值Ud为输出电流平均值Id为,(2)输出电压有效值U(3)输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2相同为,(4)晶闸管的电流平均值IdT与晶闸管电流有效值IT(5)功率因数cos显然功率因数与相关,=0时,cos=1。,3.1.5单相桥式全控整流电路(阻感性负载),1、电路结构电感的感应电势使输出电压波形出现负波。输出电流是近似平直的,晶闸管和变压器副边的电流为矩形波。,演示2,2、工作原理(1)在u2正半波的(0)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态,则在0区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。(2)在u2正半波的t=时刻及以后:在t=处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿aVT1LRVT4bTr的二次绕组a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。,(3)在u2负半波的(+)区间:当t=时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。(4)在u2负半波的t=+时刻及以后:在t=+处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿bVT3LRVT2aTr的二次绕组b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流。此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期t=2+处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。,从波形可以看出90输出电压波形正负面积相同,平均值为零,所以移相范围是090。控制角在090之间变化时,晶闸管导通角,导通角与控制角无关。晶闸管承受的最大正、反向电压Um=,3、基本数量关系(1)输出电压平均值Ud(2)输出电流平均值Id和变压器副边电流I2,(3)晶闸管的电流平均值IdT由于晶闸管轮流导电,所以流过每个晶闸管的平均电流只有负载上平均电流的一半。(4)晶闸管的电流有效值IT与通态平均电流IT(AV),3.1.6单相桥式全控整流电路(反电势负载)1、电阻性反电势负载的情况:当整流电压的瞬时值ud小于反电势E时,晶闸管承受反压而关断,这使得晶闸管导通角减小。晶闸管导通时,ud=u2,晶闸管关断时,ud=E。与电阻负载相比晶闸管提前了电角度停止导电,称作停止导电角。,若时,触发脉冲到来时,晶闸管承受负电压,不可能导通。为了使晶闸管可靠导通,要求触发脉冲有足够的宽度,保证当晶闸管开始承受正电压时,触发脉冲仍然存在。这样,相当于触发角被推迟,即=。,2、阻感性反电势负载的情况若负载为直流电动机时,此时负载性质为反电动势电感性负载,电感不足够大,输出电流波形仍然断续。在负载回路串接平波电抗器可以减小电流脉动,如果电感足够大,电流就能连续,在这种条件下其工作情况与电感性负载相同。为保证电流连续所需的电感量L:单相全控桥式整流器主要适用于4kW左右的应用场合,与单相半波可控整流器相比,整流电压脉动减小,每周期脉动两次。变压器二次侧流过正反两个方向的电流,不存在直流磁化,利用率高。,3.1.3单相全波可控整流电路,图3-10单相全波可控整流电路及波形,带电阻负载时电路分析变压器T带中心抽头。在u2正半周,VT1工作,变压器二次绕组上半部分流过电流。u2负半周,VT2工作,变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。变压器也不存在直流磁化的问题。,演示3,3.1.7单相桥式半控整流电路(阻感性负载),1、单相桥式半控整流电路(不带续流二极管)(1)电路结构在单相桥式全控整流电路中,每个工作区间有两个晶闸管导通,每个导电回路由两个晶闸管同时控制。实际上,对单个导电回路进行控制,只需一个晶闸管就可以了。为此,在每个导电回路中,一个仍用晶闸管进行控制,另一个则用大功率整流二极管代替,从而简化了整个电路。把全控桥中的晶闸管VT2,VT4换成二极管VD2,VD4即成为单相桥式半控整流电路,如下图a所示。,演示4,单相桥式半控整流电路带大电感负载时的电路原理图和电压、电流波形,与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。带电感负载电路分析(先不考虑VDR)每一个导电回路由1个晶闸管和1个二极管构成。在u2正半周,处触发VT1,u2经VT1和VD4向负载供电。u2过零变负时,因电感作用使电流连续,VT1继续导通,但因a点电位低于b点电位,电流是由VT1和VD2续流,ud=0。在u2负半周,处触发触发VT3,向VT1加反压使之关断,u2经VT3和VD2向负载供电。u2过零变正时,VD4导通,VD2关断。VT3和VD4续流,ud又为零。,当突然增大至180或触发脉冲丢失时,会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况,这使ud成为正弦半波,即半周期ud为正弦,另外半周期ud为零,其平均值保持恒定,相当于单相半波不可控整流电路时的波形,称为失控。需要接上续流二极管VDR。有续流二极管VDR时,续流过程由VDR完成,避免了失控的现象。,演示5,另一种接法如下图a所示,相当于把全控桥中的VT3和VT4换成二极管VD3和VD4,这样可省去续流二极管,续流由VD3和VD4实现。即使不外接续流二极管,电路也不会出现失控现象。但两个晶闸管阴极电位不同,VT1和VT2触发电路要隔离。这种电路的电流和电压波形如下图b所示。,3.2三相可控整流电路3.2.1三相半波可控整流电路(电阻性负载),1、电路结构为得到零线,变压器二次绕组为星形。为给三次谐波提供通路,变压器一次绕组接成三角形。三个晶闸管的阴极连在一起,为共阴极接法。,演示6,2、工作原理,(1)在t1t2区间有uuuv、uuuw,u相电压最高,VT1承受正压。在t1时刻触发VT1使其导通,导通角120,输出电压uduu。其它两个晶闸管承受反压而不导通。VT1的电流iT1与变压器二次侧u相电流波形相同,大小相等。(2)在t2t3区间有uvuu,v相电压最高,VT2承受正压。在t2时刻触发VT2使其导通,uduv。VT1两端电压uT1=uu-uv=uuv0,晶闸管VT1承受反压关断。,在t2时刻发生的由一相晶闸管导通转换为另一相晶闸管导通的过程称为换流。(3)在t3t4区间有uwuv,w相电压最高,VT3承受正压。在t3时刻触发VT3使其导通,uduw。VT2两端电压uT2=uv-uw=uvwEGc)两电动势反极性,形成短路,电路过程分析。两个电动势同极性相接时,电流总是从电动势高的流向低的,回路电阻小,可在两个电动势间交换很大的功率。,3)逆变产生的条件,图3-45单相全波电路的整流和逆变,交流电网输出电功率,电动机输出电功率,a),单相全波电路代替上述发电机,从上述分析中,可以归纳出产生逆变的条件有二:,有直流电动势,其极性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压。晶闸管的控制角/2,使Ud为负值。,半控桥或有续流二极管的电路,因其整流电压ud不能出现负值,也不允许直流侧出现负极性的电动势,故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变,只能采用全控电路。,3.7.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态,逆变和整流的区别:控制角不同,0p/2时,电路工作在整流状态。p/2时,换相结束时,晶闸管能承受反压而关断。,如果时(从图2-47右下角的波形中可清楚地看到),该通的晶闸管(VT2)会关断,而应关断的晶闸管(VT1)不能关断,最终导致逆变失败。,演示11,逆变时允许采用的最小逆变角b应等于bmin=d+g+q(3-109),d晶闸管的关断时间tq折合的电角度,g换相重叠角,q安全裕量角,tq大的可达200300ms,折算到电角度约45。,随直流平均电流和换相电抗的增加而增大。,主要针对脉冲不对称程度(一般可达5)。值约取为10。,2)确定最小逆变角bmin的依据,g换相重叠角的确定:,(2)参照整流时g的计算方法,(3-110),这样,bmin一般取3035。,(1)查阅有关手册举例如下:,3.5整流电路的谐波和功率因数,3.5.1谐波和无功功率分析基础3.5.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析3.5.3整流输出电压和电流的谐波分析3.5.4整流电路的多重化,3.5整流电路的谐波和功率因数引言,随着电力电子技术的发展,其应用日益广泛,由此带来的谐波(harmonics)和无功(reactivepower)问题日益严重,引起了关注。,无功的危害:导致设备容量增加。使设备和线路的损耗增加。线路压降增大,冲击性负载使电压剧烈波动。,谐波的危害:降低设备的效率。影响用电设备的正常工作。引起电网局部的谐振,使谐波放大,加剧危害。导致继电保护和自动装置的误动作。对通信系统造成干扰。,3.5.1谐波和无功功率分析基础,1)谐波,对于非正弦波电压,满足狄里赫利条件,可分解为傅里叶级数:,n次谐波电流含有率以HRIn(HarmonicRatioforIn)表示(3-57)电流谐波总畸变率THDi(TotalHarmonicdistortion)定义为(3-58),正弦波电压可表示为:,基波(fundamental)频率与工频相同的分量谐波频率为基波频率大于1整数倍的分量谐波次数谐波频率和基波频率的整数比,2)功率因数,正弦电路中的情况,电路的有功功率就是其平均功率:,(3-59),视在功率为电压、电流有效值的乘积,即S=UI(3-60)无功功率定义为:Q=UIsinj(3-61),功率因数l定义为有功功率P和视在功率S的比值:,(3-62),此时无功功率Q与有功功率P、视在功率S之间有如下关系:,(3-63),功率因数是由电压和电流的相位差决定的:=cos(3-64),非正弦电路中的情况,有功功率、视在功率、功率因数的定义均和正弦电路相同,功率因数仍由式定义。不考虑电压畸变,研究电压为正弦波、电流为非正弦波的情况有很大的实际意义。,基波因数=I1/I,即基波电流有效值和总电流有效值之比位移因数(基波功率因数)cosj1,功率因数由基波电流相移和电流波形畸变这两个因素共同决定的。,定义很多,但尚无被广泛接受的科学而权威的定义。一种简单的定义是仿照式(3-63)给出的:(3-67),无功功率Q反映了能量的流动和交换,目前被较广泛的接受。,也可仿照式(3-61)定义无功功率,为和式(3-67)区别,采用符号Qf,忽略电压中的谐波时有:Qf=UI1sinj1(3-68)在非正弦情况下,因此引入畸变功率D,使得:(3-69),Qf为由基波电流所产生的无功功率,D是谐波电流产生的无功功率。,3.5.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析,1)单相桥式全控整流电路,忽略换相过程和电流脉动,带阻感负载,直流电感L为足够大(电流i2的波形见图2-6),(3-72),变压器二次侧电流基波和各次谐波有效值分别为:,电流中仅含奇次谐波。各次谐波有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。,基波电流有效值为(3-74)i2的有效值I=Id,结合式(2-74)可得基波因数为(3-75)(3-76)电流基波与电压的相位差就等于控制角,故位移因数为所以,功率因数为,(3-77),功率因数计算,2)三相桥式全控整流电路,图3-23三相桥式全控整流电路带阻感负载a=30时的波形,阻感负载,忽略换相过程和电流脉动,直流电感L为足够大。以=30为例,此时,电流为正负半周各120的方波,其有效值与直流电流的关系为:,(3-78),变压器二次侧电流谐波分析:,电流基波和各次谐波有效值分别为,(3-80),电流中仅含6k1(k为正整数)次谐波。各次谐波有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。,功率因数计算,3.5.3整流输出电压和电流的谐波分析,整流电路的输出电压中主要成分为直流,同时包含各种频率的谐波,这些谐波对于负载的工作是不利的。,图3-33a=0时,m脉波整流电路的整流电压波形,=0时,m脉波整流电路的整流电压和整流电流的谐波分析。,整流输出电压谐波分析整流输出电流谐波分析,=0时,m脉波整流电路的整流电压和整流电流的谐波分析:将纵坐标选在整流电压的峰值处,则在-pi/mpi/m区间,整流电压的表达式为:(3-84)对该整流输出电压进行傅里叶级数分解,得出:(3-85)式中,k=1,2,3;且:(3-86)(3-87),为了描述整流电压ud0中所含谐波的总体情况,定义电压纹波因数为ud0中谐波分量有效值UR与整流电压平均值Ud0之比:(3-88)其中:(3-89)而:U为整流电压有效值(3-90),将上述式(3-89)、(3-90)和(3-86)代入(3-88)得(3-91)表3-3给出了不同脉波数m时的电压纹波因数值。,负载电流的傅里叶级数可由整流电压的傅里叶级数求得:(3-92)当负载为R、L和反电动势E串联时,上式中:(3-93)n次谐波电流的幅值dn为:(3-94)n次谐波电流的滞后角为:(3-95),=0时整流电压、电流中的谐波有如下规律:,m脉波整流电压ud0的谐波次数为mk(k=1,2,3.)次,即m的倍数次;整流电流的谐波由整流电压的谐波决定,也为mk次。当m一定时,随谐波次数增大,谐波幅值迅速减小,表明最低次(m次)谐波是最主要的,其它次数的谐波相对较少;当负载中有电感时,负载电流谐波幅值dn的减小更为迅速。m增加时,最低次谐波次数增大,且幅值迅速减小,电压纹波因数迅速下降。,不为0时的情况:,图3-34三相全控桥电流连续时,以n为参变量的与的关系,以n为参变量,n次谐波幅值对的关系如图3-34所示:当从090变化时,ud的谐波幅值随增大而增大,=90时谐波幅值最大。从90180之间电路工作于有源逆变工作状态,ud的谐波幅值随增大而减小。,整流电压谐波的一般表达式十分复杂,下面只说明谐波电压与角的关系。,3.5.4整流电路的多重化,概述:整流装置功率进一步加大时,所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰也随之加大,为减轻干扰,可采用多重化整流电路。,原理:按照一定的规律将两个或更多的相同结构的整流电路进行组合得到。,目标:移项多重联结减少交流侧输入电流谐波,也可提高功率因数。,图3-40并联多重联结的12脉波整流电路,有并联多重联结和串联多重联结。可减少输入电流谐波,减小输出电压中的谐波并提高纹波频率,因而可减小平波电抗器。使用平衡电抗器来平衡2组整流器的电流。2个三相桥并联而成的12脉波整流电路。,移相30构成的串联2重联结电路,图3-41移相30串联2重联结电路,图3-42移相30串联2重联结电路电流波形,整流变压器二次绕组分别采用星形和三角形接法构成相位相差30、大小相等的两组电压。该电路为12脉波整流电路。,星形,三角形,iA基波幅值Im1和n次谐波幅值Imn分别如下:,(3-103),(3-104),即输入电流谐波次数为12k1,其幅值与次数成反比而降低。该电路的其他特性如下:直流输出电压位移因数cosj1=cosa(单桥时相同)功率因数l=ncosj1=0.9886cosa,利用变压器二次绕阻接法的不同,互相错开20,可将三组桥构成串联3重联结电路:,整流变压器采用星形三角形组合无法移相20,需采用曲折接法。整流电压ud在每个电源周期内脉动18次,故此电路为18脉波整流电路。交流侧输入电流谐波更少,为18k1次(k=1,2,3),ud的脉动也更小。输入位移因数和功率因数分别为:cos1=cosa=0.9949cosa,将整流变压器的二次绕组移相15,可构成串联4重联结电路:,为24脉波整流电路。其交流侧输入电流谐波次为24k1,k=1,2,3。输入位移因数功率因数分别为:cos1=cosa=0.9971cosa,采用多重联结的方法并不能提高位移因数,但可使输入电流谐波大幅减小,从而也可以在一定程度上提高功率因数。,9.1.1电力电子器件驱动电路概述,驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口。良好的驱动电路使电力电子器件工作在较理想的开关状态,缩短开关时间,减小开关损耗。对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。一些保护措施也往往设在驱动电路中,或通过驱动电路实现。驱动电路的基本任务按控制目标的要求给器件施加开通或关断的信号。对半控型器件只需提供开通控制信号;对全控型器件则既要提供开通控制信号,又要提供关断控制信号。,驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节,一般采用光隔离或磁隔离。光隔离一般采用光耦合器光耦合器由发光二极管和光敏晶体管组成,封装在一个外壳内。有普通、高速和高传输比三种类型。磁隔离的元件通常是脉冲变压器当脉冲较宽时,为避免铁心饱和,常采用高频调制和解调的方法。,图9-1光耦合器的类型及接法a)普通型b)高速型c)高传输比型,驱动电路的分类按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质,可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两类。晶闸管的驱动电路常称为触发电路。驱动电路具体形式可为分立元件的,但目前的趋势是采用专用集成驱动电路。双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在内的混合集成电路。为达到参数最佳配合,首选所用器件生产厂家专门开发的集成驱动电路。,9.1.2晶闸管的触发电路,图9-2理想的晶闸管触发脉冲电流波形t1t2脉冲前沿上升时间(-E1,V5又重新导通。这时V5集电极电压立即降到-E1,使V7、V8截止,输出脉冲终止。脉冲前沿由V4导通时刻确定,脉冲宽度由反向充电时间常数R11C3决定。,2、锯齿波的形成和脉冲移相环节锯齿波电压形成电路由V1、V2、V3和C2等元件组成,其中V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路。,当V2截止时,恒流源电流I1C对电容C2充电,所以C2两端的电压uC为uC按线性增长,即ub3按线性增长。调节电位器RP2,可以改变C2的恒定充电电流I1C。当V2导通时,因R4很小,所以C2迅速放电,使得ub3电位迅速降到零伏附近。当V2周期性地导通和关断时,ub3便形成一锯齿波。射极跟随器V3的作用是减小控制回路电流对锯齿波电压ub3的影响。V4基极电位由锯齿波电压、控制电压uco、直流偏移电压up三者叠加所定,它们分别通过电阻R6、R7、R8与V4基极连接。,根据叠加原理,先设uh为锯齿波电压ue3单独作用在基极时的电压,其值为所以uh仍为锯齿波,但斜率比ue3低。同理,直流偏移电压up单独作用在V4基极时的电压为控制电压uco单独作用在V4基极时的电压为:所以,仍为一条与up平行的直线,但绝对值比up小;仍为一条与uco平行的直线,但绝对值比uco小。,当V4不导通时,V4的基极b4的波形由确定。当b4点电压等于0.7V后,V4导通。产生触发脉冲。改变uco便可以改变脉冲产生时刻,脉冲被移相。加up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位。以三相全控桥为例,当接反电势电感负载时,脉冲初始相位应定在=90度;当uco=0时,调节up的大小使产生脉冲的M点对应=90度的位置。当uco为0,=90度,则输出电压为0;如uco为正值,M点就向前移,控制角90度,处于逆变状态。,同步信号为锯齿波的触发电路的工作波形,3、同步环节同步环节是由同步变压器TS、VD1、VD2、C1、R1和晶体管V2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V2的通断作用,这就保证了触发脉冲与主电路电源同步。,同步是指锯齿波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V2控制的,也就是由V2的基极电位决定的。同步电压uTS经二极管VD1加在V2的基极上。当电压波形在负半周的下降段时,因Q点为零电位,R点为负电位,VD1导通,电容C1被迅速充电。Q点电位与R点相近,故在这一阶段V2基极为反向偏置,V2截止。在负半周的上升段,+E1电源通过R1给电容C1充电,其上升速度比uTS波形慢,故VD1截止,uQ为电容反向充电波形。当Q点电位达1.4V时,V2导通,Q点电位被钳位在1.4V。直到TS二次电压的下一个负半周到来,VD1重新导通,C1放电后又被充电,V2截止。如此循环往复,在一个正弦波周期内,包括截止与导通两个状态,对应锯齿波波形恰好是一个周期,与主电路电源频率和相位完全同步,达到同步的目的。可以看出锯齿波的宽度是由充电时间常数R1C1决定的。,4、双窄脉冲形成环节触发电路自身在一个周期内可输出两个间隔60度的脉冲,称内双脉冲电路。而在触发器外部通过脉冲变压器的连接得到双脉冲称为外双脉冲。本触发电路属于内双脉冲电路。当V5、V6都导通时,V7、V8截止,没有脉冲输出。只要V5、V6有一个截止,就会使V7、V8导通,有脉冲输出。因此本电路可产生符合要求的双脉冲。第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角使V4由截止变导通造成V5瞬时截止,使得V8输出脉冲。隔60度的第二个脉冲是由后一相触发单元通过连接到引脚Y使本单元V6截止,使本触发电路第二次输出触发脉冲。其中VD4和R17的作用主要是防止双脉冲信号相互干扰。,在三相桥式全控整流电路中,双脉冲环节的可按下图接线。六个触发器的连接顺序是:1Y-2X、2Y-3X、3Y-4X、4Y-5X、5Y-6X、6Y-1X。,5、强触发环节36V交流电压经整流、滤波后得到50V直流电压,经R15对C6充电,B点电位为50V。当V8导通时,C6经脉冲变压器一次侧R16、V8迅速放电,形成脉冲尖峰,由于有R15的电阻,且电容C6的存储能量有限,B点电位迅速下降。当B点电位下降到14.3V时,VD15导通,B点电位被15V电源钳位在14.3V,形成脉冲平台。C5组成加速电路,用来提高触发脉冲前沿陡度。6、脉冲封锁二极管VD5阴极接零电位或负电位,使V7、V8截止,可以实现脉冲封锁。VD5用来防止接地端与负电源之间形成大电流通路。,9.1.4集成触发电路(简介),目前国内生产的集成触发器有KJ系列和KC系列,国外生产的有TCA系列,下面简要介绍由KC系列的KC04移相触发器和KC4lC六路双脉冲形成器所组成的三相全控桥集成触发器的工作原理。,1、KC04移相触发器,(1)KC04移相触发器的主要技术指标如下:电源电压:DCl5V,允许波动5%;电源电流:正电流l5mA,负电流8mA;移相范围:(=30V,=l5K);脉冲宽度:400s2ms;脉冲幅值:13V;最大输出能力:100mA;正负半周脉冲不均衡:土;环境温度:-。,(2)内部结构,(3)KC04移相触发器的内部线路组成,KC04移相触发器的内部线路是由同步环节、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成及整形放大、脉冲输出等环节组成。同步环节V1V4等组成同步环节,同步电压us经限流电阻R20加到V1、V2的基极。在同步电压正半波us0.7V时,V1导通,V4截止;在同步电压负半波us-0.7V时,V2、V3导通,V4截止;只有在us0.7V时,V4导通。锯齿波形成V4截止时,C1充电,形成锯齿波的上升段,V4导通时,C1放电,形成锯齿波的下降段,每周期形成两个锯齿波。锯齿波宽度小于180。,移相环节V6及外接元件组成移相环节,基极信号是锯齿波电压、偏移电压和控制电压的综合。改变V6基极电位,V6导通时刻随之改变,实现脉冲移相。脉冲形成V7等组成脉冲形成环节,平时V7导通,电容C2充电为左正右负。V6导通时,其集电极电位突然下降,同时引起V7截止。电容C2放电并反充电为左负右正。当V7基极电位Ube70.7V时,V7导通,V7集电极有脉冲输出。V7集电极每周期输出间隔180的两个脉冲。脉冲分选V8、V12组成脉冲分选环节,脉冲分选保证同步电压正半周V8截止,同步电压负半周V12截止,使得触发电路在一周内有两个相位上相差180的脉冲输出。,KC04移相触发器的管脚分布,KC04移相触发器各脚的波形,KC04移

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