锯齿波同步触发电路的工作原理及波形分析教案

1、 电力电子技术 教 案教学 主 要内容备注任务二调试同步电压为锯齿波触发电路子任务二 锯齿波同步触发电路的工作原理及波形分析1、 锯齿波同步触发电路的工作原理锯齿波同步移相触发电路原理图1、锯齿波形成锯齿波形成电路由Tl、T2、T3和C2等元件组成，其中Tl、DW、RW2和R3为一恒流源电路。T2截止时，恒流源电流I1c对电容C2充电，所以C2两端电压uc为 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周期性地导通和关断时，ub3便形成一锯齿波，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的影响。调节电位器RW2，即改

2、变C2的恒定充电电流I1c，可调节锯齿波斜率。2、 同步移相环节初始位 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由截止到导通的转折点，也就是脉冲的前沿。 因此当UP为某固定值时，改变Uco便可改变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。 对于三相全控桥接

3、感性负载且电流连续时，脉冲初始相位应定在=90o。 如果是可逆系统，需要在整流和逆变状态下工作，要求脉冲的移相范围理论上为180o（由于考虑min和min，实际一般为120o），由于锯齿波波形两端的非线性，因而要求锯齿波的宽度大于180o（例如240o）。此时令Uco=0，调节up的大小使产生脉冲的M点移至锯齿波240o的中央（120o处），对应于=90o的位置。 如Uco为正值，M点就向前移，控制角<90o，晶闸管电路处于整流工作状态。如Uco为负值，M点就向后移，控制角>90o，晶闸管电路处于逆变状态。3、 同步环节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

4、变压器TB二次电压经二极管D1间接加在T2的基极上。当二次电压波形在负半周的下降段时，D1导通，电容C1被迅速充电。因O点接地为零电位，R点为负电位，Q点电位与R点相近，故在这一阶段T2基极为反向偏置而截止。在负半周的上升段，15V电源通过R1给电容C1反向充电，为电容反向充电波形，其上升速度比 波形慢，故D1截止。当Q点电位达1.4V时，T2导通，Q点电位被钳位在1.4V。直到 TB二次电压的下一个负半周到来时，D1重新导通，C1迅速放电后又被充电， T2截止。如此周而复始。在一个正弦波周期内，T2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

5、的目的。可以看出，Q点电位从同步电压负半周上升段开始时刻到达 1.4V的时间越长，T2截止时间就越长，锯齿波就越宽。锯齿波的宽度是由充电时间常数R1C1决定的,可达240o 。4、 脉冲形成环节 脉冲形成环节T4、T5 组成，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二次侧无脉冲输出。电容C3充电，充满后电容两端电压接近2EC(30V)。当时，T4导通，A点电位由+EC(+15V)下降到1.0V左右，由于C3两端的电压不能突变，T5基极电位迅速降致-2EC(-30V)， T5立即截止。T5集电极电压由

6、-EC(-15V)上升到钳位电压+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T5基极电位上升，直到ub5>-EC(-15V)，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5、双窄脉冲形成环节T5、T6构成“或”门。T5、T6的导通使T7、T8都导通输出脉冲。第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角所产生，使T4由截止变为导通，造成T5瞬时截止，于是T8输出脉冲。 第二个脉冲是由滞

7、后60o相位的后一相触发单元产生（通过T6），在其生成第一个脉冲时刻将其信号引致本相触发单元的基极，使T6瞬时截止，于是本相触发单元的T8管又导通，第二次输出一个脉冲，因而得到间隔60o的双脉冲。其中D4和R17的作用主要是防止双脉冲信号互相干扰。6、 强触发环节 单相桥式整流获得近似50V直流电压作电源。 在T8导通前，50V直流电源经R15对C6 充电，B点电位为 50V。 当T8导通时，C6经脉冲变压器TP一次侧、R16、T8迅速放电，由于放电回路电阻很小，B点电位迅速下降，当B点电位下跳到14.3V时 D15导通脉冲变压器 TP改由+15V稳压电源供电。这时虽然 50V电源也在向C6再充电使它电压回升，但由于充电回路时