移相触发电路的基本构成

移相触发电路的基本构成

1、用双运放电路做成的移相电路实例

图1 用双运放作移相电路

电路工作原理简述：

请与下图2波形图相对照，电路中各点工作电压波形以V1~V7标出。

〔同步脉冲电路〕VD1、VD2、R1、VDT1、IC2-1等元件组成电压过零同步脉冲电路。T1电源变压器二次绕组输出的双18V交流电压，经全波整流后，一路经二极管VD3隔离电容滤波，7815稳压成+15V，供控制电路IC的供电电源，一路经R1、VDT1削波成梯形波电压，输入IC2-1运算放大器的反相输入端2脚，与同相输入端3脚由R2、R3对电源分压取得的基准电压相比较后，由1脚输出电网过零点同步脉冲电压信号。IC2-1的同相输入端为全波整流所得的同步信号，对应电网正、负半波的100Hz同步脉冲，经后级电路生成移相脉冲，使主电路双向晶闸管在正、负半波期间均得到一个触发脉冲，实现了交流调压。主电路形式请参阅图2-16的c电路。

〔锯齿波形成电路〕充放电电容C4、晶体管VT1、VT2等元件组成（负向）锯齿波形成电路。RP1、R5、VT1、VT2等元件构成恒流源电路，VT2的集电极与基极短接，以取得约0.7V的稳定电压做为VT1的偏置电压，使VT1的Ib、Ic电流近似于恒定值，使VT1集电极与发射极之间维持较为恒定的等效电阻值，VT1又称为恒流放电管。当IC2-1输出的电网过零高电平脉冲到来时，C4经R4限流充电，因充电时间常数小，使C4上电压快速升至IC2-1输出的脉冲电压峰值，过零点脉冲消失后，IC2-1放大器1脚变为地电平，二极管VD4反偏截止。此进C4经VT1集电极、发射极到电源地进行恒流放电，使C4两端产生线性下降的锯波波电压。当C4放一定程度时（C4上电压接近地电平，但有一定的剩余电压），IC2-1输出

的过零点矩形脉冲又再度到来，重新对C4充电。恒流放电（或充电）控制，是为了提高锯齿波的线性，

以便于与线性控制电压相比较，得到线性调压控制。这样一来，总是在电网电压过零点时刻出现时，C4被充电，锯齿波电压的上升段与电网过零点相对应。

C4上经IC2-1充电和VT1线性恒流放电形成的、与电网电压过零点相对应的锯齿波电压，输入至IC2-1电压比较器的同相端，与控制信号相比较，产生交相点，使IC2-2输出的调宽脉冲产生变化，在调宽脉冲

的下降沿时刻，取出移相触发脉冲。

V1

V2

t

V3

t

V6

t

V7

t

图2 电路各点波形图

〔移相脉冲形成电路〕RP2为调压电位器，即人工外部给定调压控制信号，若需形成电压或电流闭环（稳压）控制，给定信号还须与电压极性相反的反馈信号相混合，形成新的控制信号，输入到IC2-2的反相输入端。IC2-2附属元件组成调宽脉冲输出电路，同相输入端的负向锯齿波与反相端直流电压控制信号，产生交相点，随着交相点的移动，输出脉冲宽度产生相应变化。当控制电压下降时，交相点下移，使锯齿波高于控制电压的“面积”加大，IC2-2输出脉冲宽度增加，与V6脉冲下降沿相对应的触发脉冲右移，晶闸管控制角增大，输出电压变低；当控制电压上升时，交相点上移，V6脉冲上升沿位置不变，下降沿收缩左移，脉冲宽度变窄。触发脉冲左移，往电压过零点靠近，晶闸管控制角变小，输出电压升高。

移相脉冲形成电路，又称为比较移相电路，是将“同步锯齿波”与控制电压相比较，得到移相脉冲。

〔末级触发电路〕IC2-2输出的调宽矩形波，经VDT3稳压管，加到触发功率放大器VT3的基极。在调宽脉冲V6的上升沿和平顶阶段，VT3零偏置处于截止状态，当调宽脉冲V6的下降沿到来时，VDT3稳压管反向击穿，PNP型VT3晶体三极管正偏导通，经脉冲变压器T2的一次绕组、R8、C5产生一个脉冲电流，二次绕组产生感应脉冲电流，触发主电路双向晶闸管导通。

〔移相失交电路〕在由模拟和数字电路构成移相触发电路时，“移相失交现象”成为一个不容回避的问题，电路中VD5为移相失交保护电路，VD6为隔离二极管，使直通脉冲不受移相电路的影响。当控制电压逐渐升高，交相点逐渐上移，按道理，当交相点升至锯齿波峰顶时，触发脉冲左移至电压过零点，晶闸管控制角最小（导通角最大），应能使调压输出值接近或等于电源电压。但事实是：当控制电压等于或大于锯齿波峰顶电压时，IC2-1电压比较器输出的为电源地电平（电压为0V），脉冲信号消失不见了，后级触发电路不再有触发脉冲输出，在控制电路给出了晶闸管最大导通角时，移相控制失败，晶闸管丢失触发脉冲，工作停止。此种现象称为移相失交。

增加移相失交保护电路，可解决这一问题。当IC2-2的7脚输出调宽脉冲信号V6消失时，二极管VD6反偏截止，比较移相电路停止工作。IC2-1的输出脚1脚输出的对应于电网过零点的正向同步脉冲V3经VD5、VDT3加到脉冲功率放大器VT3的基极，使VT3在同步脉冲V3下降沿到来时正偏导通，输出导通角最大的触发脉冲，负载工作于全电压状态，避免了负载电路在接近全电压运行时，突然停止工作的现象。

2、移相触发电路的调整

1）零点调整。调整RP1，使V4的最低点稍高于0，这样当RP2调至0时，触发脉冲消失，使控制器输出为0，停止工作。

2）将RP2调至最大，而改变反馈量，使控制器输出达到最大值，这时负载电压为最高，然后逐渐将RP2调至0，负载电压随之减至最低即可。

3）移相触发电路的基本结构

从图2-26移相触发电路的结构，可得出较典型的移相触发电路的构成图，见图3。

同步脉冲电路

电网电压

锯齿波形成电路

称相比较/

移相脉冲形成末级触发电路

从电网正弦波得到梯形波

得到与电网过零点相对应的

矩形同步脉冲信号

有时含脉冲整形电路

从过零同步脉冲，经RC

充放电控制电路形成相对应锯齿波电压

锯齿波与控制电压相比较

得到调宽脉冲输出

将调宽脉冲处理成移相触冲

移相脉冲的加工

对移相脉冲进行功率放大

形成晶闸管触发脉冲晶闸管主电路

给定调压信号

图3移相触发电路的基本结构

移相触发电路有四个大环节：同步脉冲电路、锯齿波形成电路、移相比较/移相脉冲形成电路、末级触发电路。同步脉冲电路，由同步变压器或其它元件，从电网取得变化规律一致，但电压幅度较低的正弦波，再进一步经整形等处理为，与电网过零点相对应的矩形同步脉冲，参见图2-27中的V3波形；锯齿波形成电路，RC 充放电电路，受矩形同步脉冲的控制，形成与电网过零点同步的锯齿波电压。参见图2-27中的V4电压波形；移相比较/移相脉冲形成电路，锯齿波电压与给定调压信号（控制直流电压）相比较，产生交相点，得到调宽脉冲输出，其下降沿（有的电路是上升沿）对应触发脉冲出现的时刻。经后级电路（如微分电路、定脉宽输出电压等）处理，得到移相触发脉冲。见图2的V6、V7电压波形；末级触发电路，是将前级电路送来的移相脉冲，进行电流和功率放大，达到晶闸管的驱动电流值，保障晶闸管的可靠开通。

在此仅给出电路结构分析，其相关电路的实际构成，是多种多样和丰富多彩的，请参阅本书相关章节的内容。

另外，交流调压，还有一种过零触发的控制方法，在后文中辟专章进行讨论，此处略过。

图1为最基本的移相调压电路结构，较为完善的交、直流调压系统中，还包含各类电压、电流检测与保护电路、相序检测与缺相保护电路、PI 闭环控制电路等功能扩展电路。将在后文逐一介绍。

3、脉冲信号的类型

上述电路中，末级触发电路输出的移相触发脉冲信号，多为尖脉冲。脉冲宽度窄，出现的时刻短，用于电阻负载或小功率晶闸管的触发，一般都能满足要求。当用于大功率电路或感性负载时，因晶闸管接受触发信号后，其开通电流的形成有一定的时间延迟，再就是电感负载电路，有电流滞后特性，若在晶闸的开通电流尚未达到维持电流以前，触发脉冲即行消失，会造成触发失败，晶闸管不能可靠开通。所以移相触发电路的后级电路，有时还增设有脉冲展宽或定脉宽输出电路，将前级可调脉宽信号处理成定脉宽信号（矩形定宽脉冲），根据负载电路类型和触发要求，矩形脉冲的宽度可以调整，一般普通晶闸的开通时间为50μs之内，所以触发脉冲的宽度一般可在100μs~1.5ms内调节，以达到可靠触发晶闸管的目的。这即是图4中的b脉冲。

实际电路中，会用到下图1中的3种类型的触发脉冲。

a、尖脉冲

b、矩形定宽脉冲

c、高频调制脉冲

图4三种类型的触发脉冲

c脉冲是对b脉冲的“再加工处理”，利用高频振荡信号对b脉冲进行高频调制后，形成的调制脉冲，又称脉冲列信号，以降低触发功耗和减小直流脉冲信号对脉冲变压器形成的直流磁化效应。

三相交、直流调压电路，上述三种单（窄）脉冲方式，不能满足触发要求，需有宽脉冲或双触冲，来驱动晶闸管。

4、专用移相触发芯片

晶闸管交、直流调压电路在工业控制领域极为广泛的应用，促进了专用移相触发芯片的研制、开发和应用，国、内外一些专业厂家，除对晶闸器模块进行开发生产外，还相继研制和生产系列专用移相触发芯片。上世纪七十年代以前，移相触发电路多由分晶体管分立元件构成，电路所用元件数量多，工艺落后，维护工作量大。进入八、九十年代以后，集成电子器件逐步普及，电子控制电路的技术含量和工艺水平，上升到一个新的阶段。

KJ005晶闸管移相触发器，适用于双向晶闸管或反并联晶闸管线路的移相触发控制，单只芯片可完成单相交流调压，外围电路简单，仅须添加几只R、C元件，即能组成移相触发调压电路。虽为集成IC元件，其内部电路结构与图2-26的典型移相触发电路大致相同。下图2-31为其内部电路构成和外围元件连接电路，现将电路工作原理简述如下：

同步脉

冲形成电路V1

、V2、

V3

愤锯齿波

形成电路

RP1

、C1

、V5、V6

移相比较电路

V8、V9

移相失交保护

V4、V11、V12移相触冲形成V11

、V12

、V13、C2

（定脉宽输出电路

）

触发脉冲功放电路

V14

、V15

、BT

P15

P3

P4P13

P10

P9

a、KJ005触发器电路结构

b、KJ005引脚波形

图5晶闸管移相触发器KJ005的电路结构和各脚工作波形

K

G BT

图6 晶闸管移相触发器KJ005电路构成和外接电路

15、16脚为同步电压输入端，输入信号为同步变压器二次绕组取得的30V 正弦波交流电压，16脚同时是15V 电源输入端。晶体三极管T1、T2和DW1~DW4桥式整流/稳压电路一起，组成同步信号检测电路，外部电阻R1和内部稳压器的作用，将输入正弦波变为梯形波，以增大移相控制范围，桥式整流的作用，在输入信号的正、负半波期间，使T1都能得到正向偏流而导通，驱动T2导通，使T3、T3、T5偏置

电压为0而截止。当同步电压过零点T1、T2截止，T3、T4、T5经R2提供正向偏压而导通，T5的导通，形成对外接锯齿波形成电容C1的充电，使C1上充电电压达8V左右。同步过零结束后，T1、T2导通，T3、T4、T5又归于截止状态，C1上电压由T6恒流源电路放电，形成线性下降的锯齿波。RP1、R2、T7构成T6的偏置电路，锯齿波下降的斜率由5脚外接锯齿波斜率调整电位器RP1调节。T10为差分放大器T8、T9的恒流源电路（等效其发射极电阻），提升差分电路的性能（共模抑制比）。C1上形成的锯齿波电压送至T8的基极，T8、T9组成差分放大器，T9基极输出由6脚输入的移相比较电压（调压信号），差分放大器对两信号进行比较放大，经T11、T12放大器及10、13脚外接R3、C2微分电路，微分时间常数（输出脉冲宽度）由R3、C2的值决定。在移相比较电压和锯齿波产生的交相点区域内，T12导通，集电极变为低电平，微分电路在T12集电极矩形脉冲的下降沿，使10脚产生电平微分跳变，在T13集电极得到负向的移相脉冲，经T14、T15复合放大器进行功率放大后，在9脚输出触发脉冲，经脉冲变压器，引入到晶闸管的栅、阴极。

T4是失交保护输出管，当输入移相控制电压大于8.5V，与8V锯齿波失去交相点时，T4集电极输出的同步过零脉冲输出通过2脚与12脚的短接，保证了移相电压与锯齿波失交时，T12、T13、T14、T15在电压过零点，输出触发脉冲，晶闸管保持全导通（处于最大导通角）。

三相交、直流调压电路，需用到3块KJ005，要求各相输出取得较好的一致性，可以将3块KJ005的3脚相连，保证各电路的的锯齿波幅度一致。另外，也可以从3脚取出过零同步脉冲，用于其它用途。

触发中、小功率晶闸管元件时，芯片最大输出电流能力为200mA，此时可将5脚与7脚短接；当驱动大功率晶闸管时，可将5脚外接功率放大器的基极，将触发脉冲进行电流/功率放大，因而5脚又可作为扩流端。

对专用移相触发芯片的分析，在此仅举一例，本书后文各章节内容中，对专用移相芯片及专用控制板，配合实际电路，有更为详尽的分析。请参阅后文。

由航空航天部六九一厂生产的KJ系列和常州半导体厂生产的KC系列晶闸管触发芯片和组件，和西安广角电力电子开发部研制生产的TC系列晶闸管触发芯片和组件，是较有代表性的系列晶闸管专用移相触发芯片，单芯片可用于单相交、直流调压电路，还有与触发芯片配套使用的脉冲列调制芯片等。采用多芯片组合，则可构成多种形式的交、直流三相调压电路。芯片型号、功能等见下表：表1-1 KJ系列晶闸管触发器与组件

表1-2 KC列晶闸管触发器与组件

表1-3 TC触发器及组件

表1-3 TC触发器及组件，系西安广角电力电子开发部在上世纪九十年代至2000年前后，研制开发的新型触发芯片和相关组件（线路板）开创了单芯片完成三相移相触发任务的新纪元，数字相位触发芯片的出现，更表征着移相触发由模拟控制向数字控制领域的进步。芯片的功能更为先进和强大，集成度更高。三家厂商生产芯片的同时，还组装各类控制板，方便用户选用，使组装交、流调压系统的任务变得简单。上表中的单相调压芯片，用3片或多片，配合其它芯片（如双脉冲形成器），均可以构成三相交、直流调压系统。

尽管有这这么多的专用移相触发芯片和成品晶闸管调压板，但利用模拟或数字电路，另行设计制作移

相触电电路的个人或厂家还大有人在，随着微电子技术的成熟，用微控制器（单片机）开发移相触发板（或产品）企事业单位也比较广泛。像一些变频器生产厂商，往往又兼营制造交流电动机的软起动器等产品。迄今为止，晶闸管移相触发电路类产品，还存在着由分立元件（晶体三极管等）、模拟或数字集成电路、微控制器组成的三类产品，共存共荣的局面，企业和个人均广泛参与到此类产品的开发与制作中。

旷野之雪

2011年3月8日星期二

晶闸管过零触发电路

精心整理 TSC 的触发电路 1.介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求 晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。晶闸管投切电容器组的机理如图一所示，信息请登陆:输配电设备网 当电路的谐振次数n 为2、3时，其值很大。 式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。若使电容器电流ic=C*du/dt=0，则du/dt=0，即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组，电容器预充电到峰值电压。 1. 当得到TSC 电管+高。如果 MOC3083芯片内部有过零触发判断电路，它是为220V 电网电压设计的，芯片的双向可控硅耐压800V ，在4、6两端电压低于12V 时如果有输入触发电流，内部的双向可控硅就导通。 用在380V 电网的TSC 电路上要串联几只3083。在2控3的TSC 电路应用如图四： 图四2控3的TSC 电路 用2对晶闸管开关控制3相电路，电路简单了，控制机理复杂了。这种触发电路随机给触发命令要出现下面的许多麻烦问题。 快速动作时,有触发命令，一对晶闸管导通另一对晶闸管不通电压反而升高了，限于篇幅和重点,本文不分析为什么电压反而高了,只是从测量的2控3电路中看到了确实存在电压升高的现象和危险,这种现象如同倍压整流电路直流电压升高了一样。图五测量不正常工作的两对晶闸管的电压波形。此试验晶闸管存在高压击穿的可能，所以用调压器将电网电压调低。晶闸管导通时两端电压

为零，不导通，晶闸管有电容器的直流电压和电网的交流电压。测量C相停止时峰峰值电压为540V,其有效值=,图中C相升高的电压峰值为810V,升高电压约为电网电压有效值的倍数:。推算，400V 电压下工作，晶闸管有可能承受的电压，400V电网的TSC电路多数是采用模块式的晶闸管，模块的耐压不高，常规为1800V，升高的管压降很容易击穿晶闸管元件。信息请登陆:输配电设备网图五不正常的两对晶闸管的电压波形信息来自:输配电设备网*在晶闸管电压波形过零点，串联的MOC3083由于分压不均匀，使得3083有的导通有的停止。电网电压升高时，原先导通的依然导通，不同的要承受更高的电压，3083有可能击穿。信息请登陆:输配电设备网 *在初次投切时有一定的冲击。下面是国外着名产品的首次投切的电流波形。 图六:国外公司产品的第一次触发冲击波形 记录C相晶闸管两端电压，A相电流。电流投切冲击很大，使得电网电压都产生了变形。信息来自: * * * * 3. 努力， 源: 切停止后，电容器上有电网峰值电压，晶闸管在电网电压和电容器直流电压的合成下，存在着过零电压，在过零点触发晶闸管是理想状态，应该没有冲击电流。 新触发电路达到了快速20ms动作，两路晶闸管都动作，无电流冲击，晶闸管在停止时的承受电压低，最大为3倍的有效值电压。 用双踪示波器测试波形.一只表笔测量晶闸管两端的电压和另一只测量晶闸管的电流波形，这样，可以看出晶闸管是否在过零点投入，又可以看出投入时的电流冲击。由于使用两个开关控制三相电路，用双踪示波器分别测量两路的电压电流，就可以完整的观察到触发器运行的效果。A探头为电压，B探头为电流。 图十二为：连续投切的A相晶闸管电压和C相电流的动作波形。 横轴为时间200ms/格，纵轴电压500V/格，电流20A/格。可控硅工作时两端的电压零，线路中有电流，停止时可控硅两端有电压，电流为零。在连续动作中，电流没有冲击。

移相全桥

移相全桥变换器可以大大减少功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰，降低损耗，提高 开关频率。如何以UC3875为核心，设计一款基于PWM软开关模式的开关电源？请见 下文详解。 主电路分析 这款软开关电源采用了全桥变换器结构，使用MOSFET作为开关管来使用，参数为1000V/24A.采用移相ZVZCSPWM控制，即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实 现ZCS.电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管，VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管，C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容，VD3、VD4是反向电流阻断二极管，用来实现滞后 臂VT3、VT4的ZCS,Llk为变压器漏感，Cb为阻断电容，T为主变压器，副边由 VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。 图1 1.2kw软开关直流电源电路结构简图 其基本工作原理如下： 当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时，电路工作情况与全桥变换器的硬开 关工作模式情况一样，主变压器原边向负载提供能量。通过移相控制，在关断VT1时并不马上关断VT4,而是根据输出反馈信号决定移相角，经过一定时间后再关断VT4,在关断 VT1之前，由于VT1导通，其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降，理想状况下其 值为零，当关断VT1时刻，C1开始充电，由于电容电压不能突变，因此，VT1即是零电 压关断。 由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用，VT1关断后，原边电流不能突变，继续给Cb充电，同时C2也通过原边放电，当C2电压降到零后，VD2自然导通，这时 开通VT2,则VT2即是零电压开通。

晶闸管模拟移相触发配套芯片KC41KC42(补发、脉冲串(精)

KC41六路双脉冲形成器 一、功能与特点 KC41六路双脉冲形成器是三相全控桥式触发线路中必备的电路, 具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成二种功能。使用 2块有电子开关控制的 KC41电路能组成逻辑控制适用于正反组可逆系统。 二、概述 KC41电路是脉冲逻辑电路。当把移相触发器的触发胲冲输入到 KC41电路的1~6端时,由输入二极管完成了补脉冲, 再由 T 1~T6电流放大分六路输出。补脉冲按+A→ -C , -C → +B, +B→ -A , -A → +C, +C→ -B , -B → +A顺序排列组合。 T 7是电子开关,当控制 7#端接逻辑“ 0”电平时 T 7截止,各路有 输出触发脉冲。当控制 7#端接逻辑“ 1”电平(+15V时, T 7导通 ,各种无输出触发脉冲。 KC41 内部原理图见图 (1。 KC41应用实例见图 (2,各点波形分别见图 (3。图中输出端如果接 3DK4作功率放大可得到 800mA 的触发脉冲电流。使用 2块KC41电路相应的输入端并联 ,二个控制端分别作为正反组控制输入端,输出接12个功率放大管。这样就可组成一个 12脉冲正反组控制可逆系统,控制端逻辑“ 0”电平有效 。

图 (1 KC41电路内部原理图 三、主要技术数据 1、电源电压:直流 +15V, 允许波动±5%(±10%时功能正常 2、电源电流:≤ 20mA 3、输出脉冲 : 3. 1.最大输出能力:20mA (流出脉冲电流 3. 2.幅度:≥ 13V 4、输入端二极管反压:≥ 18V 5、控制端正向电流:≤ 8mA 6、封装:KC41电路采用 16脚陶瓷双列直插式封装 7.允许使用环境温度:-10℃— +70

(完整版)实验一锯齿波同步移相触发电路实验

实验一锯齿波同步移相触发电路实验 一．实验目的 1．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。 二．实验内容 1．锯齿波同步触发电路的调试。 2．锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。 三．实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”教材。 四．实验设备及仪器 1．NMCL系列教学实验台主控制屏 2．NMCL-32组件和SMCL-组件 3．NMCL-05组件 4．双踪示波器 5．万用表 五．实验方法

图1-1 锯齿波同步移相触发电路 1．将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接到主控电源的U、V端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。 2. 将锯齿波触发电路上的Uct接着至SMCL-01上的Ug端，‘7’端地。 3.合上主电路电源开关，并打开NMCL-05面板右下角的电源开关。用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。 同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。观察“3”~“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。 4．调节脉冲移相范围 将SMCL-01的“Ug”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观 察U 1电压（即“1”孔）及U 5 的波形，调节偏移电压Ub（即调RP2），使α=180°。 调节NMCL-01的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，α=180°，Uct=Umax时，α=30°，以满足移相范围α=30°~180°的要求。 5．调节Uct，使α=60°，观察并记录U1~U5及输出脉冲电压U G1K1，U G2K2 的 波形，并标出其幅值与宽度。 用双踪示波器观察U G1K1和U G3K3 的波形，调节电位器RP3，使U G1K1 和U G3K3

晶闸管触发驱动电路设计-张晋远要点

宁波广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业 《机电接口技术》 课程设计 题目晶闸管触发驱动电路设计 姓名张晋远学号1533101200119 指导教师李亚峰 学校宁波广播电视大学 日期2017 年 4 月20 摘要 晶闸管是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，为了控制晶闸管的导通，必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号（电压及电流），完成此任务的就是触发电路。本课题针对晶闸管的触发电路进行设计，其电路的主要组成部分由触发电路，交流电路，同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成

UAA4002、KJ006触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。 关键词：晶闸管；触发电路；脉冲；KJ006； abstract Thyristor is a kind of switch components, can work under high voltage, high current conditions, in order to control thyristor conduction, must be between control level to the cathode with appropriate trigger signal (voltage and current), complete the task is to trigger circuit. This topic in view of the thyristor trigger circuit design, the main part of the circuit by the trigger circuit, communication circuit, synchronous circuit and other circuit link. There is a blocking phase bridge trigger circuit, the sine wave synchronous trigger circuit, the single crystal trigger circuit, the integrated UAA4002, the KJ006 trigger circuit. This includes the working principle of the circuit and the circuit working procedure and the calculation of the relevant parameters. Keywords: thyristor; Trigger circuit; Pulse; KJ006; 目录 第一章绪论 1.1设计背景与意义…………………………………… 1.2 晶闸管的现实应用……………………………………

双向可控硅及其触发电路

双向可控硅及其触发电路 双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。（过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通，由于采用过零触发，因此需要正弦交流电过零检测电路） 双向可控硅分为三象限、四象限可控硅，四象限可控硅其导通条件如下图： 总的来说导通的条件就是：G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通，这个电压可以是正、负，和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通，所以没有正极负极，但是有T1、T2之分 再看看BT134-600E的简介：（飞利浦公司的，双向四象限可控硅，最大电流4A）

推荐电路： 为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V ，脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器，TPL521 - 2 为光电耦合器，起隔离作用。当正弦交流电压接近零时，光电耦合器的两个发光二极管截止，三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通，产生负脉冲信号，T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚，以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间，然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

移相全桥ZVZCSDCDC变换器综述

移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述 河北秦皇岛燕山大学朱艳萍电源技术应用 摘要：概述了9种移相全桥ZVZCSDC/DC变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺点，以供大家参考。 关键词：移相控制；零电压零电流开关；全桥变换器 1概述 所谓ZVZCS，就是超前桥臂实现零电压导通和关断，滞后桥臂实现零电流导通和关断。ZVZCS方案可以解决ZVS方案的故有缺陷，即可以大幅度降低电路内部的循环能量，提高变换效率，减小副边占空比丢失，提高最大占空比，而且其最大软开关范围不受输入电压和负载的影响。 滞后桥臂零电流开关是通过在原边电压过零期间使原边电流复位来实现的。即当原边电流减小到零后，不允许其继续反方向增长。原边电流复位目前主要有以下几种方法： 1）利用超前桥臂开关管的反向雪崩击穿，使储存在变压器漏感中的能量完全消耗在超前桥臂的IGBT中，为滞后桥臂提供零电流开关的条件； 2）在变压器原边使用隔直电容和饱和电感，在原边电压过零期间，将隔直电容上的电压作为反向阻断电压源，使原边电流复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件； 3）在变压器副边整流器输出端并联电容，在原边电压过零期间，将副边电容上的电压反射到原边作为反向阻断电压源，使原边电流迅速复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件。 2 电路拓扑 根据原边电流复位方式的不同，下面列举几种目前常见的移相全桥ZVZCSPWMDC/DC 拓扑结构，以供大家参考。 1）NhoE.C.电路如图1所示[1]。该电路是最基本的移相全桥ZVZCS变换器，它的驱动信号采用有限双极性控制，从而实现超前桥臂的零电压和滞后桥臂的零电流开关。这种拓扑结构的缺陷是L1k要折衷选择，L1k太小，在负载电流很小时，超前桥臂不能实现零电压开关；L1k太大，又限制了iL1k的变化速度，从而限制了变换器开关频率的提高。变换器给负载供电方式是电流源形式，电感L1k电流交流变化，输入电流脉动很大，要求滤波电容很大。该电路可以工作在电流临界连续状态，但必须采用频率控制，不利于滤波器的优化设计。

移相触发电路

5.3.3 移相触发电路 移相电路一般由同步电路、脉冲形成电路、脉冲移相和放大电路等组成。按触发电路使用的器件可分为单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、数字式触发电路和集成触发电路等几种。 5.3.3.1单结晶体管触发电路 1单结晶体管工作原理单结晶体管又叫双基极二极管，他有一个PN结、一个发射极和两个基极。发射极和两个基极之间可以等效为一个二极管，具有二极管的单向导电特性。当单结晶体管发射极电压u e=0时，二极管反向偏置，发射极流过反向漏极流过反向漏电流ie，如图5-29所示。随着ue的增大，反向漏电流ie减小，当ue=UA=?Ucc时，ie=0，二极管处于零偏置。式中，?叫分压比，是单结晶体管的一个重要参数；Ucc为加在单结晶体管两个基极之间的电源电压。在ue到达Up之前，虽然二极管处于正向偏置状态，但尚不足于克服二极管的导通压降，因此，单结晶体管一直处于截止区。在ue到达UP之后，电流ie显著增大，ue显著减小，显现负阻特性。这时，吧出现负阻特性的转折点P 称为峰点，Up称为峰点电压，对应的电流Ip为峰点电流。当ie增大到某一值Iv后，ue又随ie增大而增大，重现电阻特性，这一现象称为饱和。负阻特性结束的转折点V称为谷点，Uv称为谷点电压，对应的电流Iv为谷点电流。 2单结晶体管触发电路ZX5系列晶闸管弧焊整流器采用单结晶体管触发电路，其主要电路如图5-16b所示，即接成工阳极的带平衡电抗器双反星形形式。由上节可知，可采用两套触发电路分别触发正极性组和反极性组的晶闸管。 （1）脉冲产生电路见图5-30.主要由三极管V3、V4，单结晶体管VU1、VU2，电容C20、C21，脉冲变压器TP1、TP2组成。控制电压uk接至三极管V3、V4基极。当有负的uk输入时，C20C21分别被充电，于是由C20 、VU1和C21、VU2组成的张弛振荡器不断产生振荡，脉冲变压器分别输出脉冲，该脉冲加至图5-28中的小晶闸管V上，有V触发主电路晶闸管。Uk越负，C20C21充电电流越大，产生第一个脉冲就愈早，主电路中相应晶闸管的控制角愈小，导通角愈大；反之亦然。改变uk值即可实现脉冲移相。由于单结晶体闸管和三极管的参数都存在分散性，即使它们型号相同，但参数也不尽相同。为了避免两组晶闸管导通角不同造成三相不平衡，需要精细调整电路参数。图中电位器RP8RP9分别用来弥补VU1VU2之间参数的不一致性，电位器RP10RP11分别用来弥补V3V4之间参数的不一致。调节这些电位器，可使两套电路输出脉冲对称。 图5-29 单结晶体管 (2)同步电路如图5-30所示，同步电路主要由控制变压器T2、稳压器VS1~6、

单向双向可控硅触发电路设计原理

单向/双向可控硅触发电路设计原理 1，可以用直流触发可控硅装置。 2，电压有效值等于U等于开方{（电流有效值除以2派的值乘以SIN二倍电阻）加上(派减去电阻的差除以派）}。 3,电流等于电压除以（电压波形的非正弦波幅值半波整流的两倍值）。 4，回答完毕。 触摸式台灯的控制原理 这种台灯的主要优点是没有开关，使用时通过人体触摸，完成开启、调光、关闭动作，给使用带来方便。 一、电路设计原理 人体感应的信号加在电源电路可控硅的触发极，使电路导通，并给负载——灯泡或灯管供电，使灯按弱光、中光、强光、关闭4个状态动作，达到调光的目的。电路见图1，该电路的关键器件是采用CMOS工艺制造的集成电路BA210l。 二、降压稳压电路 由R3、VDl、VD4、C4组成。输出9V直流电，供给BA2101，由③⑦脚引入。 三、触发电路 由触发电极M将人体的感应信号，经c3、R8、R7送至④脚的sP端，经处理后，由⑥脚输出触发信号，经cl、R1加至可控硅VS的G极，VS导通，电灯H点亮。第二次触摸，可改变触发脉冲前沿的到达时间，而使电灯亮度改变。反复触摸，可按弱光、中光、强光和关闭四个动作状态循环，达到调节亮度的目的。可控硅VS在动作中其导通角分别为120度、86度、17度。 四、辅助电路 VD2和vD3为保护集成电路而设。防止触摸信号过大而遭破坏。C3为隔离安全电容。R4为取得同步交流信号而设。R5为外接振荡电阻。 五、使用中经常出现的故障 (1)由震动引发的故障。触摸只需轻轻触及即可。但在家庭使用中触击的强度因人而异，小孩去触摸可能是重重的一拳。性格刚烈的人去触摸，可能引起剧烈震动。因此经常出现灯泡断丝。 (2)集成块焊脚由震动而产生脱焊。如③脚脱焊，使电源切断而停止工作；④、⑥脚脱焊，使触摸信号中断，都会引起灯泡不亮。因此要检查集成块各脚是否脱焊。 (3)可控硅VS一般采用MAC94A4型双向可控硅，由于反复触发，或意外大信号触发，会引起可控硅击穿而停止工作。 触摸式台灯的控制原理 这种台灯的主要优点是没有开关，使用时通过人体触摸，完成开启、调光、关闭动作，给使用带来方便。 一、电路设计原理 人体感应的信号加在电源电路可控硅的触发极，使电路导通，并给负载——灯泡或灯管供电，使灯按弱光、中光、强光、关闭4个状态动作，达到调光的目的。电路见图1，该电路的关键器件是采用CMOS工艺制造的集成电路BA210l。 二、降压稳压电路 由R3、VDl、VD4、C4组成。输出9V直流电，供给BA2101，由③⑦脚引入。 三、触发电路 由触发电极M将人体的感应信号，经c3、R8、R7送至④脚的sP端，经处理后，由⑥脚输出触发信号，

双向可控硅移相触发器模块TRIAC

双向可控硅移相触发器模块TRIAC－JK： 双向可控硅移相触发器模块TRIAC－JK只有一路输出，且要求可控硅移相触发器模块所取的同步信号与电网相位同步，以控制 信号为0～5VDC的G型为例,当控制电压在0～5V之间变化时，触发器模块内部便输出与电网电压同步、脉冲宽度可相对电网电压从 180°～０°可调节的触发信号通过光耦隔离，输出端(A、G)便可触发相应的双向可控硅导通，从而达到移相调压的目的。 双向可控硅移相触发器模块TRIAC－JK 在使用时需要外接一组与输入电网同步的、通过变压器隔离降压后的18VAC同步电压信 号，此同步电压信号还同时作为移相触发器模块内部电源用，并产生一组辅助电源作为电位器手动调节时用。可控硅移相触发器模块 内部集相位检测电路、移相电路、光电隔离触发电路于一体，实现了高压与控制部分的隔离，输入控制信号可由其它自动控制设备输

出供给，也可以由内部电源外接一只电位器进行手动调节。使用安全、简单、方便。 双向可控硅移相触发器模块的命名规则： 主要型号表： 产品外形尺寸:

可控硅移相触发器模块的引脚功能: 1、①、②脚接18VAC输出的同步变压器的副边绕组18Vac，供给移相触发器电源和同步基准； 2、③脚接可控硅的触发门极(G)； 3、④脚TRIAC-JK双向可控硅移相触发器时接双向可控硅的主电极(T1) 。 4、⑤脚为内部地，当移相触发器由外电路输入控制信号时，⑤脚与外电路的地相连; 5、⑥脚为控制端，以控制信号为0～5V输入（E型）移相触发器模块为例，当⑥脚输入0～5V变化的电压信号时，对阻性负载 而言，③④便触发可控硅在180～0°范围内导通。 6、⑦脚为模块内部产生的＋5V电源端，当⑤⑥⑦脚外接电位器手动控制时，⑦脚提供电源，当控制信号由外电路提供控制信 号时，⑦脚悬空不用。

移相触发电路的基本构成

移相触发电路的基本构成 1、用双运放电路做成的移相电路实例 图1 用双运放作移相电路 电路工作原理简述： 请与下图2波形图相对照，电路中各点工作电压波形以V1~V7标出。 〔同步脉冲电路〕VD1、VD2、R1、VDT1、IC2-1等元件组成电压过零同步脉冲电路。T1电源变压器二次绕组输出的双18V交流电压，经全波整流后，一路经二极管VD3隔离电容滤波，7815稳压成+15V，供控制电路IC的供电电源，一路经R1、VDT1削波成梯形波电压，输入IC2-1运算放大器的反相输入端2脚，与同相输入端3脚由R2、R3对电源分压取得的基准电压相比较后，由1脚输出电网过零点同步脉冲电压信号。IC2-1的同相输入端为全波整流所得的同步信号，对应电网正、负半波的100Hz同步脉冲，经后级电路生成移相脉冲，使主电路双向晶闸管在正、负半波期间均得到一个触发脉冲，实现了交流调压。主电路形式请参阅图2-16的c电路。 〔锯齿波形成电路〕充放电电容C4、晶体管VT1、VT2等元件组成（负向）锯齿波形成电路。RP1、R5、VT1、VT2等元件构成恒流源电路，VT2的集电极与基极短接，以取得约0.7V的稳定电压做为VT1的偏置电压，使VT1的Ib、Ic电流近似于恒定值，使VT1集电极与发射极之间维持较为恒定的等效电阻值，VT1又称为恒流放电管。当IC2-1输出的电网过零高电平脉冲到来时，C4经R4限流充电，因充电时间常数小，使C4上电压快速升至IC2-1输出的脉冲电压峰值，过零点脉冲消失后，IC2-1放大器1脚变为地电平，二极管VD4反偏截止。此进C4经VT1集电极、发射极到电源地进行恒流放电，使C4两端产生线性下降的锯波波电压。当C4放一定程度时（C4上电压接近地电平，但有一定的剩余电压），IC2-1输出

移相全桥ZVZCS主电路综述

移相全桥ZVZCS DC/DC变换器综述 [导读]移相全桥ZVZCS DC/DC变换器综述摘要：概述了9种移相全桥ZVZCSDC/DC 变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺 关键词：变换器 移相全桥ZVZCS DC/DC变换器综述 摘要：概述了9种移相全桥ZVZCSDC/DC变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺点，以供大家参考。 关键词：移相控制；零电压零电流开关；全桥变换器 1 概述 所谓ZVZCS，就是超前桥臂实现零电压导通和关断，滞后桥臂实现零电流导通和关断。ZVZCS方案可以解决ZVS方案的故有缺陷，即可以大幅度降低电路内部的循环能量，提高变换效率，减小副边占空比丢失，提高最大占空比，而且其最大软开关范围不受输入电压和负载的影响。 滞后桥臂零电流开关是通过在原边电压过零期间使原边电流复位来实现的。即当原边电流减小到零后，不允许其继续反方向增长。原边电流复位目前主要有以下几种方法： 1）利用超前桥臂开关管的反向雪崩击穿，使储存在变压器漏感中的能量完全消耗在超前桥臂的IGBT中，为滞后桥臂提供零电流开关的条件； 2）在变压器原边使用隔直电容和饱和电感，在原边电压过零期间，将隔直电容上的电压作为反向阻断电压源，使原边电流复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件； 3）在变压器副边整流器输出端并联电容，在原边电压过零期间，将副边电容上的电压反射到原边作为反向阻断电压源，使原边电流迅速复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件。 2 电路拓扑 根据原边电流复位方式的不同，下面列举几种目前常见的移相全桥ZVZCS PWM DC/DC拓扑结构，以供大家参考。 1）Nho E.C.电路如图1所示[1]。该电路是最基本的移相全桥ZVZCS变换器，它的驱动信号采用有限双极性控制，从而实现超前桥臂的零电压和滞后桥臂的零电流开关。这种拓扑结构的缺陷是L1k要折衷选择，L1k 太小，在负载电流很小时，超前桥臂不能实现零电压开关；L1k太大，又限制了i L1k的变化速度，从而限制了变换器开关频率的提高。变换器给负载供电方式是电流源形式，电感L1k电流交流变化，输入电流脉动很大，

移相全桥电路

主题: 移相全桥滞后臂驱动波形疑问: 移相全桥软开关，2000w电源，驱动波形不正常。大家帮忙分析一下，黄色为ds波形。蓝色为驱动波形 疑问： 1.为什么ds有震荡？ 2.这是滞后臂下管驱动波形。为什么关段时死区时间没有了。滞后臂上管的驱动波形正好和下管相反，开通时死区时间没有了？ 3、谐振电容和电感应该选择多大的？ Answer： 1、驱动凹下去的那块是米勒效应区，这个可以加大驱动能力减弱。 2、关断时死区没有了，在驱动变压器副边加快速关断电路试试，或者就是在驱动电阻上反并联一个二极管。 3、谐振参数计算是比较的复杂的，一般2KW电压，取15UH就可以了，当然得看看您的变压器变比，输出电流折算到原边的大小，来确定。 I为原边电流，CMOS为MOS并联电容大小，您可以自己算算了，您这样的一个参数15UH 偏小了，我看您的波形您已经软开关了啊。 4、是实现软开关了但是滞后臂的驱动波形在关断是死区时间还不是很好所以经常炸管。

这是原边电流波形 变压器原边电压波形 变压器副边电压波形 输出整流二极管电压波形

Answer： 滞后臂炸管： 第一个排除：过温问题，看看您的MOS管的稳定是否超过降额。 第二个排除:死区时间问题，您的滞后臂死区时间是否大于您的体二极管的反向恢复时间呢？这个一定要大于，必须的大于。 第三个：您的驱动是否收到干扰呢，波形是否很干净。 您发的波形基本没发现什么问题，您为什么不加个原边牵位二极管呢，把输出震荡搞定呢？ 1、对于死区时间你要实测你管子哪里的驱动，用示波器读出来，因为很多的时候设置变压器驱动死区会和你设置的不一致的。 2.、IGBT比较适合做零电流，因为他的拖尾电流严重，做零电压没意义的，MOS适合零电压的。 3、IGBT必须加负压关断才比较的可靠。

KC05、06可控硅移相触发器

KC05、06可控硅移相触发器 KC05：适用于双向可控硅或二只反向并联可控硅线路的交流相位控制；移相范围宽，控制方式简单，易于集中控制，有失交保护，输出电流大等优点。是交流调光、调压的理想电路。 KC05电路应用实例 主要技术数据： 1、电源电压：直流+15V 波动±5%（±10%时有功能） 2、电源电流：≤12mA 3、同步电压：≥10V（有效值） 4、移相范围：≥170° 5、移相输入端偏置电流：≤10μA 6、输出脉冲宽度：100μS——2mS（改变脉宽电容） 7、输出脉冲幅度:≥13V(1KΩ负载) 8、最大输出能力:200mA(吸入脉冲电流) 9、输出管反压：BVceo ≥18V 10、正负半周脉冲相位不均衡度：≤±3°

11、使用环境温度:-10℃——+70℃ KC06：适用于双向可控硅或二只反向并联可控硅线路的交流相位控制；移相范围宽，控制方式简单，易于集中控制，有失交保护，输出电流大等优点。是交流调光、调压的理想电路。具有自生直流电源，可由交流电网直接供电，无需外加同步、脉冲变压器和外接直流电源。 KC06电路应用实例 主要技术数据： 1、电源电压：（1）外接直流电源：+15V 波动±5%（±10%时有功能） （2）自生直流电源电压：+12——+14V 2、电源电流：≤12mA 3、同步电压：≥10V（有效值） 4、同步输入端允许最大同步电流：5mA 5、移相范围：≥170°（同步电压220V，同步输入电阻51KΩ） 6、移相输入端偏置电流：≤10μA 7、输出脉冲宽度：100μS——2mS（改变脉宽电容） 8、输出脉冲幅度:≥13V(电源电压15V时，1KΩ负载)

LLC移相全桥

移相全桥学习笔记 在早期的大功率电源（输出功率大于1KW）应用中，硬开关全桥(Full-Bridge)拓扑是应用最为广泛的一种，其特点是开关频率固定，开关管承受的电压与电流应力小，便于控制，特别是适合于低压大电流，以及输出电压与电流变化较大的场合。但受制于开关器件的损耗，无法将开关频率提升以获得更高的功率密度。例如：一个5KW的电源，采用硬开关全桥，即使效率做到92%，那么依然还有400W的损耗，那么每提升一个点的效率，就可以减少50W的损耗，特别在多台并机以及长时间运行的系统中，其经济效益相当可观。 随后，人们在硬开关全桥的基础上，开发出了一种软开关的全桥拓扑——移相全桥(Phase-Shifting Full-Bridge Converter，简称PS FB)，利用功率器件的结电容与变压器的漏感作为谐振元件，使全桥电源的4个开关管依次在零电压下导通(Zero voltage Switching，简称ZVS)，来实现恒频软开关，提升电源的整体效率与EMI性能，当然还可以提高电源的功率密度。 上图是移相全桥的拓扑图，各个元件的意义如下： Vin：输入的直流电源 T1-T4：4个主开关管，一般是MOSFET或IGBT T1,T2称为超前臂开关管，T3,T4称为滞后臂开关管 C1-C4：4个开关管的寄生电容或外加谐振电容 D1-D4：4个开关管的寄生二极管或外加续流二极管 VD1,VD2:电源次级高频整流二极管 TR：移相全桥电源变压器 Lp：变压器原边绕组电感量 Ls1,Ls2:变压器副边电感量 Lr：变压器原边漏感或原边漏感与外加电感的和 Lf：移相全桥电源次级输出续流电感 Cf: 移相全桥电源次级输出电容 R L: 移相全桥电源次级负载

晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种

过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用 晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种。常用的触发电路与主回路之间由于有电的联系，易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响，为解决同步问题，往往又使电路较为复杂。MOTOROLA 公司生产的MOC3021-3081器件可以很好地解决这些问题。该器件用于触发晶闸管，具有价格低廉、触发电路简单可靠的特点。下面以MOC3061为例介绍其工作原理和应用。 一、内部结构及主要性能参数 MOC3061的内部结构及管脚排列见图1，它采用 双列直插6脚封装。主要性能参数：可靠触发电流 Ift5-15mA ；保持Ih 100μA ；超阻断电压600V ；重 复冲击电流峰值1A ；关断状态额定电压上升率dV/dt 100V/μs 。 MOC3061的管脚排列如下：1、2脚为输入 端；4、6为输出端；3、5脚悬空，详见图1 。 图1 图2、图3分别为MOC3061用于触发双向晶闸管和反并联单向晶闸管的基本 电路。 图2 图3 二、应用电路 图4是一个可简单编程的四路彩灯控制电路。电路中采用一块时基电路产生一脉冲，74LS194产是通过控制P0、P1、P2、P3的电平高低来实现的。采用MOC3061触发晶闸管，强、弱的电之间在电靠地触发50A 或更大的功率的晶闸管。

图4

5是一 个采用 MOC3061 过零触 发晶闸 管构成 的炉温 控制系 统。一 方法都 采用移 相触发 晶闸 管，控 制晶闸 管的导 通角来 控制输 出功 率。触 发电路 要求一 定幅值 且相位 能改变 的脉 冲，而 且还需 图5 要解决 与主回 路电压 同步的 问题， 使电路 较复 杂；采 用移相 触发晶

三相桥式移相触发电路的单片机实现

三相桥式移相触发电路的单片机实现 摘要：本文介绍了通过8051单片机来实现三相桥式整流电路中晶闸管的移相触发的方法。触发 方式有单宽脉冲触发和双窄脉冲触发两种方式，本文选用双窄脉冲触发方式来克服单宽脉冲触 发方式所带来的缺点。 关键词：单片机晶闸管整流电路 1引言 三相桥式全控整流电路的作用是将交流电整流为为可调的直流电压。其中晶闸管的触发控制可以通过模拟电路、数字电路、单片机控制等方法来实现。比较发现：模拟电路控制的精度不高、对称性不好且容易受到温度漂移的影响；而数字式触发电路与模拟方式相比，其控制精度高、对称性好、温度漂移影响小，但其存在着电路复杂、移相触发角较大时控制精度有所降低等缺点；而单片机控制除了具有与数字式触发电路相同的优点外，更因为其移相触发角由软件计算完成，因而触发电路结构简单，控制十分灵活，精度可通过软件补偿，移相范围可以任意调节等特点，目前已经获得了广泛的应用。 3.硬件设计方案 系统的硬件组成主要包括8051单片机及外围电路。外围电路包括触发脉冲形成电路、驱动输出电路、显示部分、晶闸管过电压保护和过电流保护电路、键盘电路等组成，如下图所示： 在整流电路中，由于晶闸管的触发信号应该以同步电压信号为基准延迟一定的相位角，所以脉冲形成电路的任务就是测量同步电压过零的时刻，并以此点作为单片机计算晶闸管触发相位角的起始点。为得到电压的过零信号，这里采用了过零比较器LM324把正弦波信号变换成为同步方波信号。将得到的方波信号送入单稳态脉冲触发芯片74LS123中，由74LS123的工作原理可以知道，当正向输入端为上升沿的时候，会输出一个正向触发脉冲，这样就得到了过零触发脉冲。考虑到简化电路、节约单片机资源、提高精度等要求，脉冲形成电路将由三相电压信号处理得到的过零脉冲反向后“线或”后接入单片机的外部中断口INT0，因

双向可控硅的控制原理

双向可控硅的工作原理 1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化 2,触发导通 在控制极G上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。 一、可控硅的概念和结构？ 晶闸管又叫可控硅。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a)〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。

1KW移相全桥变换器设计

课程设计 课程名称电力电子技术课程设计 题目名称1kW移相全桥直流变换器设计专业班级11级电气工程及其自动化学生姓名 学号 指导教师 二○一四年四月十三日 目录

一，设计内容和要求 (3) 1.1 主电路参数 (3) 1.2 设计内容 (3) 1.3 仿真波形 (3) 二，设计方案 (3) 2.1 主电路工作原理 (3) 2.2 芯片说明 (4) 2.2.1采用的芯片说明 (4) 2.2.2 UCC3895引脚说明 (5) 2.2.3 UCC3895工作原理 (6) 图2-4 基于ucc3895芯片的控制电路图 (8) 2.3控制电路设计 (8) 三，设计论述 (8) 3.1电路参数设计： (8) 3.1.1 主电路参数： (8) 3.1.2 变压器的设计 (9) 3.1.3 输出滤波电感的设计 (10) 3.1.4 功率器件的选择 (11) 3.1.5 谐振电感的设计 (12) 3.1.6 输出滤波电容和输入电容和选择 (13) 四，仿真设计 (14) 五，结论 (15) 六，参考文献 (16)

一，设计内容和要求 Vin=300VDC，Vo=48VDC，Po=1kW，fs=100kHz，输出电压纹波为0.1V 1.2 设计内容 主电路：选择开关管、整流二极管型号，计算滤波电感感值、滤波电容容值，谐振电感感值、占空比、变压器匝比等电路参数。 控制电路：UCC3895芯片周边元器件参数 1.3 仿真波形 给出仿真电路，得到仿真波形 二，设计方案 2.1 主电路工作原理 控制主要有两种：双极性控制和移相控制，本设计主要使用移相控制。由图2-2可见，电路结构与普通双极性PWM变换器类似。Q1、D1和Q4、D4组成超前桥臂、Q2、D2和Q3、D3组成滞后桥臂；C1～C4分别是Q1～Q4的谐振电容，包括寄生电容和外接电容；Lr是谐振电感，包括变压器的漏感；T副方和DR1、DR2组成全波整流电路，Lf、Cf组成输出滤波器，R1是负载。Q1和Q3分别超前Q4和Q2一定相位(即移相角)，通过调节移相角的大小来调节输出电压。由图2可见，在一个开关周期中，移相全桥ZVS PWM DC-DC变换器有12种开关模态，通过控制4个开关管Q1～Q4在A、B两点得到一个幅值为Vin的交流方波电压；经过高频变压器的隔离变压后，在变压器副方得到一个幅值为Vin／K的交流方波电压，然后通过由DR1和DR2构成的输出整流桥，得到幅值为Vin／K的直流方波电压。这个直流方波电压经过 Lf和Cf组成的输出滤波器后成为一个平直的直流电压，其电压值为Uo=DVin／K(D是占空比)。Ton是导通时间Ts是开关周期(T=t12-t0)。通过调节占空比D来调节输出电压Uo。

移相电路

【摘要】：正移相电路的应用很广,如闸流管控制点火时间;相敏整流或相敏放大电路中要求栅极和板极电压在初始时具有一定的相位关系;以及在自动控制或测量放大等电路中都需要移相电路.一般对移相电路的要求有四:第一,具有大的移相幅度;第二,输出电压相移变化时幅度不变或变化很小;第三,能给出一定的功率;第四,效率高.这四要求的主次视具体情况而定,如要求大功率输出时,以后两项要求为主;但在小功率输出时 以前两项要求为主.下面来介绍一种常见的移相电路(图1)的设计法,这电路的特点是在移相幅度很大时,输 出电压变化很小,且能输出一定的功率. 摘要：介绍了一种具有单脉冲和双脉冲模式，并具有缺相保护功能和三相全数字移相触发电路的设计方案，该移相触发电路的相移由输入直流电平连续调节，而输出脉冲则使用100～125kHz方波调制。文中阐述了电路的工作原理，并给出了部分模拟结果。 关键词：移相触发电路；A／D转换；缺相保护 1移相触发电路工作原理 整个电路按功能可分为A／D转换模块（9bit－A／D）、移相模块（phase＿shift）、脉冲产生模块（pulse＿gen）、缺相保护模块（portect）、时钟模块（clock）、输出模块（out）等六个模块。其电路原理框图如图1所示。 该电路在工作时，首先使正弦交流电压经过过零比较器以产生工频方波A并进入移相模块，同时将外部控制电压经过A／D转换的数字量也送入移相模块，然后由移相电路根据A ／D转换的结果和相对于工频方波的正负半周移动相应的角度后产生一窄脉冲PA（PA1、PA2）；再在PA的上升沿来触发脉 冲产生电路以在相同的位置产生要求的脉宽的脉冲GA（GA1、GA2）；此脉冲经过时钟电路调制后产生要求的输出OUT（OA1，OA2）。其工作波形如图2所示（移相150°，双窄脉冲模式）。

移相全桥大功率软开关电源的设计

移相全桥大功率软开关电源的设计 移相全桥大功率软开关电源的设计 1引言 在电镀行业里，一般要求工作电源的输出电压较低，而电流很大。电源的功率要求也比较高，一般都是几千瓦到几十千瓦。目前，如此大功率的电镀电源一般都采用晶闸管相控整流方式。其缺点是体积大、效率低、噪音高、功率因数低、输出纹波大、动态响应慢、稳定性差等。 本文介绍的电镀用开关电源，输出电压从0~12V、电流从0~5000A连续可调，满载输出功率为60kW.由于采用了ZVT软开关等技术，同时采用了较好 的散热结构，该电源的各项指标都满足了用户的要求，现已小批量投入生产。 2主电路的拓扑结构 鉴于如此大功率的输出，高频逆变部分采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑结构，整个主电路，包括：工频三相交流电输入、二极管整流桥、EMI滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC滤波器等。 隔直电容Cb是用来平衡变压器伏秒值，防止偏磁的。考虑到效率的问题，谐振电感LS只利用了变压器本身的漏感。因为如果该电感太大，将会导致过高 的关断电压尖峰，这对开关管极为不利，同时也会增大关断损耗。另一方面，还会造成严重的占空比丢失，引起开关器件的电流峰值增高，使得系统的性能降低。 图1主电路原理图 3零电压软开关 高频全桥逆变器的控制方式为移相FB2ZVS控制方式，控制芯片采用Unitrode公司生产的UC3875N。超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关，滞后桥臂在75%以上负载范围内实现了零电压软开关。图2为滞后桥臂IGBT的驱动电压和集射极电压波形，可以看出实现了零电压开通。

开关频率选择20kHz,这样设计一方面可以减小IGBT的关断损耗，另一方面又可以兼顾高频化，使功率变压器及输出滤波环节的体积减小。 图2IGBT驱动电压和集射极电压波形图 4容性功率母排 在最初的实验样机中，滤波电容C5与IGBT模块之间的连接母排为普通的功率母排。在实验中发现IGBT上的电压及流过IGBT的电流均发生了高频震荡，图3为满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。原因是并联在IGBT模块上的突波吸收电容与功率母排的寄生电感发生了高频谐振。满载运行一小时后，功率母排的温升为38℃，电容C5的温升为24℃。 图3使用普通功率母排时变压器初级电压、电流波形 为了消除谐振及减小功率母排、滤波电容的温升，我们最终采用了容性功率母排，图4为采用容性功率母排后满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。从图中可以看出，谐振基本消除，满载运行一小时后，无感功率母排的温升为11℃，电容C5的温升为10℃。 图4使用容性功率母排后变压器初级电压和电流波形 5采用多个变压器串并联结构，使并联的输出整流二极管之间实现自动均流为了进一步减小损耗，输出整流二极管采用多只大电流（400A）、耐高电压（80V）的肖特基二极管并联使用。而且，每个变压器的次级输出采用了全波整流方式。这样，每一次导通期间只有一组二极管流过电流。同时，次级整流二极管配上了RC吸收网络，以抑止由变压器漏感和肖特基二极管本体电容引起 的寄生震荡。这些措施都最大限度地减小了电源的输出损耗，有利于效率的提高。 对于大电流输出来说，一般要把输出整流二极管并联使用。但由于肖特基二极管是负温度系数的器件，并联时一般要考虑它们之间的均流。二极管的并联方