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

为每一个时刻有且只有一相电压的过零脉冲为低电平，故可以用中断查询的方法查询底电平出现的时刻，由CPU 控制软件完成移相计算后，按照移相要求输出触发脉冲。从P1口输出满足要求的晶闸管触发脉冲信号。

4软件设计方案

分析三相桥式全控整流电路的工作原理可知：为了确保电路的正常工作，需要保证在任意时刻共阴极组（VT1、VT3、VT5）与共阳极组（VT4、VT6、VT2）中分别有一个晶闸管同时导通，方可形成导电回路。导通的顺序为：VT1和VT6、VT1和VT2、VT3和VT2、VT3和VT4、VT5和VT4、VT5和VT6，依此类推；有一种方法是在触发某个晶闸管的同时，给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲，用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60度，脉冲宽度一般为20度到30度，称为双脉冲触发。双脉冲触发电路的结构较为复杂，但要求的触发电路输出功率小。宽脉冲触发电路虽然可以少输出一半脉冲，但为了不使脉冲变压器饱和，需将铁心体积做的较大一些，绕组匝数较多，导致漏感增大，脉冲前沿不够陡，对于晶闸管的串联使用不利。虽然可以用去磁绕组改善这种情况，但又使触发电路复杂化。故此处用的是双脉冲触发方式。

控制程序包括三部分：主程序、外部中断服务程序和内部定时器（T0、T1）中断服务程序，程序流程图如图所示：

(a)主程序流程图 (b)定时器T1中断服务程序

、

(c)INT0中断服务程序 (d)T0中断服务程序

5.结论

三相桥式全控整流电路的单片机实现方法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。

参考文献：

[1] 黄俊，王兆安.电力电子变流技术【M 】.北京：机械工业出版社，2000

[2] 张义和，陈敌北.例说8051.人民邮电出版社，2006

Realization of Trip-Pulses in Three-Phase Bridge

Rectifier Circuit based on MCU

Abstrac t: The paper introduces the generation method of the trip pulse of thyristor in three phases bridge rectifier circuit used by Microcontroller 8051.We select the double narrow pulse method to avoid the disadvantage of the single broad pulse method. Key Words : Microcontroller thyristor rectifier circuit

(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……………………………………

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、

三相桥式全控整流电路

1主电路的原理 1.1主电路 其原理图如图1所示。 图1 三相桥式全控整理电路原理图 习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。 1.2主电路原理说明 整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图2所示。

图2 反电动势α=0o时波形 α=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。

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，

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

三相桥式整流电路

1 原理及方案 1.1原理 三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。 1.2方案设计 整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用广泛。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流测由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。 本设计要求整流电路带直流电机负载，希望获得的直流电压脉冲较小，所以用三相全波整流比较合理。三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，电路兼有可控与不可控两者的特性。共阳极组的三个整流二极管总是在自然换流点换流，使电流换到阴极点为更低的一相中去。该电路在使用中需加设续流二极管，以避免可能发生的失控现象，所以电路不具备逆变能力。虽然三相半控电路相应触发电路较简单，但只能用于整流不能用于逆变，现在很少使用。本设计选择使用三相桥式全控整流电路。 整流电路的输入部分是变压器，作用是降低或减少晶闸管变流装置对电网和其它用电设备的干扰，将整流电路与电网隔离，并将电网电压值转变为整流所需输入值。整流部分是六个晶闸管，是由共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波可控整流电路串联而成。为使整流电路能正常工作，除了要给晶闸管配设可靠的触发电路外，还要有保护电路，以防止各种原因产生的过电压和过电流影响或损坏晶闸管。另外，在使用晶闸管整流装置供电时，其供电电压和电流中，含有各种谐波成份。当控制角 增大，负载电流减小到一定程度时，

三相桥式全控整流电路课程设计

电力电子技术课程设计说明书 三相桥式全控整流电路 系、部：电气与信息工程系 专业：自动化

目录 第1章绪论错误!未定义书签。 1. 电子技术的发展趋势错误!未定义书签。 2. 本人的主要工作错误!未定义书签。 第2章主电路的设计及原理错误!未定义书签。 1. 总体框图错误!未定义书签。 2. 主电路的设计原理错误!未定义书签。 带电阻负载时错误!未定义书签。 阻感负载时错误!未定义书签。 3. 触发电路错误!未定义书签。 4. 保护电路错误!未定义书签。 5. 参数计算错误!未定义书签。 整流变压器的选择错误!未定义书签。 晶闸管的选择错误!未定义书签。 输出的定量分析错误!未定义书签。 第3章MATLAB的仿真错误!未定义书签。 1. MATLAB仿真软件的简介错误!未定义书签。 2. 仿真模拟图错误!未定义书签。 3. 仿真结果错误!未定义书签。 第4章结束语错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。 第1章绪论 1. 电子技术的发展趋势 当今世界能源消耗增长十分迅速。目前，在所有能源中电力能源约占40%，而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。预计十年后，电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换，电力电子技术在21世纪将起到更大作用。

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。 电力电子技术作为一门高技术学科，由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，现在已广泛的应用于传统工业(例如：电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)和高新技术产业(例如：航天、现代化通信等)。下面着重讨论电力电子技术在电力系统中的一些应用。 在高压直流输电(HVDC)方面的应用 直流输电在技术方面有许多优点：(1)不存在系统稳定问题，可实现电网的非同期互联;(2)可以限制短路电流;(3)没有电容充电电流;(4)线路有功损耗小;(5)输送相同功率时，线路造价低;(6)调节速度快，运行可靠;(7)适宜于海下输电。随着大功率电子器件(如：可关断的晶闸管、MOS控制的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等)开断能力不断提高，新的大功率电力电子器件的出现和投入应用，高压直流输电设备的性能必将进一步得以改善，设备结构得以简化，从而减少换流站的占地面积、降低工程造价。 在柔性交流输电系统(FACTS)中的应用 20世纪80年代中期，美国电力科学研究院(EPRI)博士首次提出柔性交流输电技术的概念。近年来柔性交流输电技术在世界上发展迅速，已被国内外一些权威的输电工作者预测确定为“未来输电系统新时代的三项支持技术(柔性输电技术、先进的控制中心技术和综合自动化技术)之一”。现代电力电子技术、控制理论和通讯技术的发展为FACTS的发展提供了条件。采用IGBT等可关断器件组成的FACTS元件可以快速、平滑地调节系统参数，从而灵活、迅速地改变系统的潮流分布。 在电力谐波治理方面的应用 有源滤波是治理日益严重的电力系统谐波的最理想方法之一。有源滤波器的概念最早是在20世纪70年代初提出来的，即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，从而实现实时补偿谐波电流的目的。随着中国电能质量治理工作的深入开展，使用以瞬时无功功率理论为理论基础的有源滤波器进行谐波治理将会有巨大的市场潜力。 在不间断电源(UPS)中的应用 UPS紧急供电系统是电力自动化系统安全可靠运行的根本保证，是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。现代UPS普遍采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,降低了电源的噪声,提高了效率和可靠性。 电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。毫无疑问，它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征，比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛，并且能与其它学科相互融合和相互发展。 2. 本人的主要工作 （1）设计一个三相桥式全控整流电路。

三相桥式整流电路实验报告

实验报告 实验名称三相桥式全控整流电路实验课程名称电力电子技术 院系部:专业班级：学生姓名：学号:同组人:实验台号:指导教师：成绩：实验日期: 华北电力大学

实验一、三相桥式全控整流电路实验 一、实验目的 1.熟悉三相桥式全控整流电路的接线、器件和保护情况。 2.明确对触发脉冲的要求。 3.掌握电力电子电路调试的方法。 4.观察在电阻负载、电阻电感负载情况下输出电压和电流的波形。 二、实验类型 本实验为验证型实验，通过对整流电路的输出波形分析，验证整流电路的工作原理和输入与输出电压之间的数量关系。 三、实验仪器 1．MCL－III教学实验台主控制屏。 2．MCL—33组件及MCL35组件。 3．二踪示波器 4．万用表 5．电阻（灯箱） 四、实验原理 实验线路图见后面。主电路为三相全控整流电路，三相桥式整流的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。 五、实验内容和要求 1．按图接好主回路。 2.接好触发脉冲的控制回路。将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，将MCL-33 面板上的Ublf接地。 打开MCL-32的钥匙开关，检查晶闸管的脉冲是否正常。 （1）用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。 （2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。 （3）用万用表记录α=0O、30O、60O、90O、120O时对应的Uct（Ug）的值。在做下 3．三相桥式全控整流电路 （1）电路带电阻负载（灯箱）的情况下：调节Uct（Ug），使α在30o~90o范围内，用示波器观察记录α=30O、60O、90O时，整流电压u d=f（t），晶闸管两端电压u VT=f（t）的波形，并用万用表记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。

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。

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

三相桥式全控整流电路设计

电气工程学院课程设计报告 课程名称：电力电子技术 设计题目：三相桥式全控整流电路设计 专业班级：自动化1班 学号： 20120220 姓名： 时间： 2015年9月2日--9月30日 ——————以下由指导教师填写——————分项成绩：出勤成品答辩及考核 总成绩：总分成绩 指导教师（签名）：

前言 课程设计是《电力电子技术》课程的实践性教学环节，通过课程设计，可 使学生在综合运用所学理论知识，拓展知识面，理论分析和计算，实验研究以及系统地进行工程实践训练等方面得到训练和提高，从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。通过设计过程，可是学生初步建立正确的设计思想，熟悉工程设计的一般顺序呢、规范和方法，提高正确使用技术 资料、标准、手册等工具书的能力。通过设计工作还可以培养学生实事求是和一丝不苟的工作作风，树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，为后续课程的学习和毕业设计，乃至向工程技术人员的过渡打下基础。 目录 前言 1 一课程设计的内容和具体要求 2 二变压器设计 3 三晶闸管的选择 3 四晶闸管的保护设计 4 五触发电路设计 5 六触发电路供电电源设计 6 七Matlab仿真7 八实验总结8

一．课程设计的内容和具体要求 要求设计一个完整的三相桥式全控整流电路，包括主电路、触发电路、整流变压器的设计，晶闸管的选型和保护等。 （一）技术指标 1、整流器负载为10KW 直流电动机 额定电压D C 220V，额定电流55A，电枢电阻0.5?，总电阻1? 2、输入电压A C 380V（+5~10%） 3、输入电压D C 0~220V，输出最大电流λI nom （λ=1.5） 4、最小α角为15° 5、触发电路采用K J004 6、主变压器采用Y/Y12 联接。 7、主电路采用三相桥式全控整流电路。 （二）设计要求 1、变压器 设计 1）二次相电压U 2 的计算 2）二次电流I 2 和一次电流I 1 的计算 3）变压器容量的计算 2、晶闸管的选择 3、晶闸管保护设计 1）晶闸管过流保护 2）晶闸管过压保护 4、触发电路设计 1）同步变压器设计及同步电压的相位选择2）三相触发电路设计（双窄脉冲） 5、触发脉冲供电电源设计 （三）成品要求 1、课程设 计报告一份 2、电路图一份

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）。

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)

一种数字控制的三相移相触发电路

一种数字控制的三相移相触发电路 时间：2009-02-03 09:47:45 来源：国外电子元器件作者：冯晖，吴杰，韩志刚 1 概述 目前，我国的可控硅触发电路分为三类：第一类是模拟型。该类型是80年代初出现的专用集成触发电路产品，此类可控硅触发电路易受元件参数分散性、同步电压波形畸变、温度变化等因数影响，电路较为复杂，可靠性低，抗干扰性差，而且输出不稳定，装置功率大等缺点；第二类是可编程数字型。此类型采用单片机、CPLD等设计，采用编程设置同步和移相．但该类型触发电路具有电路规模较大，技术要求高，软件抗干扰能力差等缺点，而且不易实现小型化、小量产，限制了其广泛应用；第三类是采用数字移相的集成电路。该类触发电路克服了以上两类的一些缺点，大大提高了移相精度和对称度，且易于控制，提高电路的稳定性和可靠性。这里给出一款用于可控硅的集成电路数字控制的三相移相触发电路。针对点电网及现场出现的噪声干扰问题，提出一种去抖动电路设计方案．阐述了移相电路的基本设计思路。 2 电路设计 2．1 电路框架 三相正弦输入(ACl～AC3)经比较器，转换成与输入同步的方波信号，再经去抖动电路消除输入信号噪声，生成干净的同步方波信号，进入移相电路。移相控制信号由外部电压输入提供，移相控制电压经9 bit A／D转换器转换，作为移相电路中计数器的初始值，当计数器计数满时，产生一个移相脉冲，该移相脉冲再次触发脉宽发生电路，产生所需的脉宽信号，经调制后输出。该电路框图如图1所示。表l给出了各引脚功能说明。 2．2 噪声消除电路 图2是去抖动电路。三相交流电同步信号经比较器后，通过触发器使其与内部时钟同步，同步信号a．b和c分别对应图3中的／net63．／net58和／net43，可见这3个信号的上升沿和下降沿都具有毛刺抖动信号。图2中的电路A部分是边沿检测电路，其功能是利用a，b和c所有上升沿和下降沿产生小脉冲。电路A部分的输出作为时钟信号进入电路B，实现去抖动电路。当第一个脉冲到来时，触发器输出高电平，同时启动电阻电容的充电电路，电容充电，当充电达到使其后面的反相器翻转，触发器复位，触发器输出低电平。电容充电波形如图3中的／net90，触发器输出信号波形为／net52。再利用该输出信号作为时钟信号对同步信号a，b和c采样，滤除信号中的所有毛刺抖动成分，最终输出信号为／out3，／out2和／outl。

锯齿波同步移相触发电路实验

重庆三峡学院 实验报告 课程名称 实验名称 实验类型学时 系别专业 年级班别开出学期 学生姓名学号 实验教师成绩 年月日

填写说明 1、基本内容 （1）实验序号、名称（实验一：xxx）；（2）实验目的；（3）实验原理；（4）主要仪器设备器件、药品、材料；（5）实验内容； （6）实验方法及步骤（7）数据处理或分析讨论 2、要求： （1）用钢笔书写（绘图用铅笔） （2）凡需用坐标纸作图的应使用坐标纸进行规范作图 实验二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)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 二、实验所需挂件及附件 序号型号备注 1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 2 DJK03-1 晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步移相触发电路”等模块。 3 双踪示波器自备 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-11所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见1-3节和电力电子技术教材中的相关内容。 锯齿波同步移相触发电路I、II由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其原理图如图1-12所示。 图1-12锯齿波同步移相触发电路I原理图 由V3、VD1、VD2、C1等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压U T来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。由V1、V2等元件组成的恒流源电路，当V3截止时，恒流源对C2充电形成锯齿波；当V3导通时，电容C2通

过R4、V3放电。调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小，从而改变了锯齿波的斜率。控制电压U ct、偏移电压U b和锯齿波电压在V5基极综合叠加，从而构成移相控制环节，RP2、RP3分别调节控制电压U ct和偏移电压U b的大小。V6、V7构成脉冲形成放大环节，C5为强触发电容改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出触发脉冲，电路的各点电压波形如图1-13所示。 本装置有两路锯齿波同步移相触发电路，I和II，在电路上完全一样，只是锯齿波触发电路II输出的触发脉冲相位与I恰好互差180O，供单相整流及逆变实验用。 电位器RP1、RP2、RP3均已安装在挂箱的面板上，同步变压器副边已在挂箱内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。 图1-13 锯齿波同步移相触发电路I各点电压波形(α=900) 四、实验步骤 (1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 ①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。 ②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。 ③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。

晶闸管模拟移相触发配套芯片KC41 KC42 (补发、脉冲串)原理与应用

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~T 6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℃ 图（4）外接线路接线图 图（2）KC41电路应用实例图（3）KC41电路各点波形

三相桥式整流电路及其MATLAB仿真..

目录 摘要....................................................................................... - 2 - Abstract .................................................................................. - 3 - 第一章引言 .......................................................................... - 4 - 1.1 设计背景....................................................................... - 4 - 1.2 设计任务....................................................................... - 4 - 第二章方案选择论证 .......................................................... - 6 - 2.1方案分析........................................................................ - 6 - 2.2方案选择........................................................................ - 6 - 第三章电路设计 ................................................................ - 7 - 3.1 主电路原理分析............................................................ - 7 - 第四章仿真分析 ................................................................ - 9 - 4.1 建立仿真模型 ............................................................... - 9 - 4.2仿真参数的设置 .......................................................... - 10 - 4.3 仿真结果及波形分析................................................... - 11 - 第五章设计总结 ................................................................ - 26 - 致谢................................................................................. - 27 - 参考文献............................................................................... - 28 -