电力电子课程设计报告晶闸管集成触发电路设计docx.docx

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电力电子课程设计报告

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1、晶闸管对触发脉冲的要求················1

2、锯齿波移相触发电路原理················2

3、KJ006集成触发电路的内部结构·············4

四、KJ006集成触发电路的工作原理及各管脚波形·······4

五、KJ006典型接线图···················7

六、实验结果·······················7

七、自我评价·······················12

八、参考文献·······················12

九、附录·························13

题目要求：

晶闸管集成触发电路设计

一、晶闸管对触发脉冲的要求

1.1、BTA06简介

本课程设计应用的是BTA06系列的晶闸管，BTA/BTB06T/D/S/可控硅系列是高性能的玻璃钝化PNPN器件，这些器件是适用于一些需要高灵敏度的应用。

其特点是：

=10mA，

=15mA,

1.2、晶闸管对触发电路的要求

触发信号可以使交流、直流或脉冲，脉冲信号只能在门极为正、阴极为负时起作用。

触发信号的电压波形有多种形式。

（1）、触发信号应有足够的功率（电压与电流）

触发电路输出的触发电压和触发电流，应大于晶闸管的门极触发电压和门极触发电流。

在触发信号为脉冲形式时，只要触发功率不超过规定值，触发电压、电流的幅值在短时间内可大大超过额定值。

（2）、触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡

触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在触发脉冲消失前达到擎住电流，使晶闸管能保持通态，这是最小的允许宽度。

（3）、触发脉冲的移相范围应能满足变流装置的要求

触发脉冲的移相范围与主电路形式、负载性质及变流装置的用途有关。

如三相半波电阻性负载时，要求移相范围为150，而三相桥式全控电阻性负载要求移相范围为120。

（4）、触发脉冲与主回路电源电压必须同步

为了使晶闸管在每一周期都能重复在相同的相位上触发，保证变流装置的品质和可靠性，触发电路的同步电压与主回路电源电压必须保持某种固定的相位关系。

（5）、应有良好的抗干扰性能。

温度稳定性及与主电路的电器隔离

触发电路通常采用单独的低压电源供电，因此为了避免之间的干扰，应与主电路进行电气隔离，常用的方法是在触发电路与主电路之间连接脉冲变压器但此类变压器需要专门设计。

同时为了避免来自于主电路的干扰进入触发电路，可考虑采用静电屏蔽、串联二极管及并联电容等抗干扰措施、

理想的触发脉冲形式

2、锯齿波移相触发电路原理

2.1.原理图

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。

2.2工作原理

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UT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R3、V3放电；调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小，改变对电容的充电时间，从而改变了锯齿波的斜率；控制电压Uct、偏移电压Ub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Uct和偏移电压Ub的大小；V6、V7构成脉冲形成放大环节，C5为强触发电容用于改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出触发脉冲。

2.3据齿波移相触发电路各点的电压波形

据齿波移相触发电路各点的电压波形

2.4、锯齿波移相触发电路与其它触发电路的区别

晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。

晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。

采用晶闸管相控方式时的交流电力变换电路和交交变频电路为保证相控电路正常工

作，很重要的是应保证按触发角a的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。

大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路，其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。

 锯齿波同步触发电路，基本构成与正弦波触发器类似，包括同步移相、脉冲形成与脉冲输出三大基本部分。

其不同之处在于以锯齿波同步信号电压代替正弦波同步信号电压，以增强了双脉冲环节及强触发环节等辅助环节。

三、KJ006集成触发电路的内部结构

3.1内部结构

KJ006集成电路采用双列直插式C-16白瓷和黑磁两种外壳封装，其内部结构图如下图所示。

它由同步检测测试电路、锯齿波形成电路、移相电压和锯齿波电压综合比较放大电路、功率放大电路和失交保护电路等部分构成。

3.2、原理图

四、KJ006集成触发电路的工作原理及各管脚波形

4.1、工作原理

KJ006引脚图KJ006是由同步检波、锯齿波形成电路、电流综合比较放大电路、功率放大电路和失交保护电路等部分组成。

外电路接线如图所示。

锯齿波斜率决定于R7、RPl和Cl的数值，对不同的电网电压，KJ006电路同步限流电阻R，的选择按下式计算

KJ006可控硅移相集成触发电路主要适用于直接由交流电供电的双向可控硅或反向。

KJ006可控硅移相触发电路适用于单相、三相全控桥式供电装置中，作可控硅的双路脉冲移相触发。

KJ006器件输出两路相差180度的移相脉冲，可以方便地构成全控桥式触发器线路。

该电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求低，有脉冲列调制输出端等功能与特点。

电路工作原理：

该电路由同步检测电路、锯齿波形成电路、偏形电压、移相电压及锯齿波电压综合比较放电路和功率放大电路四部分组成。

电原理见下图：

锯齿波的斜率决定于外接电阻R6、RW1，流出的充电电流和积分电容C1的数值。

对不同的移相控制电压VY，只有改变权电阻R1、R2的比例，调节相应的偏移电压VP。

同时调整锯齿波斜率电位器RW1，可以使不同的移相控制电压获得整个移相范围。

触发电路为正极性型，即移相电压增加，导通角增大。

R7和C2形成微分电路，改变R7和C2的值，可获得不同的脉宽输出。

KJ006的同步电压为任意值。

4.2、KJ006集成触发电路与分立元件构成的触发电路相比有哪些特点

KJ006可控硅移相触发集成电路主要适用于直接由交流电供电的双向可控硅或反向并联可控硅线路的交流相位控制。

它可由交流电网直接供电，而无需外加同步信号、输出脉冲变压器和外接直流电源供电，并且能直接与可控硅控制极耦合触发。

该电路具有锯齿波线性好，移相范围宽。

控制方式简单，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。

KT006也适用于半控或全控桥式线路的相位控制，亦可由直流供电使用。

4.3、KJ006集成触发电路各管脚波形

五、KJ006典型接线图

交流供电时的接线图

6、实验结果

P15管脚

P10管脚

P13管脚

P2管脚

P3管脚

P4管脚

P9管脚

七、自我评价

通过本次课程设计，对本门课程有了更为深刻的体会，通过与同组人员的合作与探讨以及老师的帮助，我很快的就理解了电路图以及各个元件的工作原理。

经过一天的努力，虽然很辛苦，但是也体会到了成功的喜悦。

通过本次实验，自己也了解到了自己的不足，例如：

示波器的使用方法，焊接的电路板外观还不够完美，焊接技术还不算成熟。

通过本次实验，我也明白了动手能力的重要性以及理论联系实际的能力的重要性，在将来的学习中，我定会夯实理论基础，并将理论联系到实际的生产实践中。

八、参考文献

1、《电力电子技术》樊立萍

2、《电力电子技术》王兆安

3、《电力电子技术问答》  颜世钢，张承慧

4、《KJ006可控硅移相触发集成电路》陈国华