晶闸管触发电路原理与设计

"电力电子技术课件：4 触发电路的基本概念.ppt" 电力电子技术中的触发电路是实现晶闸管（SCRs）及其他功率半导体器件如IGBT、GTO等有效控制的关键部分。触发电路的主要任务是提供一个适时的、具有足够电压和电流的触发脉冲，以使得这些器件在指定的时间点导通，从而控制电力系统中的电流流向和电压调节。 触发电路的基本功能包括以下几个方面： 1. 触发信号：触发信号可以是交流、直流或脉冲形式，通常采用脉冲信号，因为它能更精确地控制器件的开通时间。 2. 脉冲特性：触发脉冲必须具有足够的电压和电流，以确保器件能够可靠导通。对于桥式全控电路，通常需要60º—120º的宽脉冲或双窄脉冲。此外，脉冲宽度需要考虑到掣住电流的需求，以维持器件稳定工作。 3. 同步：触发脉冲必须与主回路电源同步，以确保器件在正确的电压周期内开启。 4. 移相范围：触发电路应能提供广泛的移相能力，以适应不同变流装置的需求。 5. 动态响应与稳定性：触发电路应有快速的动态响应，能够在变化的工况下迅速调整触发，同时具有良好的抗干扰能力和温度稳定性。 在同步信号为锯齿波的晶闸管触发电路中，一般包含以下几个基本环节： 1. 脉冲的形成与放大：这一环节负责产生触发脉冲，并通过放大确保脉冲的幅度满足器件的导通要求。例如，电路中Q4和Q5用于脉冲形成，而Q7和Q8则用于脉冲放大。控制电压uk的变化会影响脉冲的产生和放大过程。 2. 锯齿波的形成与脉冲移相：这部分电路通过恒流源（如Q1、DW、R3和W1）对电容C2进行充电，形成锯齿波。Q2受同步电压控制，通过开关Q2来调整锯齿波的充放电，实现脉冲的相位移动。 3. 同步环节：保证触发脉冲与电源电压波形同步，确保触发的准确性和可靠性。 4. 双脉冲形成环节：在某些应用中，可能需要提供双窄脉冲以保证器件的可靠开通，尤其是在全控桥电路中。 5. 强触发环节：为了保证器件在恶劣条件下也能可靠触发，电路中可能设置强触发环节，提供更大的启动电流。 触发电路的设计与选择需根据具体的电力电子应用需求，如负载类型（阻性、感性或反电势负载）、变流装置的工作模式等因素进行优化。理解并掌握触发电路的基本概念和工作原理，对于设计和分析电力电子系统至关重要。