电力电子技术第3章门极触发电路ppt课件.ppt

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1、第3章门极触发电路3.1概述3.2晶体管触发电路3.3集成触发器3.4触发器的定相13.1.1门极触发信号的种类1）直流信号损耗增加2）交流信号温度变化和交流电压幅值变化时，延迟角不稳定3）脉冲信号便于控制脉冲的出现时刻，降低门极损耗。实现信号的同步传输。3.1门极电路的驱动控制·引言23.1.2晶闸管对触发电路的要求1.触发脉冲的电压和电流应大于晶闸管要求的数值，并留有一定的裕量。2.触发脉冲应满足要求的移相范围240°-300°。3．触发脉冲与晶闸管主电路电源必须同步。4．触发脉冲的应有足够的宽度，脉冲前沿陡度应大于1A/us。5．为满足三相全控桥的要求，触发

2、电路应能输出双窄脉冲或宽脉冲。6．为满足反并联可逆电路的要求，触发电路应有αmin、βmin限制。3相控电路：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（第4章）。相控电路的驱动控制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。晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。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。43.2同步信号为锯齿波的触发电路输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸

3、管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。三个基本环节：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。此外，还有强触发和双窄脉冲形成环节。5图3-1同步信号为锯齿波的触发电路63.2同步信号为锯齿波的触发电路1)脉冲形成环节V4、V5—脉冲形成V7、V8—脉冲放大控制电压uco加在V4基极上图3-2同步信号为锯齿波的触发电路脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接在V8集电极电路中。7当V4的基极电压uco=0时，V4截止。+E1电源通过R11提供给V5一个足够大的基极电流，使

4、V5饱和导通。所以V5集电极电压接近于-E1，V7、V8处于截止状态，无脉冲输出。电源+E1经R9、V5的发射极到-E1对电容C3充电，充满后电容两端电压接近2E1，极性如图所示。当uco≥0.7V时，V4导通。A点电位从+E1突降到1V，由于电容C3两端电压不能突变，所以V5基极电位也突降到-2E1，V5基射极反偏置，V5立即截止。它的集电极电压由-E1迅速上升到钳位电压2.1V时，使得V7、V8导通，输出触发脉冲。同时电容C3由+E1经R11、VD4、V4放电并反向充电，使V5基极电位逐渐上升。直到V5基极电位ub5>-E1，V5又重新导通。这时V5集电极电压

5、又立即降到-E1，使V7、V8截止，输出脉冲终止。可见，脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度由反向充电时间常数R11C3决定。82)锯齿波的形成和脉冲移相环节锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路等；本电路采用恒流源电路。恒流源电路方案，由V1、V2、V3和C2等元件组成V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路图3-2同步信号为锯齿波的触发电路9当V2截止时，恒流源电流I1C对电容C2充电，所以C2两端的电压uC为uC按线性增长,即ub3按线性增长。调节电位器RP2，可以改变C2的恒定充电电流I1C。当V2导通时，因R4很小所以C2迅速放电，使得ub

6、3电位迅速降到零伏附近。当V2周期性地导通和关断时，ub3便形成一锯齿波。射极跟随器V3的作用是减小控制回路电流对锯齿波电压ub3的影响。V4基极电位由锯齿波电压、控制电压uco、直流偏移电压up三者叠加所定,它们分别通过电阻R6、R7、R8与V4基极连接。10根据叠加原理，先设uh为锯齿波电压ue3单独作用在基极时的电压，其值为所以uh仍为锯齿波，但斜率比ue3低。同理，直流偏移电压up单独作用在V4基极时的电压为控制电压uco单独作用在V4基极时的电压为：所以，仍为一条与up平行的直线，但绝对值比up小；仍为一条与uco平行的直线，但绝对值比uco小。11当V

7、4不导通时，V4的基极b4的波形由确定。当b4点电压等于0.7V后，V4导通。产生触发脉冲。改变uco便可以改变脉冲产生时刻，脉冲被移相。加up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位。以三相全控桥为例，当接反电势电感负载时，脉冲初始相位应定在α=90；当uco=0时，调节up的大小使产生脉冲的M点对应α=90的位置。当uco为0，α=90，则输出电压为0；如uco为正值，M点就向前移，控制角α<90，处于整流工作状态；如uco为负值，M点就向后移，控制角α>90，处于逆变状态。123)同步环节同步——要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且

8、相位关系确