[发明专利]大中功率可控硅触发电路

说明书

本发明涉及电脉冲产生电路，尤其涉及一种大中功率可控硅触发电路。

可控硅电路种类繁多，其工作方式差异很大，对可控硅触发电路有不同要求，事实上，现有的各种可控硅触发电路都有一定的适用范围。

本发明的目的在于提供一种新型的大中功率可控硅触发电路，它主要适用于大中功率可控硅交流调压电路。

本发明为一个有一对输入端A、B，两对输出端g1、k1和g2、k2的六端网络。它由同步移相电路1、脉冲形成部件2、脉冲放大电路3和脉冲输出部件4组成。它实质上是对同步信号为正弦波的阻容移相触发电路的进一步改进。为适应触发大中功率可控硅的要求，采用双向可控硅器件组成脉冲放大电路，将触发脉冲放大为强电流脉冲。

同步移相电路1由负载ZH、电位器W、电阻R1和电容器C串联后跨接在输入端A、B与电源电压UE连接，即负载ZH的一端接输入端A，另一端接电位器W，它们之间的连接点为M，电位器W的另一端接电阻R1，电阻R1的另一端接电容器C，它们之间的连接点为N，电容器C的另一端接输入端B，电容器C的两端N、B为同步移相电路1的输出端。本发明不需要采用同步变压器，电源电压UE为电路的同步电压，从电源电压UE过零点开始，该同步电压经负载ZH、电位器W与电阻R1按指数规律对电容器C充电。充电速度主要与电位器W、电阻R1的阻值之和与电容器C的容量乘积有关，因为负载ZH和电阻R1的阻值接近，都远小于电位器W的阻值。改变电位器W的阻值，就改变了对电容器C的充电速度，从而，使触发脉冲移相。触发脉冲宽度最好为20-50μS，要实现可靠触发，电容量C的容量应为0.05-1μf，电阻R1的取值是避免电位器W阻值为零时出现大电流冲击电容器C，电位器W的阻值相应为50KΩ-1MΩ。若电容器C的容量大，则电位器W的阻值应相应小些，反之亦然。

脉冲形成部件2为一只双向二极管DS，其一端接同步移相电路1中电阻R1与电容器C之间的连接点，即它的一个输出端N，另一端接脉冲放大部件2的输入端。本发明是利用双向二极管DS的负阻特性以形成脉冲信号。双向二极管DS的两端电压同电容器C的两端电压UC，当电容器C的端电压UC充电上升达到双向二极管DS的转折电压UBO时，双向二极管DS由截止转向导通，电容器C随之快速放电，从而形成脉冲信号。在电源电压UE一个半波期内，电源电压UE向电容器C充电上升达到双向二极管DS的转折电压UBO所需时间，可以反映本发明同步移相电路1的移相范围。假设电源电压UE为220V，其峰值电压UM为2202]]>V，而双向二极管DS的最大转折电压UBO为40V，通过计算，可以求出移相范围α2-α1＝172.6°-7.4°≈165°。能满足实际电路的要求。

脉冲放大电路3由二极管D1、电阻R2、双向可控硅KS和二极管D2串联组成。二极管D1的阳极接负载ZH与电位器W之间的连接点M，即经负载ZH、输入端A接电源电压UE，而阴极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接双向可控硅KS的第一电极T1，双向可控硅KS的第二电极T2接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极接输入端B，双向可控硅KS的门极G接脉冲形成部件2的输出端。脉冲形成部件2形成的脉冲进入双向可控硅KS的门极G，双向可控硅KS导通，在电源电压UE正半波时，二极管D1导通，二极管D2截止，在二极管D2的阴极上出现高电位，由二极管D4输出经过放大的正极性强电流脉冲信号，在电源电压UE负半波时，二极管D2导通，二极管D1截止，在二极管D1的阴极上出现高电位，由二极管D3输出经过放大的正极性强电流脉冲信号，以适应触发大中功率可控硅的要求。电阻R2的阻值应为0-1KΩ，其作用是在双向可控硅KS由截止转向导通时限制冲击电流的过快变化，其阻值不宜太大，否则会造成双向可控硅KS导通不稳定。

脉冲输出部件4包括两个四端网络，其输出端分别为g1、k1和g2、k2，相应接至主回路两只可控硅KP1、KP2的门极和阴极，而其两个输入端分别接至二极管D1、D2的阳极和阴极，由二极管D1、D2的阴极分别引出正向接入的二极管D3、D4，二极管D3、D4的阴极分别为输出端g1、g2。而输出端k1经负载ZH与输入端A相连接，输出端k2则与输入端B直接相连接，二极管D3、D4正向接入可以保证将正向触发脉冲信号引至主回路可控硅KP1、KP2的门极，还可以保护可控硅KP1、KP2的阴极与门极之间的PN结不受反向电流的冲击。