bwjvnkx雙向可控硅在三相交流調(diào)壓電路中的應(yīng)用

1、、 . 我們打敗了敵人。 我們把敵人打敗了。一種簡(jiǎn)單實(shí)用的三相交流調(diào)壓電路內(nèi)容提要 對(duì)于采用集成元件實(shí)現(xiàn)雙向可控硅過(guò)零觸發(fā)方式工作的三相交流調(diào)壓電路的組成及工作過(guò)程進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞 脈寬調(diào)制 過(guò)零光隔雙向可控硅驅(qū)動(dòng) 雙向可控硅交流調(diào)壓電路：輸入的是交流電壓，而輸出電壓波形是交流電源電壓波形的一部分，并且是可調(diào)的，這樣輸出電壓的有效值就成為可調(diào)。一般交流調(diào)壓電路采用的是可控硅控制，其觸發(fā)方式有二種：過(guò)零觸發(fā)和移相觸發(fā)?？煽毓柽^(guò)零觸發(fā)是對(duì)可控硅過(guò)零的通斷控制?？煽毓鑼?dǎo)通時(shí)，交流電源與負(fù)載接通，輸出若干個(gè)周波電壓以后，可控硅被關(guān)斷，停止交流電壓輸出；經(jīng)過(guò)一定周波數(shù)后，再使可控硅通，如此重復(fù)進(jìn)行。通

2、過(guò)改變導(dǎo)通時(shí)間對(duì)固定重復(fù)周期的比值，從而改變輸出電壓有效值的大小?？煽毓璧囊葡嘤|發(fā)是對(duì)可控硅的導(dǎo)通角控制。在交流電壓的正、負(fù)半周都以一定的延遲角去觸發(fā)可控硅的導(dǎo)通，經(jīng)過(guò)改變可控硅的導(dǎo)通角達(dá)到輸出電壓可調(diào)的目的?？煽毓璧囊葡嘤|發(fā)往往在可控硅導(dǎo)通的瞬間使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸變，帶來(lái)高次諧波，給電網(wǎng)中的其它用電設(shè)備和通訊系統(tǒng)的工作帶來(lái)不良影響，并且對(duì)于電阻性負(fù)載在可控硅導(dǎo)通時(shí)有較大的沖擊電流。可控硅過(guò)零觸發(fā)方式是把可控硅導(dǎo)通的起始點(diǎn)限制在電源電壓過(guò)零處，它能很好的抑制移相觸發(fā)所產(chǎn)生的高次諧波和避免因較大沖擊電流引起的電壓瞬時(shí)大幅度下降。一般的三相交流可控硅過(guò)零觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路由同步電路、檢零電路等組成，結(jié)構(gòu)復(fù)

3、雜，可靠性低，采用分離元件故障率高。本文介紹一種用集成元件構(gòu)成的三相交流可控硅過(guò)零觸發(fā)調(diào)壓電路。該電路主要由電源電路、PWM脈沖形成電路、過(guò)零觸發(fā)光隔離雙向可控硅驅(qū)動(dòng)等組成，電路如圖1所示。圖1調(diào)壓電路原理圖1 PWM脈沖形成及脈寬調(diào)制電路利用在開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用較多的TL494雙端脈寬調(diào)制器集成元件實(shí)現(xiàn)可控硅觸發(fā)脈沖的形成及導(dǎo)通比控制。將集成元件TL494的5、6腳分別接振蕩器的電阻（RT）、電容（CT），通過(guò)改變電阻電容的大小，既可調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的頻率（為保證頻率的穩(wěn)定性應(yīng)采用金屬膜電阻和漏電流小的電容），將TL494的1、2、3、15、16、13腳接地，7腳接地，12、11腳接電源正端，4腳接

4、控制電壓，10腳輸出脈沖序列。改變4腳輸入控制電壓的大小，既可改變輸出脈沖的寬度。TL494的詳細(xì)介紹可參考有關(guān)手冊(cè)。2 過(guò)零觸發(fā)光隔離雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器 傳統(tǒng)的可控硅過(guò)零觸發(fā)由同步電路、檢零電路、隔離電路等組成，電路復(fù)雜，多為分離元件構(gòu)成，可靠性低。新型集成元件光隔雙向可控硅開(kāi)關(guān)過(guò)零觸發(fā)器MOC4031，集光隔離、過(guò)零檢測(cè)、過(guò)零觸發(fā)功能于一體，具有體積小、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn)?？梢詾楦唠娏鞲唠妷旱目煽毓杼峁┳銐虻挠|發(fā)電流，而又有7.5kV的非導(dǎo)介質(zhì)保證耐住電源線與控制線之間的電壓。圖2所示為過(guò)零光隔雙向可控硅基本驅(qū)動(dòng)電路。假設(shè)電路處于阻斷或“關(guān)”的狀態(tài)（意味著電流IF為零），全部

5、交流線電壓跨于雙向可控硅和雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器兩端。當(dāng)足夠的電流IF 加進(jìn)來(lái)時(shí)以及交流線電壓在截止電壓以下時(shí)，則雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器鎖存在“通”。這樣在功率雙向可控硅中引起了門極電流被觸發(fā)，使它從阻斷狀態(tài)進(jìn)入全導(dǎo)通。每一次觸發(fā)后跨在主端的電壓降為一個(gè)很小值，這就引起雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器輸出電流降低到它的維持電流以下（即使IF仍然存在），強(qiáng)迫雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入“斷”態(tài)。圖2 過(guò)零光隔雙向可控硅基本驅(qū)動(dòng)電路圖功率雙向可控硅的導(dǎo)通狀態(tài)一直保持到負(fù)載電流降低到功率雙向可控硅的維持電流以下為止。這一過(guò)程出現(xiàn)在交流電壓每一半周期中。雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作時(shí)間非常短，當(dāng)IF出現(xiàn)，雙向可控硅在交流線電壓的每個(gè)半周期上再

6、觸發(fā)，一直到IF“關(guān)斷”和功率雙向可控硅到達(dá)零電流為止，見(jiàn)圖3。圖3基本驅(qū)動(dòng)電路的波形圖3 工作過(guò)程 調(diào)節(jié)電位器RW，改變控制電壓TL494的4腳的輸入量，即調(diào)制觸發(fā)脈沖信號(hào)寬度，實(shí)現(xiàn)功率雙向可控硅導(dǎo)通周波數(shù)控制。TL494的10腳輸出的脈寬信號(hào)經(jīng)D5、D6發(fā)光二極管構(gòu)成的或門電路，使MOC3041有電流IF產(chǎn)生，驅(qū)動(dòng)功率雙向可控硅，控制功率雙向可控硅的通斷，實(shí)現(xiàn)三相交流調(diào)壓目的。綜上所述，本調(diào)壓電路與傳統(tǒng)的調(diào)壓電路相比，它可以替代高成本費(fèi)用的離善的用分立元件組成的標(biāo)準(zhǔn)電路。以往脈寬調(diào)制與脈沖形成電路通常采用單結(jié)晶體管等分立元件設(shè)計(jì)成鋸齒波發(fā)生器，器件的離善性和溫漂將影響調(diào)控精度和穩(wěn)定性，采用集成元件TL494簡(jiǎn)化了電路，保證了可靠性。選用電壓過(guò)零光隔雙向可控硅驅(qū)