晶闸管对触发电路的要求

晶闸管对触发电路的要求

触发脉冲的作用

各种电力电子器件的门极或控制极的控制电路都应提供符合一定要求的触发脉冲。对于晶闸管的触发脉冲来说,其主要作用是决定晶闸管的导通时刻,同时还应提供相应的门极触发电压和门极触发电流。

触发脉冲除了包括脉冲的电压和电流参数外,还应有脉冲的陡度和后沿波形,脉冲的相序和相角以及与主电路的同步关系,同时还须考虑门控电路与主电路的绝缘隔离问题和抗干扰、防止误触发问题。由于晶闸管是半控型器件,管子导通后即失去控制作用,为了减少门极损耗,故门极输出不用直流而用单脉冲或双脉冲,有时还采用由许多单脉冲组成的脉冲列,以代替宽脉冲。

触发脉冲参数要求

触发脉冲的主要参数有触发电流、脉冲宽度等,具体要求如下:

(1)触发电流--晶闸管是电流控制型器件,只有在门极里注入一定幅值的触发电流时才能触发导通。由于晶闸管伏安特性的分散性,以及触发电压和触发电流随温度变化的特性,所以触发电路所提供的触发电压和触发电流应大于产品目录所提供的可触发电压和可触发电流,从而保证晶闸管的可靠触发,但不得超过规定的门极最大允许触发电压和最大允许触发电流。实际触发电流可整定为

3~5倍的额定触发电流。

(2)触发脉冲宽度--触发脉冲的宽度应能保证使晶闸管的阳极电流上升到大于擎住电流。由于晶闸管的开通过程只有几微秒,但并不意味着几微秒后它已能维持导通。若在触发脉冲消失时,阳极电流仍小于擎住电流,晶闸管将不能维持导通而关断。因此对脉冲宽度有一定要求,它和变流装置的负载性质及主电路的形式有关。

(3)强触发脉冲--触发脉冲前沿越陡,越有利于并联或串联晶闸管的同时触发导通。因此在有并联或串联晶闸管时,要求触发脉冲前沿陡度大于或等于10V/uS,通常采取强触发脉冲的形式。另外,强触发脉冲还可以提高晶闸管承受di/dt的能力。

(4)触发功率--触发脉冲要有足够的输出功率,并能方便地获得多个输出脉冲,每相中多个脉冲的前沿陡度不要相差太大。为了获得足够的触发功率,在门极控制电路中通常需要功率放大电路。

触发脉冲形式要求

在晶闸管的触发电路中,除了对触发脉冲的具体参数有所要求外,还对触发脉冲的形式有下列要求:

(1)正向脉冲--晶闸管的触发电路必须保证加在晶闸管的门极上是一个对阴极为正电压的触发脉冲。

(2)脉冲形式--触发脉冲在形式上有宽脉冲、窄脉冲、脉冲列等多种,一般为了减小损耗采取窄脉冲或双窄脉冲的形式。有时也

采用对宽脉冲进行高频调制,得到脉冲列的形式。

(3)与主电路同步--在可控整流、有源逆变及交流调压的触发电路中,为了使每一周波重复在相同的相位上触发,触发脉冲必须与上升变流装置的电源电压同步,即触发信号与主电路电源电压保持固定的相位关系。否则负载上的电压会忽大忽小,甚至触发脉冲出现在电源电压的负半周,使主电路不能正常工作。

(4)抗干扰能力--晶闸管的误导通往往是由于干扰信号进入门极电路而引起的,因此需要在触发电路中采取屏蔽等抗干扰措施,以防止晶闸管的误触发。

除了上述要求外,触发脉冲的移相范围还应满足变流装置主电路的要求,另外触发脉冲的频率也应可调,以适应变频电路和斩波电路的要求。


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