觸發(fā)脈沖的質(zhì)量直接影響晶閘管的導(dǎo)通性能和系統(tǒng)運行的可靠性,質(zhì)量的觸發(fā)脈沖應(yīng)具備合適的幅值、寬度、上升沿陡度和良好的抗干擾能力。脈沖生成與驅(qū)動技術(shù)涵蓋脈沖波形整形、功率放大和電氣隔離等關(guān)鍵環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)的設(shè)計都需滿足晶閘管的觸發(fā)特性要求。觸發(fā)脈沖的波形參數(shù)設(shè)計是...
單相晶閘管移相調(diào)壓模塊主要由單個或多個晶閘管、移相觸發(fā)電路、保護電路以及電源電路等部分組成。其工作原理基于晶閘管的可控導(dǎo)通特性,通過移相觸發(fā)電路精確控制晶閘管的導(dǎo)通角,進而實現(xiàn)對單相交流電壓的調(diào)節(jié)。在結(jié)構(gòu)上,該模塊通常采用緊湊的封裝形式,將各個功能電路集成在一...
以單相交流電路為例,當(dāng)輸入電源電壓為正弦波時,若觸發(fā)電路使晶閘管在電源電壓正半周的初始時刻導(dǎo)通(觸發(fā)角為0),則晶閘管導(dǎo)通角為180°,輸出電壓接近電源電壓有效值;若觸發(fā)電路將觸發(fā)時刻后移(觸發(fā)角增大),則導(dǎo)通角減小,輸出電壓有效值隨之降低。這種“時間-電壓”...
相位調(diào)節(jié)單元能夠根據(jù)控制信號的大小,連續(xù)地改變觸發(fā)脈沖的相位,從而實現(xiàn)對晶閘管導(dǎo)通角的精確控制。脈沖形成與輸出單元:將經(jīng)過相位調(diào)節(jié)后的信號轉(zhuǎn)換為具有足夠功率和合適寬度的觸發(fā)脈沖,并將這些觸發(fā)脈沖輸出到晶閘管的控制極,以觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。為了確保能夠可靠地觸發(fā)晶閘...
晶閘管的伏安特性曲線描述了其陽極電流與陽極-陰極電壓之間的關(guān)系,是理解晶閘管工作特性的重要依據(jù)。1.正向特性:當(dāng)晶閘管的陽極相對于陰極施加正向電壓,且控制極未加觸發(fā)信號時,晶閘管處于正向阻斷狀態(tài),此時只有很小的正向漏電流流過晶閘管,陽極-陰極之間呈現(xiàn)高阻態(tài),類...
數(shù)字觸發(fā)電路的典型是基于DSP的三相觸發(fā)系統(tǒng),其利用DSP的高速運算能力和多通道定時器資源,可同時對三相電源進行同步控制和觸發(fā)脈沖生成。通過坐標(biāo)變換算法(如Clark變換和Park變換)將三相交流信號轉(zhuǎn)換為直流控制量,實現(xiàn)更精確的相位計算和平衡控制。這種數(shù)字化...
現(xiàn)代移相觸發(fā)電路通常集成了多種保護功能,進一步提升了晶閘管移相調(diào)壓模塊的安全性與可靠性。這些保護功能通過對觸發(fā)脈沖的實時調(diào)控來實現(xiàn),主要包括過流保護、過壓保護和缺相保護等。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生過流故障時,觸發(fā)電路可通過快速觸發(fā)脈沖或延遲觸發(fā)角來限制晶閘管導(dǎo)通時間,從而減...
三相晶閘管移相調(diào)壓模塊用于對三相交流電壓進行調(diào)節(jié),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,通常包含多個晶閘管以及與之配套的移相觸發(fā)電路、保護電路和電源電路。該模塊通過對三相電源中每相晶閘管導(dǎo)通角的精確控制,實現(xiàn)對三相輸出電壓的調(diào)節(jié)。在結(jié)構(gòu)上,為了滿足三相電路的連接需求,模塊通常具...
晶閘管(Thyristor),又稱可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR),是一種具有四層(PNPN)結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。它有三個電極,分別是陽極(Anode,A)、陰極(Cathode,K)和控制極(Gate,G)...
邊沿檢測技術(shù)則用于對同步信號的相位進行更精確的定位,特別是在需要實現(xiàn)微秒級相位控制的場合。該技術(shù)通過高速比較器和微分電路,提取電源電壓波形的上升沿或下降沿的精確時刻,再通過數(shù)字計數(shù)器或定時器對邊沿時刻進行高精度記錄。例如在精密焊接電源中,要求觸發(fā)角控制精度達到...
過零檢測是常用的同步信號獲取方法,其原理是利用比較器將交流電源電壓與零電平比較,生成與電源電壓同頻率的方波信號,方波的上升沿或下降沿對應(yīng)電源電壓的過零點。為提高過零檢測的抗干擾能力,實際電路中通常加入滯環(huán)比較環(huán)節(jié),避免因電源電壓上的噪聲干擾導(dǎo)致過零點檢測抖動。...
智能晶閘管移相調(diào)壓模塊是在傳統(tǒng)晶閘管移相調(diào)壓模塊的基礎(chǔ)上,融合了先進的微處理器技術(shù)、通信技術(shù)和智能控制算法而形成的新一代調(diào)壓模塊。其內(nèi)部除了包含晶閘管、移相觸發(fā)電路、保護電路和電源電路外,還集成了微控制器(如單片機、DSP等)作為重點控制單元。微控制器通過對各...
控制信號的形式可以是模擬電壓信號(如0-5V、0-10V等)、模擬電流信號(如4-20mA),也可以是數(shù)字信號??刂菩盘栞斎雴卧獣⒔邮盏降男盘栠M行適當(dāng)?shù)奶幚砗娃D(zhuǎn)換,以便后續(xù)的相位調(diào)節(jié)單元能夠根據(jù)該信號對觸發(fā)脈沖的相位進行準(zhǔn)確調(diào)整。相位調(diào)節(jié)單元:根據(jù)同步信號和...
以觸發(fā)角θ=60°(導(dǎo)通角α=120°)為例,在正半周期內(nèi),晶閘管從60°電角度開始導(dǎo)通,到180°電角度關(guān)斷,輸出電壓波形為60°~180°之間的正弦波部分,負(fù)半周期無輸出(半波電路)。此時電壓波形的幅值不變,但持續(xù)時間縮短,其有效值自然小于電源電壓有效值。...
現(xiàn)代移相觸發(fā)電路通常集成了多種保護功能,進一步提升了晶閘管移相調(diào)壓模塊的安全性與可靠性。這些保護功能通過對觸發(fā)脈沖的實時調(diào)控來實現(xiàn),主要包括過流保護、過壓保護和缺相保護等。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生過流故障時,觸發(fā)電路可通過快速觸發(fā)脈沖或延遲觸發(fā)角來限制晶閘管導(dǎo)通時間,從而減...
在電源電壓的正半周期開始時,晶閘管處于阻斷狀態(tài),負(fù)載上沒有電壓。當(dāng)?shù)竭_觸發(fā)角對應(yīng)的時刻,移相觸發(fā)電路輸出觸發(fā)脈沖,施加到晶閘管的控制極,滿足晶閘管的導(dǎo)通條件,晶閘管導(dǎo)通。此時,電源電壓通過晶閘管施加到負(fù)載上,負(fù)載電流i開始流通,其大小根據(jù)歐姆定律確定。隨著時間...
過零檢測是常用的同步信號獲取方法,其原理是利用比較器將交流電源電壓與零電平比較,生成與電源電壓同頻率的方波信號,方波的上升沿或下降沿對應(yīng)電源電壓的過零點。為提高過零檢測的抗干擾能力,實際電路中通常加入滯環(huán)比較環(huán)節(jié),避免因電源電壓上的噪聲干擾導(dǎo)致過零點檢測抖動。...
數(shù)字觸發(fā)電路的工作流程可分為信號采樣、相位計算、脈沖生成三個階段。首先,ADC對輸入的控制信號(如0 - 10V電壓或4 - 20mA電流)和同步信號(如電源過零信號)進行高速采樣,將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。同步信號采樣的精度直接影響相位控制的基準(zhǔn),通常采用過零...
晶閘管導(dǎo)通后,要使其重新回到阻斷狀態(tài),需要使流過晶閘管的陽極電流減小到一定值以下,這個電流值被稱為維持電流(Holding Current)。當(dāng)陽極電流小于維持電流時,晶閘管內(nèi)部的載流子數(shù)量不足以維持導(dǎo)通狀態(tài),晶閘管便會自動關(guān)斷。在交流電路中,由于電源電壓會周...
高壓晶閘管移相調(diào)壓模塊主要用于高電壓、大功率的電力系統(tǒng)中,其工作原理與普通晶閘管移相調(diào)壓模塊類似,但在結(jié)構(gòu)和性能上有更高的要求。該模塊通常采用多個高壓晶閘管串聯(lián)或并聯(lián)的方式,以滿足高電壓、大電流的承受能力。同時,為了確保在高壓環(huán)境下的可靠運行,模塊內(nèi)部配備了完...
在晶閘管移相調(diào)壓系統(tǒng)中,導(dǎo)通角(α)與觸發(fā)角(θ)是描述電壓調(diào)節(jié)過程的兩個重點物理量。導(dǎo)通角α指的是在交流電源的一個周期內(nèi),晶閘管從開始導(dǎo)通到關(guān)斷所對應(yīng)的電角度,它反映了晶閘管導(dǎo)通時間的長短;而觸發(fā)角θ則是從電源電壓過零時刻到晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通時刻之間的電角度,決...
閉環(huán)觸發(fā)角控制算法則通過引入輸出電壓或電流反饋,形成閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)觸發(fā)角的自動優(yōu)化。典型的閉環(huán)控制算法是PID(比例 - 積分 - 微分)控制,其原理是將輸出電壓的實際值與設(shè)定值的誤差信號輸入PID控制器,通過比例、積分和微分運算得到較優(yōu)觸發(fā)角,使誤差逐漸...
邊沿檢測技術(shù)則用于對同步信號的相位進行更精確的定位,特別是在需要實現(xiàn)微秒級相位控制的場合。該技術(shù)通過高速比較器和微分電路,提取電源電壓波形的上升沿或下降沿的精確時刻,再通過數(shù)字計數(shù)器或定時器對邊沿時刻進行高精度記錄。例如在精密焊接電源中,要求觸發(fā)角控制精度達到...
單相晶閘管移相調(diào)壓模塊主要由單個或多個晶閘管、移相觸發(fā)電路、保護電路以及電源電路等部分組成。其工作原理基于晶閘管的可控導(dǎo)通特性,通過移相觸發(fā)電路精確控制晶閘管的導(dǎo)通角,進而實現(xiàn)對單相交流電壓的調(diào)節(jié)。在結(jié)構(gòu)上,該模塊通常采用緊湊的封裝形式,將各個功能電路集成在一...
在晶閘管移相調(diào)壓模塊中,實現(xiàn)相位控制主要有模擬控制和數(shù)字控制兩種方式。早期的晶閘管移相調(diào)壓模塊多采用模擬控制方式。在模擬控制電路中,通過各種模擬電子元件(如電阻、電容、二極管、三極管、運算放大器等)組成移相觸發(fā)電路來實現(xiàn)相位控制。例如,利用RC移相電路可以改變...
晶閘管導(dǎo)通后,要使其重新回到阻斷狀態(tài),需要使流過晶閘管的陽極電流減小到一定值以下,這個電流值被稱為維持電流(Holding Current)。當(dāng)陽極電流小于維持電流時,晶閘管內(nèi)部的載流子數(shù)量不足以維持導(dǎo)通狀態(tài),晶閘管便會自動關(guān)斷。在交流電路中,由于電源電壓會周...
以單相交流電路為例,當(dāng)輸入電源電壓為正弦波時,若觸發(fā)電路使晶閘管在電源電壓正半周的初始時刻導(dǎo)通(觸發(fā)角為0),則晶閘管導(dǎo)通角為180°,輸出電壓接近電源電壓有效值;若觸發(fā)電路將觸發(fā)時刻后移(觸發(fā)角增大),則導(dǎo)通角減小,輸出電壓有效值隨之降低。這種“時間-電壓”...
當(dāng)負(fù)載為感性(如電機、變壓器)時,電流滯后于電壓,即使電源電壓過零變負(fù),由于電感中儲能的作用,晶閘管陽極電流可能仍大于維持電流,導(dǎo)致晶閘管不能及時關(guān)斷,出現(xiàn)"續(xù)流"現(xiàn)象。這種情況下,導(dǎo)通角α將大于π-θ,輸出電壓有效值的計算變得復(fù)雜,且可能出現(xiàn)電壓波形畸變。為...
接著,微控制器通過內(nèi)部的定時器或計數(shù)器等硬件資源,精確地生成具有相應(yīng)相位的觸發(fā)脈沖信號,并通過驅(qū)動電路將觸發(fā)脈沖輸出到晶閘管的控制極。數(shù)字控制方式具有控制精度高、靈活性強、抗干擾能力強等優(yōu)點。通過軟件編程,可以方便地實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法和功能,如自適應(yīng)控制、...
當(dāng)負(fù)載為感性(如電機、變壓器)時,電流滯后于電壓,即使電源電壓過零變負(fù),由于電感中儲能的作用,晶閘管陽極電流可能仍大于維持電流,導(dǎo)致晶閘管不能及時關(guān)斷,出現(xiàn)"續(xù)流"現(xiàn)象。這種情況下,導(dǎo)通角α將大于π-θ,輸出電壓有效值的計算變得復(fù)雜,且可能出現(xiàn)電壓波形畸變。為...