电力电子技术基础11—驱动

1、Fundamentals of Power Electronics Technology 电力电子技术基础South China University of Technology第二部分 电力电子器件6South China University of Technology第四章 电力电子器件的驱动和保护4.1 晶闸管的触发电路电力电子技术第二部分 电力电子器件同步信号为锯齿波的触发电路电力电子技术基础输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），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点击此处看原理图同步要求触

2、发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定锯齿波是由开关V2管来控制的V2开关的频率就是锯齿波的频率由同步变压器所接的交流电压决定V2由导通变截止期间产生锯齿波锯齿波起点基本就是同步电压由正变负的过零点V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度取决于充电时间常数R1C1电力电子技术第二部分 电力电子器件同步环节电力电子技术基础点击此处看原理图点击此处看波形图电路组成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 恒流源电路电力电子技术第二部分 电力电子器件锯齿波形成和脉冲移相电力电子技术基础点击此处看原

3、理图点击此处看波形图 工作原理：V2截止时，恒流源电流I1c对电容C2充电， 调节RP2，即改变C2的恒定充电电流I1c，可见RP2是 用来调节锯齿波斜率的。V2导通时，因R4很小故C2迅速放电，ub3电位迅速降到零伏附近V2周期性地通断，ub3便形成一锯齿波，同样ue3也是一个锯齿波tICtICuccc111d1=电力电子技术第二部分 电力电子器件锯齿波形成和脉冲移相电力电子技术基础点击此处看原理图点击此处看波形图射极跟随器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uk、直流偏移电压up三者作用的叠加所定如果uk=0，up为负值时，b4点的波形由u

4、e3+ 确定当uk为正值时，b4点的波形由ue3+ + 确定N点是V4由截止到导通的转折点，也就是脉冲的前沿加up的目的是为了确定控制电压uk=0时脉冲的初始相位puku电力电子技术第二部分 电力电子器件锯齿波形成和脉冲移相电力电子技术基础pu点击此处看原理图点击此处看波形图脉冲形成环节 V4、V5 脉冲形成 V7、V8 脉冲放大 控制电压uk加在V4基极上。uk对脉冲的控制作用及脉冲形成：uk=0时，V4截止。V5饱和导通。V7、V8处于截止状态，无脉冲输出。电容C3充电，充满后电容两端电压接近2E1(30V)电力电子技术第二部分 电力电子器件脉冲形成环节电力电子技术基础点击此处看原理图点击

5、此处看波形图Uk=0.7V 时，V4导通，H点电位由+E1(+15V) 1.0V左右，V5基极电位 约-2E1(-30V)， V5立即截止。V5集电极电压由-E1(-15V) +2.1V，V7、V8导通，输出触发脉冲。电容C3放电和反向充电，使V5基极电位 ，直到ub5-E1(-15V)，V5又重新导通。使V7、V8截止，输出脉冲终止。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V5集电极电路中电力电子技术第二部分 电力电子器件脉冲形成环节电力电子技术基础点击此处看原理图点击此处看波形图电力电子技术第二部分 电

6、力电子器件强触发环节电力电子技术基础晶闸管采用强触发可以缩短开通时间，有利于改善串并联器件的动态均压、均流效果、增加触发的可靠性。强触发电源：由VD11DV14单相桥式整流电路获得50V电压。VD8截止时，C6充电，D点电位上升到50V；VD8导通时，C6迅速放电，D点电位迅速下降；UD小于15V时，VD15导通，由15V电源供电。点击此处看原理图点击此处看波形图双窄脉冲形成环节 内双脉冲电路 V5、V6构成“或”门当V5、V6都导通时，V7、V8都截止，没有脉冲输出只要V5、V6有一个截止，都会使V7、V8导通，有脉冲输出第一个脉冲由本相触发单元的uk对应的控制角 产生隔60的第二个脉冲是由

7、滞后60相位的后一相触发单元产生（通过V6）电力电子技术第二部分 电力电子器件双窄脉冲形成环节电力电子技术基础点击此处看原理图点击此处看波形图电力电子技术第二部分 电力电子器件三相桥式电路触发器的连接电力电子技术基础VT1VT2VT3VT4VT5VT6VT1-顺序导通，彼此相隔60度，为能准确的产生双窄脉冲，各触发器应遵循：前相触发电路的Y接后相的X端的原则。电力电子技术第二部分 电力电子器件电力电子技术基础分立元件搭建的触发电路结构复杂，性能不够稳定！集成元件搭建的触发电路结构简单，性能相对稳定！电力电子技术第二部分 电力电子器件集成元件组成的触发电路电力电子技术基础主要元件：集成运放LM3

8、24、双时基电路NE556移相范围：0180度点击图形看大图电力电子技术第二部分 电力电子器件同步环节电力电子技术基础Us为正弦同步电压LM324用作比较器，检测正弦波的过零点U1、U2为各导通180度且互补的矩形波点击图形看大图点击此处看波形电力电子技术第二部分 电力电子器件锯齿波形成环节电力电子技术基础恒流源在V1的作用下，电容C2充放电，形成锯齿波U4点击图形看大图点击此处看波形电力电子技术第二部分 电力电子器件移相环节电力电子技术基础LM324用作比较器通过调节Uk的幅值，可以实现移相的目的Uk即为外加控制信号点击图形看大图点击此处看波形电力电子技术第二部分 电力电子器件脉冲形成环节电

9、力电子技术基础556用作一对单稳电路5、9脚输出相差180度的触发脉冲点击图形看大图点击此处看波形电力电子技术第二部分 电力电子器件脉冲输出环节电力电子技术基础电磁隔离V2起功率放大作用点击图形看大图点击此处看波形电力电子技术第二部分 电力电子器件同步电压的选择电力电子技术基础触发电路的定相触发电路应保证每个晶闸管触发脉冲与施加于晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系措施：同步变压器原边接入为主电路供电的电网，保证频率一致触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系三相桥整流器，采用锯齿波同步触发电路时的情况同步信号负半周的起点对应于锯齿波的起点，通常使锯齿波的上升段为240，上升

10、段起始的30和终了的30线性度不好，舍去不用，使用中间的180。使Ud=0的触发角 为90。当 90时为逆变工作将 =90确定为锯齿波的中点，锯齿波向前向后各有90的移相范围。于是 =90与同步电压的300对应，也就是 =0与同步电压的210对应。 =0对应于uu的30的位置，则同步信号的180与uu的0对应，说明VT1的同步电压应滞后于uu 180电力电子技术第二部分 电力电子器件同步电压的选择电力电子技术基础变压器接法：主电路整流变压器为Y/Y-12联结，同步变压器为Y/Y-6联结电力电子技术第二部分 电力电子器件主变压器和同步变压器的连接电力电子技术基础初级线电压相位固定为12点,同相次级线电压相位为时针位置晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+uu-uw+uv-uu+uw-uv同步电压-usu+usw-usv+usu-usw+usv电力电子技术第二部分 电力电子器件主电压与同步电压的对应关系电力电子技术基础END!同步信号为锯齿波的触发电路220V36V+BTP+15VH VS+15V-15V-15VXY接封锁信号RQutsVD1