一、晶閘管觸發(fā)電路是什么意思
晶閘管是一種半導(dǎo)體器件,廣泛應(yīng)用于電力控制、電磁場控制和數(shù)字邏輯開關(guān)等領(lǐng)域。為了利用晶閘管的性質(zhì),需要使用特定的電路將其觸發(fā)。這個專門觸發(fā)晶閘管的電路稱為晶閘管觸發(fā)電路。
二、晶閘管觸發(fā)電路的作用是什么
晶閘管觸發(fā)電路有兩個主要作用:控制電流和實現(xiàn)開關(guān)功能,通過改變晶閘管電極之間的電壓、電流和脈沖信號等參數(shù),可以使晶閘管在合適的時間點(diǎn)觸發(fā)并導(dǎo)通或截止,從而控制電路中的電流強(qiáng)度,實現(xiàn)對電路的控制和調(diào)節(jié)。
晶閘管觸發(fā)電路在實際應(yīng)用中具有廣泛的用途,以下列舉幾個常見的應(yīng)用場景:
1、電能控制
通過觸發(fā)電路來控制晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷,可以實現(xiàn)對電能的精確控制和調(diào)節(jié)。例如,用于調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,對照明燈光進(jìn)行調(diào)光,控制電加熱器的功率等。
2、電力電子系統(tǒng)
晶閘管觸發(fā)電路在各種電力電子系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用,如直流調(diào)速系統(tǒng)、交流調(diào)壓系統(tǒng)、逆變器等。通過控制晶閘管的觸發(fā)信號,能夠?qū)崿F(xiàn)電流的開關(guān)和轉(zhuǎn)換,控制功率的輸出形式和大小。
3、高壓變流器
晶閘管觸發(fā)電路在高壓變流器中起到重要的作用。通過控制晶閘管的轉(zhuǎn)導(dǎo)狀態(tài),實現(xiàn)大功率電流的變換和方向的控制,以滿足不同電氣負(fù)載的需求。
4、電子設(shè)備保護(hù)
晶閘管觸發(fā)電路可用于實現(xiàn)電子設(shè)備的過載保護(hù)功能。當(dāng)電流或電壓超過設(shè)定值時,觸發(fā)電路將晶閘管導(dǎo)通,使其承擔(dān)過載電流或電壓,并觸發(fā)保護(hù)裝置,以防止設(shè)備損壞。
5、開關(guān)控制
晶閘管觸發(fā)電路還可以用于開關(guān)控制和時序控制。通過合理地設(shè)計觸發(fā)信號的波形和時間延遲,可以實現(xiàn)精確的開關(guān)操作,滿足特定的控制需求。
三、晶閘管觸發(fā)電路的要求有哪些
晶閘管對觸發(fā)電路的基本要求有如下幾條:
1、觸發(fā)信號要有足夠的功率
為使晶閘管可靠觸發(fā),觸發(fā)電路提供的觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流必須大于晶閘管產(chǎn)品參數(shù)提供的門極觸發(fā)電壓與觸發(fā)電流值,即必須保證具有足夠的觸發(fā)功率。例如,kp50要求觸發(fā)電壓不小于3.5v,觸發(fā)電流不小于100ma;kp200要求觸發(fā)電壓不小于4v,觸發(fā)電流不小于200ma。
但觸發(fā)信號不許超過規(guī)定的門極最大允許峰值電壓與峰值電流,以防損壞晶閘管的門極。在觸發(fā)信號為脈沖形式時,只要觸發(fā)功率不超過規(guī)定值,允許觸發(fā)電壓或觸發(fā)電流的幅值在短時間內(nèi)大大超過銘牌規(guī)定值。
2、觸發(fā)脈沖必須與主回路電壓保持同步
為了保證電路的品質(zhì)及可靠性,要求晶閘管在每個周期都在相同的相位上觸發(fā)。因此,晶閘管的觸發(fā)電壓必須與其主回路的電源電壓保持固定的相位關(guān)系,即實現(xiàn)同步。
實現(xiàn)同步的辦法通常是選擇觸發(fā)電路的同步電壓,使其與晶閘管主電壓之間滿足一定的相位關(guān)系。
3、觸發(fā)脈沖要有一定的寬度,前沿要陡
為使被觸發(fā)的晶閘管能保持住導(dǎo)通狀態(tài),晶閘管的陽極電流在觸發(fā)脈沖消失前必須達(dá)到擎住電流,因此,要求觸發(fā)脈沖應(yīng)具有一定的寬度,不能過窄。特別是當(dāng)負(fù)載為電感性負(fù)載時,因其中電流不能突變,更需要較寬的觸發(fā)脈沖,才可使元件可靠導(dǎo)通。
例如,單相整流電路,電阻性負(fù)載時脈沖寬度應(yīng)大于10us,電感性負(fù)載時則因大于100us;三相全控橋中,采用單脈沖觸發(fā)時脈寬應(yīng)大于60°(通常取90°),而采用雙脈沖觸發(fā)時,脈寬為10°左右即可。此外,很多晶閘管電路還要求觸發(fā)脈沖具有陡的前沿,以實現(xiàn)精確的觸發(fā)導(dǎo)通控制。
4、觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能滿足主電路的要求
觸發(fā)脈沖的移相范圍與主電路的型式、負(fù)載性質(zhì)及變流裝置的用途有關(guān)。例如,單相全控橋電阻負(fù)載要求觸發(fā)脈沖移相范圍為180°,而電感性負(fù)載(不接續(xù)流管時)要求移相范圍為90°。三相半波整流電路電阻負(fù)載時要求移相范圍為150°,而三相全控橋式整流電路電阻負(fù)載時要求移相范圍為120°。