相控觸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】相控觸發(fā)器,包括三相同步變壓器、六比較器、六與門、六放大器和六觸發(fā)脈沖輸出端；三相同步變壓器包括三組電壓輸出端，用于分別輸出三相輸出電壓；每一組電壓輸出端包括兩分別用于輸出正電壓和輸出負電壓的電壓輸出端；每一比較器的反相端連接三相同步變壓器的對應(yīng)的一電壓輸出端；每一比較器的同相端連接一用于輸入脈沖移相控制電壓的脈沖控制端；每一與門的第一輸入端連接對應(yīng)一比較器的輸出端，每一與門的第二輸入端連接一用于輸入脈沖列信號的信號端。每一與門的輸出端通過對應(yīng)一放大器連接對應(yīng)一觸發(fā)脈沖輸出端。上述實用新型電路簡單可靠，保證輸出的觸發(fā)脈沖信號保持與主電路的電源頻率同步，并保持各相觸發(fā)信號之間準確的相位關(guān)系。
【專利說明】相控觸發(fā)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種相控觸發(fā)器。

【背景技術(shù)】
[0002]三相橋式可控硅整流電路為電力電子技術(shù)中使用最廣泛的整流主電路結(jié)構(gòu)之一。整流器主電路一般配套有整流脈沖觸發(fā)器電路，脈沖觸發(fā)器電路用于控制半控或全控橋式等整流電路的有效相位，以達到交直流轉(zhuǎn)換的性能指標要求。
[0003]高性能及精準的脈沖觸發(fā)器對整流器實現(xiàn)高精度控制是至關(guān)重要的。隨著電子技術(shù)和IC制造技術(shù)的不斷進步發(fā)展，脈沖觸發(fā)器的組成原理結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能以及電路板的集成度等方面大致經(jīng)歷了三代的進步更新過程。最早期的是基于完全分立晶體管等元件組合實現(xiàn)控制晶閘管導(dǎo)通的觸發(fā)脈沖功能，之后從分立器件發(fā)展到集成式組件觸發(fā)電路，再后來隨著微電子專用功能電路器件以及通用微控制器的應(yīng)用，出現(xiàn)了眾多滿足不同功能要求、電路性能和性價比不同的整流脈沖觸發(fā)器電路。
[0004]到目前為止，各種脈沖觸發(fā)器實現(xiàn)整流觸發(fā)脈沖功能基本上分為兩種原理方式，一種是基于傳統(tǒng)的鋸齒波同步移相原理，由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制和脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)的分立硬件電路實現(xiàn)觸發(fā)脈沖控制，另一種同是基于上述原理過程的集成式硬件觸發(fā)脈沖控制。它們都能實現(xiàn)對各種整流電路的相位控制，在中容量相控整流電路中得到廣泛應(yīng)用。
[0005]然而，現(xiàn)有的脈沖觸發(fā)器的脈沖形成要經(jīng)過鋸齒波形成、同步環(huán)節(jié)、脈沖形成、雙脈沖形成環(huán)節(jié)、整形和放大輸出的多環(huán)節(jié)過程，其所采用的硬件成本高，且電路復(fù)雜，維護困難。另外，通過阻容充電形成鋸齒波的過程存在有限的相位滯后，使得鋸齒波線性不好，易造成脈沖移相，進而使得輸出電壓抖動；再者，各相同步電路參數(shù)不一致，易造成多相變流器觸發(fā)脈沖滯后角失步；而且，不具備脈沖列功能，在交流電源波形失真狀態(tài)下可能因觸發(fā)失敗而造成的主電路元件過載損壞。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型旨在于提供一種可解決上述技術(shù)問題的相控觸發(fā)器。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種相控觸發(fā)器，其包括三相同步變壓器、六比較器、六與門、六放大器和六觸發(fā)脈沖輸出端；
[0009]三相同步變壓器包括三組電壓輸出端，用于分別輸出三相輸出電壓；每一組電壓輸出端包括兩個分別用于輸出正電壓和輸出負電壓的電壓輸出端，三組電壓輸出端共有六個電壓輸出端，六比較器與六個電壓輸出端對應(yīng)；
[0010]每一比較器的反相端連接三相同步變壓器的對應(yīng)的一電壓輸出端；每一比較器的同相端連接一用于輸入脈沖移相控制電壓的脈沖控制端；六比較器還與六與門對應(yīng)；
[0011]每一與門的第一輸入端連接對應(yīng)一比較器的輸出端，每一與門的第二輸入端連接一用于輸入脈沖列信號的信號端；
[0012]六與門、六放大器和六觸發(fā)脈沖輸出端對應(yīng)；每一與門的輸出端通過對應(yīng)一放大器連接對應(yīng)一觸發(fā)脈沖輸出端。
[0013]優(yōu)選地，該相控觸發(fā)器還包括六電阻和三電容；每一電阻連接于三相同步變壓器對應(yīng)的一電壓輸出端和對應(yīng)比較器的反相端之間；每一電容的兩端分別連接對應(yīng)一組電壓輸出端的兩電壓輸出端。
[0014]優(yōu)選地,該相控觸發(fā)器還包括六電容，每一電容連接于對應(yīng)一比較器的輸出端和對應(yīng)一與門的第一輸出端之間。
[0015]優(yōu)選地,該相控觸發(fā)器還包括六電阻，每一電阻連接于對應(yīng)一與門的輸出端和對應(yīng)一放大器之間。
[0016]優(yōu)選地，該相控觸發(fā)器還包括一穩(wěn)壓二極管；每一放大器包括一三極管、二極管和電阻；每一三極管的發(fā)射極連接一正直流電源，每一三極管的基極電性連接與門的輸出端；每一三極管的集電極連接對應(yīng)的二極管的陰極，二極管的陽極連接穩(wěn)壓二極管的陽極，穩(wěn)壓二極管的陰極連接一負直流電源，每一三極管的集電極還通過對應(yīng)的電阻連接對應(yīng)一觸發(fā)脈沖輸出端。
[0017]優(yōu)選地，該相控觸發(fā)器還包括用于生成該脈沖列信號的脈沖列信號調(diào)制電路，該脈沖列信號調(diào)制電路包括第一反相器、第二反相器、電容、電阻、第一與門和第二與門；第一反相器的輸入端連接第二反相器的輸出端，第一反相器的輸出端通過電容連接第二反相器的輸入端，電阻連接于第二反相器的輸入端和輸出端之間；第一反相器的輸入端還連接第一與門的第一輸入端，第一與門的第二輸入端用于接收一外部控制電路的邏輯封鎖信號，第一與門的輸出端連接第二與門的兩輸入端，第二與門的輸出端即為上述用于輸入脈沖列信號的信號端。
[0018]本實用新型的有益效果至少如下:
[0019]上述實用新型采用通用電子元器件，電路簡單可靠及性價比高，其直接將三相同步變壓器T的三相電壓分別與移相控制電壓Uk進行比較，以產(chǎn)生移相觸發(fā)脈沖；與傳統(tǒng)鋸齒波的移相觸發(fā)器比較，本觸發(fā)器可保證輸出的觸發(fā)脈沖信號實時保持與主電路的電源頻率同步，并保持各相觸發(fā)信號之間準確的相位關(guān)系。
[0020]另外，本觸發(fā)器的寬脈沖制式脈沖列觸發(fā)信號能保證在每個晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通范圍內(nèi)實時發(fā)揮觸發(fā)作用，使晶閘管可靠導(dǎo)通和關(guān)斷，且具有降低觸發(fā)電路消耗功率和工作安全可靠的特點。
[0021]再者，本觸發(fā)器的脈沖輸出參考端可接負電源，有足夠的觸發(fā)脈沖強度和功率，以保證大功率晶閘管快速可靠導(dǎo)通。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型相控觸發(fā)器的較佳實施方式的電氣連接結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2為圖1的相控觸發(fā)器的波形圖。

【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述:
[0025]請參見圖1，本實用新型涉及一種相控觸發(fā)器，其較佳實施方式包括三相同步變壓器T、六比較器Ul、六與門U2、六放大器和六觸發(fā)脈沖輸出端Uo。
[0026]三相同步變壓器T包括三組電壓輸出端，用于分別輸出三相輸出電壓UU每一組電壓輸出端包括兩個分別用于輸出正電壓+Ut和輸出負電壓-Ut的電壓輸出端，故，三組電壓輸出端共有六個電壓輸出端，六比較器與六個電壓輸出端對應(yīng)。
[0027]每一比較器Ul的反相端連接三相同步變壓器T的對應(yīng)的一電壓輸出端。每一比較器Ul的同相端連接一用于輸入脈沖移相控制電壓Uk的脈沖控制端。六比較器Ul還與六與門U2 —一對應(yīng)。
[0028]每一與門U2的第一輸入端連接對應(yīng)一比較器Ul的輸出端，每一與門U2的第二輸入端連接一用于輸入脈沖列信號Um的信號端。
[0029]六與門U2、六放大器和六觸發(fā)脈沖輸出端Uo 對應(yīng)。每一與門U2的輸出端通過對應(yīng)一放大器連接對應(yīng)一觸發(fā)脈沖輸出端Uo。
[0030]本實施例的工作原理如下:
[0031]三相同步變壓器T通過三組電壓輸出端輸出三相輸出電壓Ut，三相輸出電壓Ut同時分別通過對應(yīng)的比較器Ul與脈沖移相控制電壓Uk進行比對。由圖2可知，當輸出電壓Ut大于脈沖移相控制電壓Uk時，比較器Ul輸出低電平，即不產(chǎn)生脈沖；當輸出電壓Ut小于脈沖移相控制電壓Uk時，比較器Ul輸出高電平，即產(chǎn)生移相脈沖Uy，即為同步脈沖。每一同步脈沖通過與門U2和脈沖列信號Um進行調(diào)制，以產(chǎn)生與前級反相的移相脈沖列信號，并通過對應(yīng)的放大器放大后，進而通過觸發(fā)脈沖輸出端Uo輸出至脈沖變壓器、
[0032]本實施例中，該相控觸發(fā)器還包括六電阻Rl和三電容Cl。每一電阻Rl連接于三相同步變壓器T對應(yīng)的一電壓輸出端和對應(yīng)比較器Ul的反相端之間。每一電容Cl的兩端分別連接對應(yīng)一組電壓輸出端的兩電壓輸出端。
[0033]該相控觸發(fā)器還包括六電容C2,每一電容C2連接于對應(yīng)一比較器Ul的輸出端和對應(yīng)一與門U2的第一輸出端之間。
[0034]該相控觸發(fā)器還包括六電阻R2,每一電阻R2連接于對應(yīng)一與門U2的輸出端和對應(yīng)一放大器之間。
[0035]該相控觸發(fā)器還包括一穩(wěn)壓二極管D7 ;每一放大器包括一三極管Q1、二極管Dl和電阻R3。每一三極管Ql的發(fā)射極連接一正直流電源VCC，每一三極管Ql的基極電性連接與門U2的輸出端。每一三極管Ql的集電極連接對應(yīng)的二極管Dl的陰極，二極管Dl的陽極連接穩(wěn)壓二極管D7的陽極，穩(wěn)壓二極管D7的陰極連接一負直流電源VSS，每一三極管Ql的集電極還通過對應(yīng)的電阻R3連接對應(yīng)一晶閘管(圖未示)，該穩(wěn)壓二極管D7的陰極連接每一觸發(fā)脈沖輸出端Uo。
[0036]本實施例中，該相控觸發(fā)器還包括用于生成該脈沖列信號Um的脈沖列信號調(diào)制電路，該脈沖列信號調(diào)制電路包括第一反相器U4、第二反相器U5、電容C3、電阻R4、第一與門U6和第二與門U7。第一反相器U4的輸入端連接第二反相器U5的輸出端,第一反相器U4的輸出端通過電容C3連接第二反相器U5的輸入端，電阻R4連接于第二反相器U5的輸入端和輸出端之間。第一反相器U4的輸入端還連接第一與門U6的第一輸入端，第一與門U6的第二輸入端用于接收一外部控制電路的邏輯封鎖信號Uc，第一與門U6的輸出端連接第二與門U7的兩輸入端，第二與門U7的輸出端即為上述用于輸入脈沖列信號Um的信號端。
[0037]上述實用新型采用通用電子元器件，電路簡單可靠及性價比高，其直接將三相同步變壓器T的三相電壓分別與移相控制電壓Uk進行比較，以產(chǎn)生移相觸發(fā)脈沖；與傳統(tǒng)鋸齒波的移相觸發(fā)器比較，本觸發(fā)器可保證輸出的觸發(fā)脈沖信號實時保持與主電路的電源頻率同步，并保持各相觸發(fā)信號之間準確的相位關(guān)系。
[0038]另外，本觸發(fā)器的寬脈沖制式脈沖列觸發(fā)信號能保證在每個晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通范圍內(nèi)實時發(fā)揮觸發(fā)作用，使晶閘管可靠導(dǎo)通和關(guān)斷，且具有降低觸發(fā)電路消耗功率和工作安全可靠的特點。
[0039]再者，本觸發(fā)器的脈沖輸出參考端可接負電源，有足夠的觸發(fā)脈沖強度和功率，以保證大功率晶閘管快速可靠導(dǎo)通。
[0040]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種相控觸發(fā)器，其特征在于:其包括三相同步變壓器、六比較器、六與門、六放大器和六觸發(fā)脈沖輸出端； 三相同步變壓器包括三組電壓輸出端，用于分別輸出三相輸出電壓；每一組電壓輸出端包括兩個分別用于輸出正電壓和輸出負電壓的電壓輸出端，三組電壓輸出端共有六個電壓輸出端，六比較器與六個電壓輸出端 對應(yīng)； 每一比較器的反相端連接三相同步變壓器的對應(yīng)的一電壓輸出端；每一比較器的同相端連接一用于輸入脈沖移相控制電壓的脈沖控制端；六比較器還與六與門 對應(yīng)； 每一與門的第一輸入端連接對應(yīng)一比較器的輸出端，每一與門的第二輸入端連接一用于輸入脈沖列信號的信號端； 六與門、六放大器和六觸發(fā)脈沖輸出端 對應(yīng)；每一與門的輸出端通過對應(yīng)一放大器連接對應(yīng)一觸發(fā)脈沖輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的相控觸發(fā)器，其特征在于:該相控觸發(fā)器還包括六電阻和三電容；每一電阻連接于三相同步變壓器對應(yīng)的一電壓輸出端和對應(yīng)比較器的反相端之間；每一電容的兩端分別連接對應(yīng)一組電壓輸出端的兩電壓輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的相控觸發(fā)器，其特征在于:該相控觸發(fā)器還包括六電容，每一電容連接于對應(yīng)一比較器的輸出端和對應(yīng)一與門的第一輸出端之間。
4.如權(quán)利要求1所述的相控觸發(fā)器，其特征在于:該相控觸發(fā)器還包括六電阻，每一電阻連接于對應(yīng)一與門的輸出端和對應(yīng)一放大器之間。
5.如權(quán)利要求1所述的相控觸發(fā)器，其特征在于:該相控觸發(fā)器還包括一穩(wěn)壓二極管；每一放大器包括一三極管、二極管和電阻；每一三極管的發(fā)射極連接一正直流電源，每一三極管的基極電性連接與門的輸出端；每一三極管的集電極連接對應(yīng)的二極管的陰極，二極管的陽極連接穩(wěn)壓二極管的陽極，穩(wěn)壓二極管的陰極連接一負直流電源，每一三極管的集電極還通過對應(yīng)的電阻連接對應(yīng)一觸發(fā)脈沖輸出端。
6.如權(quán)利要求1所述的相控觸發(fā)器，其特征在于:該相控觸發(fā)器還包括用于生成該脈沖列信號的脈沖列信號調(diào)制電路，該脈沖列信號調(diào)制電路包括第一反相器、第二反相器、電容、電阻、第一與門和第二與門；第一反相器的輸入端連接第二反相器的輸出端，第一反相器的輸出端通過電容連接第二反相器的輸入端，電阻連接于第二反相器的輸入端和輸出端之間；第一反相器的輸入端還連接第一與門的第一輸入端，第一與門的第二輸入端用于接收一外部控制電路的邏輯封鎖信號，第一與門的輸出端連接第二與門的兩輸入端，第二與門的輸出端即為上述用于輸入脈沖列信號的信號端。
【文檔編號】H02M1/08GK204168119SQ201420667278
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】陳政石 申請人:廣州科技職業(yè)技術(shù)學院