【文章內容簡介】 2，脈沖相差 180。 3 Ud一周期脈動 6 次，每次脈動的波形都一樣 , 故該電路為 6 脈波整流電路。 4 晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關系也相同。 觸發(fā)電路 設計 控制晶閘管的導通時間需要觸發(fā)脈沖，常用的觸發(fā)電路有單結晶體管觸發(fā)電路，設計利用 KJ004 構成的集成觸發(fā)器實現(xiàn)產生同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路。 集成觸發(fā)電路： 本系統(tǒng)中選擇模擬集 成觸發(fā)電路 KJ004， KJ004 可控硅移相觸發(fā)電路適用于單相、三相全控橋式供電裝置中，作可控硅的雙路脈沖移相觸發(fā)。 KJ004 器件輸出兩路相差 180 度的移相脈沖，可以方便地構成全控橋式觸發(fā)器線路。 KJ004 電路具有輸出負載能力大、移相性能好、正負半周脈沖相位均衡性好、移相范圍寬、對同步電壓要求低，有脈沖列調制輸出端等功能與特點。原理圖如圖 22。 VT1VT2VT3VT4VT5VT6L負載電氣工程課程設計（報告） 5 圖 22 KJ004的電路原理圖 KJ004 的工作原理： 如圖 22 KJ004 的電路原理圖所示，點劃框內為 KJ004 的集成電 路部分，它與分立元件的同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路相似。 V1～ V4 等組成同步環(huán)節(jié)，同步電壓 uS經限流電阻 R20 加到 V V2基極。在 uS的正半周， V1導通，電流途徑為 (+15V－ R3－ VD1－ V1－地 )；在 uS負半周， V V3導通，電流途徑為 (+15V－ R3－ VD2－ V3－ R5－ R21―(―15V)) 。因此，在正、負半周期間。 V4 基本上處于截止狀態(tài)。只有在同步電壓 |uS|＜ ， V1～ V3截止， V4從電源十 15V經 R R4取得基極電流才能導通。 電容 C1 接在 V5 的基極和集電極之間，組成電容負反饋的鋸 齒波發(fā)生器。在V4導通時， C1經 V VD3迅速放電。當 V4截止時，電流經 (+15V－ R6－ C1－ R22－ RP1－ (－ 15V))對 C1 充電，形成線性增長的鋸齒波，鋸齒波的斜率取決于流過R2 RP1的充電電流和電容 C1的大小。根據 V4導通的情況可知，在同步電壓正、負半周均有相同的鋸齒波產生，并且兩者有固定的相位關系。 V6及外接元件組成移相環(huán)節(jié)。鋸齒波電壓 uC偏移電壓 Ub、移相控制電壓UC分別經 R2 R2 R26在 V6基極上疊加。當 ube6+ 時， V6導通。設 uCUb為定值，改變 UC，則 改變了 V6導通的時刻，從而調節(jié)脈沖的相位。 V7等組成了脈沖形成環(huán)節(jié)。 V7經電阻 R25獲得基極電流而導通，電容 C2由電源 +15V經電阻 R VD V7基射結充電。當 V6由截止轉為導通時， C2所充電壓通過 V6成為 V7基極反向偏壓，使 V7截止。此后 C2經 （ +15V－ R25－ V6－地）放電并反向充電，當其充電電壓 uc2≥+， V7又恢復導通。這樣，在 V7集電電氣工程課程設計（報告） 6 極就得到固定寬度的移相脈沖，其寬度由充電時間常數 R25和 C2決定。 V V12為脈沖分選環(huán)節(jié)。在同步電壓一個周期內， V7集電極輸出兩個相位 差為 180176。的脈沖。脈沖分選通過同步電壓的正負半周進行。如在 us 正半周 V1導通，V8截止， V12 導通， V12把來自 V7的正脈沖箝位在零電位。同時， V7正脈沖又通過二極管 VD7，經 V9～ V11放大后輸出脈沖。在同步電壓負半周，情況剛好相反，V8導通， V12截止， V7正脈沖經 V13～ V15放大后輸出負相脈沖。說明： （ 1) KJ004 中穩(wěn)壓管 VS6～ VS9可提高 V V V1 V13的門限電壓，從而提高了電路的抗干擾能力。二極管 VD VD VD6～ VD8為隔離二極管。 （ 2) 采用 KJ004 元件組裝的六脈沖觸發(fā)電路，二極管 VD1～ VD12組成六個或門形成六路脈沖，并由三極管 V1～ V6進行脈沖功率放大。 （ 3) 由于 V V12的脈沖分選作用，使得同步電壓在一周內有兩個相位上相差 的脈沖產生，這樣，要獲得三相全控橋式整流電路脈沖，需要六個與主電路同相的同步電壓。因此主變壓器接成 D， yn11及同步變壓器也接成 D， yn11情況下，集成觸發(fā)電路的同步電壓 uSa、 uSb、 uSc分別與同步變壓器的 uSA、 uSB、 uSC相接 RP1～RP3為鋸齒波斜率電位器， RP4～ RP6為同步相 位 集成觸發(fā)器電路圖： 三相橋式全控觸發(fā)電路由 3 個 KJ004 集成塊和 1 個 KJ041 集成塊（ KJ041 內部是由 12 個二極管構成的 6 個或門）及部分分立元件構成，可形成六路雙脈沖，再由六個晶體管進行脈沖放大即可，分別連到 VT 1， VT 2， VT3， VT4， VT 5， VT6的門極。 6 路雙脈沖模擬集成觸發(fā)電路圖如圖 23 所示： 圖 23 集成觸發(fā)電路圖 87651234910111213141516KJ004RP1RP4UcoUpR1R4R7R10R13R16R19C1C4C787651234910111213141516KJ004RP2RP5R8R2R5R11R14R17R20C2C5C887651234910111213141516KJ004RP3RP6R9R3R6R12R15R18R21C3C6C915VUsa Usb Usc+15V16 15 14 1391011121 2 3456 7 8KJ0411~6 腳為六路單脈沖輸入15~10 腳為六路雙脈沖輸出至 VT1至 VT2 至 VT3至 VT4 至 VT5至 VT6電氣工程課程設計（報告） 7 保護電路 設計 為了保護設備安全，必須設置保護電路。保護電路包括過電流與過電流保護，大致可以分為兩種情況：一種是在適當的地方安裝保護器 件，例如 RC 阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器等；另一種則是采用電子保護電路，檢測設備的輸出電壓或輸入電流，當輸出電壓或輸入電流超過允許值時，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時內工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數值。 本例中設計的三相橋式全控整流電路為大功率裝置，故考慮第一種保護方案，分別對晶閘管、交流側、直流側進行保護設電路的設計。 晶閘管的保護電路 晶閘管的過電流保護：過電流可分為過載和短路兩種情況，可采用多種保護措施。對于晶閘管初開通時引起的較大的 di/dt，可在晶閘管 的陽極回路串聯(lián)入電感進行抑制；對于整流橋內部原因引起的過流以及逆變器負載回路接地時可以采用接入快速熔短器進行保護。如圖 24 所示： 圖 24 串聯(lián)電感及熔斷器抑制回路 晶閘管的過電壓保護：晶閘管的過電壓保護主要考慮換相過電壓抑制。晶閘管元件在反向阻斷能力恢復前，將在反向電壓作用下流過相當大的反向恢復電流。當阻斷能力恢復時，因反向恢復電流很快截止，通過恢復電流的電感會因高電流變化率產生過電壓，即換相過電壓。為使元件免受換相過電壓的危害，一般在元件的兩端并聯(lián) RC 電路。如圖 25 所示： 圖 25 并聯(lián) RC 電路阻容吸收回路 FULVTVTRC電氣工程課程設計（報告） 8 交流側保護電路 晶閘管設備在運行過程中會受到由交流供電電網進入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲，同時設備自身運行中以及非正常運行中也有過電壓出現(xiàn)，所以要進行過電壓保護，可采用如圖 26 所示的反向阻斷式過電壓抑制 RC 保護電路。整流電路正常工作時，保護三相橋式整流器輸出端電壓為變壓器次級電壓的峰值，輸出電流很小，從而減小了保護元件的發(fā)熱。過電壓出現(xiàn)時，該整流橋用于提供吸收過電壓能量的通路，電容將吸取過電壓能量轉換為電場能量；過電壓消失后，電容經 、 放電，