【導(dǎo)讀】由于晶閘管具有體積小，重量輕，效率高，壽命長，使用方便。電流的大小的特點(diǎn)。等，根據(jù)任務(wù)書要求最終選擇滿足設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)方案。紹和了解，為了下文的觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)做基礎(chǔ)。體管構(gòu)成的觸發(fā)電路和同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路為主要研究方向，主要的突出仿真軟件的介紹，全面完成先設(shè)計(jì)再仿真的工作。通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究，可以使在今后的工作。中得到一定的幫助。

　　

【正文】 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 KTM03 系列集成觸發(fā)電路系列觸發(fā)電路 19 第五章 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路簡述 圖 51 所示為同步喜好為鋸齒波的觸發(fā)電路 ,此電路可以輸出寬脈沖 ,也可以輸出雙脈沖。該電路由脈沖形成與放大、鋸齒波形成與脈沖移相及脈沖同步等環(huán)節(jié) [7] 。 圖 51 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路 脈沖的形成與 脈沖移相環(huán)節(jié) 鋸齒波電壓形成的方案較多，如采用自舉式電路，恒流源電路等。電路由 V1， 2V ，3V 和 2C 等元件組成，其中， V1， VS， 2RP 和 R3 為一恒流源電路。當(dāng) 2V 截止時(shí)，恒流源 c1I 對電容 2C 充 電，所以 2C 兩端電壓 cu 為 ? ?? tICdtIC cc 11c 11u 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 KTM03 系列集成觸發(fā)電路系列觸發(fā)電路 20 可見， cu 按線性增長，即 3V 的基極電位 3ub 按線性增長。調(diào)節(jié)電位器 2RP ，即改變 2C 的恒定充電電流 c1I ，因此， 2RP 是用來調(diào)節(jié)鋸齒波斜率的。當(dāng) 2V 導(dǎo)通時(shí)，由于 4R阻值很小，所以 2C 迅速放點(diǎn)，使 3ub 典韋迅速降到零符附近。當(dāng) 2V 周期性的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)， 3ub 便形成一鋸齒波，同樣 3ub 的影響。 鋸齒波電壓，直流控制電壓 cou ，直流偏移電壓 pu 分別通過電阻 6R 7R 和 8R 與 4V管基極相接，因此， 4V 管截止時(shí)的基極電位 4bu 是由 3 個(gè)電壓的疊加值所確定。當(dāng)4bu ， 4V 截止，而當(dāng) 4bu ， 4V 導(dǎo)通，之后 4bu 一直被嵌位在 。由前面分析可知， 4V 導(dǎo)通時(shí)刻即觸發(fā)脈沖 輸出時(shí)刻。因此，當(dāng) pu 為固定值時(shí)，改變 cou就可改變 4V 導(dǎo)通時(shí)刻，即改變了脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)了脈沖移項(xiàng)。而加 pu 的目的是為了確定控制電壓 cou =0 時(shí)脈沖的初始相位。當(dāng)感性負(fù)載且電流連續(xù)時(shí)，三相全控橋的脈沖初始相位應(yīng)定在 o90?? ；如果是可逆系統(tǒng)，需要在整流和逆變狀態(tài)下工作，這時(shí)要求脈沖的移項(xiàng)范圍理論上為 0176。 ~180176。，因而，要求鋸齒波的寬度大于 180176。，通常取 240176。，此時(shí)，令 cou =0，調(diào)節(jié) pu 的大小使產(chǎn)生脈沖時(shí)刻移至鋸齒波 240176。的中央（ 120176。處），相應(yīng)于 o90?? 的位置。這時(shí)，如果 cou 為正值，觸發(fā)脈沖就向前移，控制角 o90?? ，晶閘管電路處于整流工作狀態(tài)；如果 cou 為負(fù)值，則觸發(fā)脈沖后 移，o90?? ，晶閘管電路處于逆變狀態(tài) ]8[ 。 脈沖形成與放大環(huán)節(jié) 如圖 52 脈沖形成環(huán)節(jié)由晶體管 4V ， 5V 組成；放大環(huán)節(jié)由 7V ， 8V 組成；采用脈沖變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離?？刂齐妷?cou 加在 4V 的基極上。當(dāng)控制電壓 cou =0 時(shí)， 4V 截止。 1E? （ 15V）電源通過 11R 供給 5V 一個(gè)足夠大的基極電流，使 5V 飽和導(dǎo)通，所以5V 得集電極電壓接近， 1E （ 15V）， 7 V ， 8V 處于截止?fàn)顟B(tài)，五脈沖輸出。另外， 1E?沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 KTM03 系列集成觸發(fā)電路系列觸發(fā)電路 21 電源經(jīng) 9R ， 5V 發(fā)射結(jié)到 1E 對電容 3C 充電，充滿電后電容兩端電壓接近 30V。當(dāng)控制電壓 cou ， 4V 導(dǎo)通， A 點(diǎn)電位由 1E? 迅速降低至 ，由于電容 3C 兩端電壓不能突變，所以 5V 基極電位迅速降至約 30V， 5V 立即截止。丫的集電極電壓由 15V迅速上升而使 8V 飽和 導(dǎo)通，輸出觸發(fā)脈沖。同時(shí)，電容 3C 經(jīng)電源 1E? ， 11R ，4VD ， 4V 放點(diǎn)和反向充電，使 5V 基極電位又逐漸上升，直到 5bu 1E ， 5V 又重新導(dǎo)通。這時(shí)， 5bu 又立即降到 1E ，使 7V ， 8V 截止，輸出脈沖種植?？梢?，觸發(fā)脈沖的前沿由 4V 導(dǎo)通時(shí)刻確定， 5V （或 6V ）截止持續(xù) 時(shí)間即脈沖寬度。所以脈沖寬度由反向充電回路時(shí)間常數(shù) 11R ， 3C 決定。改變 11R 或 3C 的大小則可調(diào)節(jié)脈沖寬度。 13R 和 16R為 7V ， 8V 的限流電阻，防止由于 5V 長期截止致使 7V 8V 長期過流而燒毀 ]8[ 。 圖 52 脈沖的形成與輸出電路 同步鋸齒波觸發(fā)電路的同步環(huán)節(jié) 在鋸齒波觸發(fā)電路中，同步環(huán)節(jié)的作用是保證鋸齒波的頻率與主電路電源的頻率沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 KTM03 系列集成觸發(fā)電路系列觸發(fā)電路 22 相同，所以在這一節(jié)之中主要對同步環(huán)節(jié)的介紹。 同步在保證保證鋸齒波的頻率與主電路電源的頻率相同，同時(shí)，使鋸齒波的寬度大于 180176。，通常取 240176。鋸齒波是由開關(guān) 2V 管來控制的。 2V 由導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波， 2V 截止持續(xù)時(shí)間就是鋸齒波的寬度， 2V 開關(guān)的頻率就是鋸齒波的頻率。要使觸發(fā)脈沖與主電路電源同頻率，使 2V 開關(guān)的頻率與主電路電源頻率相同就可達(dá)到。 同步環(huán)節(jié)主要由同步環(huán)節(jié)變壓器 TS，電容 1C 和作同步開慣用的晶體管 2V 組成。同步變壓器和整流變壓器接在同一電源上，因此，同步變壓器的電壓與主電路電源電壓頻率相同。同步變壓器二次電壓 su 經(jīng)二極管 1VD 簡介加在 2V 的基極上。當(dāng) su 在負(fù)半周的下降段時(shí)， 1VD 導(dǎo)通，電容 1C 被迅速放電。因 O 點(diǎn)接地為零電位， R 點(diǎn)為負(fù)電位， Q 點(diǎn)電位與 R 點(diǎn)相近，故在這一階段 2V 基極為反相偏置， 2V 截止；在負(fù)半周的上升段， 1E? 電源通過 1R 給電容 1C 反向充電， Q 點(diǎn)電位 Qu 開始上升，上升速度由充電時(shí)間常數(shù) 1R 1C 界定。當(dāng) Qu 達(dá)到 時(shí)， 2V 導(dǎo)通， Qu 被嵌在 。直到 su 的下一負(fù)半周到來時(shí)， 1VD 重新導(dǎo)通， 1C 迅速放電后又被充電， 2V 截止。如此周而復(fù)始。由此可見，電源電壓一個(gè)正弦波周期內(nèi)， 2V 包括截止與導(dǎo)通兩個(gè)狀態(tài)，對應(yīng)鋸齒波波形恰好是一個(gè)周期，與主電路電源頻率完全一致。 su 由正變負(fù)的焦點(diǎn)就是鋸齒波的起點(diǎn)，鋸齒波的寬度由充電時(shí)間常數(shù) 1R 1C 決定。改變 1R 或 1C 的大小則可調(diào)節(jié)鋸齒波寬度使其為 240176。 鋸齒波觸發(fā)電路的仿真 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路可以輸出雙脈沖，所以對其的仿真則是主要針對雙脈沖的形成進(jìn)行輸出和對比，以此來分析此觸發(fā)電路的特點(diǎn)，就電路原理圖 51 進(jìn)行仿真，通過 SIMULINK 來實(shí)現(xiàn)模塊整理，可以實(shí)現(xiàn)如下圖 53 的仿真圖形。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 KTM03 系列集成觸發(fā)電路系列觸發(fā)電路 23 圖 53 同步信號鋸齒波出發(fā)電路 SIMULINK 仿真圖形 為了更好的實(shí)現(xiàn)雙脈沖觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)，可以調(diào)節(jié)圖 54 進(jìn)行設(shè)置。 圖 54 脈 沖調(diào)節(jié) 其中 Frequency of synchronisation voltage 為同步電壓頻率：通常就是晶閘管主電路的三相電源頻率， Pulse width 為脈沖寬度的調(diào)節(jié)，而最后的 Double pulsing 則就是主要發(fā)生雙脈沖的選擇了。 由此可以仿真圖 55，實(shí)際仿真波形顯示。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 KTM03 系列集成觸發(fā)電路系列觸發(fā)電路 24 可以明顯看出，實(shí)際仿真的波形符合理論鋸齒波，所以說明此次的仿真是正確的。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第六章 結(jié)論 25 第六章 結(jié)論 隨著時(shí)間的推移，這已經(jīng)是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)了，因?yàn)槲掖蠖鄶?shù)時(shí)間學(xué)的是理論知識，動(dòng)手操作的少。在選定課題的那一刻 ,我雖然不知道怎么 去選擇，但我默默的下定了決心，一定要努力做好一份屬于自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。于是我就選了一個(gè)源自書本，而書本上卻沒有的課題，為了更完美的做好設(shè)計(jì)流程以及參數(shù)的選擇，我就開始了收集關(guān)于“晶閘管觸發(fā)電路的仿真與設(shè)計(jì)”的課題資料，在充分準(zhǔn)備好資料以后，就開始了課題的設(shè)計(jì)。 在這次課程設(shè)計(jì)完畢之后，我體會頗多。從根本上使我真正認(rèn)識到了做好一份畢業(yè)設(shè)計(jì)并不是一件容易的事情。它不僅需要熟悉并掌握教材內(nèi)容還要有很好的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。在這次設(shè)計(jì)的過程中，讓我學(xué)會了以前沒有好好掌握的一些軟件。例如： MATLAB、 SIMULINK 等軟件的熟練操作和使用。在設(shè)計(jì)的過程中，雖然碰到和很多困難和阻礙，但我始終堅(jiān)信只要有堅(jiān)定不移的信念，什么困難和挫折都將灰飛煙滅。我體會最深的是：理論和實(shí)踐有著很大一部分的差距，實(shí)踐是建立在理論的基礎(chǔ)上的，沒有理論的支撐實(shí)踐就會沒有方向，不知道從何下手。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的考驗(yàn)，讓我明白了，以后步入社會，只要有堅(jiān)定的信心就能解決自己所不涉及的問題。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第七章 致謝 26 第七章 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能夠順利的完成，我要 感謝專業(yè)老師對我的理論輔導(dǎo)，更要感謝我畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師 —— 梁禹老師在我無助時(shí)對我的指導(dǎo)與提示， 以及付艷秋老師幫忙評閱，使我的論文從規(guī)格到質(zhì)量都有很大的提高，在此我向你們真誠致謝，同時(shí)要感謝圖書管理員為我們提供各種查詢的資料文獻(xiàn)。最后還要感謝百忙之中抽出時(shí)間為我們答辯的老師們，使我的大學(xué)生活畫上一個(gè)完美的句號！ 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 27 參考文獻(xiàn) [1] 樊麗萍，王忠慶 . 電力電子技術(shù) [M]. 北京：中國林業(yè)出版社， 2020 [2] 李宏 .常用晶閘管觸發(fā)器集成電路及應(yīng)用 [M].北京：科學(xué)出版社， 2020 [3] 王晶， 翁國慶 .電力系統(tǒng)的 MATLAB/SIMULINK 仿真與應(yīng)用 [M].西安 ：西安電子科技出版社， 2020 [4] 胡浩文 . 可控硅技術(shù) [M]. 重慶：科技文獻(xiàn)出版社重慶社， 1989 [5] 方大千 . 實(shí)用晶閘管電路 [M]. 北京：中國水利水電出版社， 2020 [6] 林輝，王輝 . 電力電子技術(shù) [M]. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 2020 [7] 黃俊，王兆安 . 電力電子變流技術(shù) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 [8] 蘇玉剛， 陳渝光 . 電力電子技術(shù) [M]. 重慶：重慶大學(xué)出版社， 2020