【正文】 178。 主要特性 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 178。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 的脈沖信號(hào)輸出。然后加上同步電壓，調(diào)整電位器 W1， W2， W3 使 18 腳、 1 腳、 2 腳的三相同步電壓對(duì)稱，并且使 18 腳、 1 腳、2 腳的同步信號(hào)滯后同步變壓器付邊相應(yīng)同步信號(hào) 30176。本觸發(fā)板中 Cx 電容值為 。當(dāng) Cx 為 時(shí) ,所產(chǎn)生的脈沖寬度約為 1ms。若要求鋸齒波幅度小 ,可減小Ca、 Cb、 Cc 電容值 ；若要求鋸齒波產(chǎn)生平頂 ,則增大 Ca、 Cb、 Cc 電容值。 在實(shí)際使用過程中我們發(fā)現(xiàn)鋸齒波形成環(huán)節(jié)是保證整流輸出電壓波形穩(wěn)定的重要條件。 （ 5）電路的半控／全控和禁止等控制端，不應(yīng)在使用時(shí)懸空。~180176。即移相范圍在 ~3V左右。 （ 3）移相電壓的調(diào)整幅度應(yīng)與積分電容上鋸齒波的幅值一致。5uＡ，所 以為了保證三相鋸齒波的一致性，選取積分電容的相對(duì)誤差應(yīng)小于 5%。 圖 34 TC787產(chǎn)生的鋸齒波 圖 34 是在實(shí)驗(yàn)室用 .示波器測(cè)得的 TC787 引腳 1416 的波形 18 圖 35脈沖變壓器輸出脈沖 圖 35 是在實(shí)驗(yàn)室用示波器測(cè)得的 TC787 引腳 712 產(chǎn)生的脈沖經(jīng)脈沖變壓器后輸出的脈沖波形 元件選擇注意事項(xiàng) ： （ 1）為了減小在使用中電路受到干擾，觸發(fā)電路與主電路最好采用同一形號(hào)的△ ／Ｙ形連接的變壓器，以便可能減小電路的諧波。 之 17 間變化， 712 腳的輸出端有大于 20mA 的輸出能力，采用 6 只驅(qū)動(dòng)管擴(kuò)展電流，經(jīng)脈沖變壓器隔離后將脈沖輸出 。調(diào)節(jié) RP 可以使輸入 4 腳的電壓在 05V之間連續(xù)變化，從而使輸出脈沖在 0176。為了達(dá)到產(chǎn)生的鋸齒波線性好、幅度大且不平 頂， Ca， Cb， Cc 電容值最好選為 。 380V三相交流電經(jīng)過同步變壓器變壓為 30V的同步信號(hào) a1， b1， c1 后，經(jīng)過電位器 RP1， RP2， RP3 及 RCT型網(wǎng)絡(luò)濾波接人到 TC787 的同步電壓輸入端，通過調(diào)節(jié) RP1， RP2， RP3 可微調(diào)各相電壓的相位，以保證同步信號(hào)與主電路的匹配。假設(shè)系統(tǒng)未發(fā)生過電流、過電壓后其他非正常情況，則引腳 16 5 禁止端的信號(hào)無效，此時(shí)脈沖分配電路根據(jù)擁護(hù)在引腳 6 設(shè)定的狀態(tài)完成雙脈沖（引腳 6 為高電平）或單脈沖（引腳 6 為低電平）的分配功能，并經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)電路功率放大后輸出，一旦系統(tǒng)發(fā)生過電流、過電壓或其他非正常情況，則引腳 5 禁止信號(hào)有效，脈沖分配及驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部的邏輯電路動(dòng)作，封鎖脈沖輸出，確保集成塊 1 1 7 六個(gè)引腳輸出全為低電平。鋸齒波形成單元輸出的鋸齒波與移相控制電壓 Vr 比較后取得交相點(diǎn)經(jīng)集成塊內(nèi)部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩(wěn)定，使交相點(diǎn)以后的鋸齒波后移相電壓的波動(dòng)不影響輸出。它們的工 作原理可簡(jiǎn)述如下：經(jīng)濾波后的三相同步電壓通過過零和極性檢測(cè)單元檢測(cè)出零點(diǎn)和極性后，作為內(nèi)部三個(gè)恒流源的控制信號(hào)。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理簡(jiǎn)介 TC787 的原理框圖見圖 32。單電源工作時(shí)引腳 3（ Vss）接地，而引腳 17（ VDD）允許施加的電壓為 8～ 18V。該端連接的電容 Cx 的容量決定著 TC787 輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，則脈沖寬度 越寬。該端輸入電壓的高低，決定了 TC787輸出脈沖的移相角，應(yīng)用中接給定環(huán)節(jié)的輸出，其電壓幅值最大為 TC787 的工作電源電壓 Vdd。當(dāng)該端接到 高 電平時(shí)， TC787輸出雙脈沖；而當(dāng)該端接低電平時(shí)，輸出單脈沖。 2） 引腳 14（ Cb） 、引腳 15（ Cc） 、引腳 16（ Ca）分別為對(duì)應(yīng)三相同步電壓的鋸齒波電容值的大小決定了移相鋸齒波的斜率及幅值，應(yīng)用中分別通過一個(gè)相同容量的電容接地。 （ 3）控制端 1） 引腳 5（ Pi）為輸出脈沖禁止端。當(dāng) TC787 被設(shè)置為全控雙窄脈沖工作方式時(shí)（雙窄脈沖相隔 60176。 圖 31 TC787 的引腳排列 （ 1） 同步電壓 輸入端：引腳 1（ Vc）、引腳 2（ Vb）及引腳 18（ Va）分別為三相同步輸入電壓連接端，應(yīng)用中分別經(jīng)輸入濾波后的同步電壓，同步電壓的峰峰值應(yīng)不超過 TC787 或 TC788 的工作電源電壓 VDD。 引腳排列、功能和用法 TC787 是一標(biāo)準(zhǔn)雙列直插式 18 引腳的集成電路。 14 （ 3） TC787 具有 A 型及 B 型器件，使用戶可方便地根據(jù)自己應(yīng)用系統(tǒng)所需要的工作頻率來選擇（工頻時(shí)選 A 型器件，中頻 100～ 400Hz 時(shí)選 B 型器件）。器件內(nèi)部設(shè)計(jì)有移相控制電壓與同步鋸齒波電壓交點(diǎn)（交相）的鎖定電路，抗干擾能力強(qiáng)。 范圍內(nèi)之間連續(xù)同步改變。 （ 2） TC787 在單雙電源下均可工作，使其適用電源的范圍較廣泛。它可同時(shí)產(chǎn)生六路相序互差 60176。 調(diào)制脈沖或方波的寬度可根據(jù)需要通過改變電容 Cx 而選擇。 TC787 輸出為調(diào)制脈沖列，適用于觸發(fā)晶閘管及感性負(fù)載。可用于三相全控觸發(fā)（ 6 腳接 VDD），也可用于三相半控觸發(fā)（ 6 腳接地）。 識(shí)別零點(diǎn)可靠，可方便地用作過零開關(guān)。 三相觸發(fā)脈沖調(diào)相角可在 0180176。 4V～177。因此， TC787 可廣泛應(yīng)用于三相半控、三相全控、三相過零等電力電子、機(jī)電一體化產(chǎn)品的移相觸發(fā)系統(tǒng)，從而取代 TCA78 KJ00 KJ00 KJ04 KJ042 等同類電路，為提高整 機(jī)壽命、縮小體積、降低成本提供了一種新的、更加有效的途徑。它可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相晶閘管移相觸發(fā)和三相功率晶體管脈寬調(diào)制電路，以構(gòu)成多種交流調(diào)速和變流裝置。 實(shí)際上，通過每個(gè)時(shí)刻的等 效電路，發(fā)現(xiàn)和分析變壓器漏感作用時(shí)的電路十分類似，輸出電壓 Ud 的瞬時(shí)電壓為導(dǎo)通兩相電壓瞬時(shí)值的平均值。電路中設(shè)置了平衡電抗器來保證兩組三相半波電路能同時(shí)導(dǎo)電，每相的觸發(fā)脈沖，從第一個(gè)正自然換相點(diǎn)開始計(jì)算起，分別為 5 和 12 6。 三相橋式全控整流電路接反電勢(shì)電感性負(fù)載時(shí)，在負(fù)載電感足夠大足以使負(fù)載電流連續(xù)的情況下，電路工作情況與電感性負(fù)載時(shí)相似，電路中各處電壓、電流波形均相同，僅在計(jì)算 Id 時(shí)有所不同， 接反電動(dòng)勢(shì)電感性負(fù)載時(shí)的 Id 為： Id = REUd? （式中和分別為負(fù)載中的電阻值和反電動(dòng)勢(shì)的值） 小結(jié) 變壓器二次側(cè)每相有兩個(gè)匝數(shù)相同、極性相反（同名端相反）的繞組。前沿相差180176。 時(shí)，整流電壓平均值為： Ud=π3 ?ππ α＋ 3 6U2Sinωtd(ωt) = [1＋ cos (?π ＋ α)] ●輸出電流平均值為： Id = RUd 178。 （ 2）基本參數(shù)關(guān)系 ●當(dāng)整流輸出電壓連續(xù)時(shí)（即帶電感性負(fù)載或帶電阻負(fù)載 ａ≦ 60176。因?yàn)樵?ａ =90176。 時(shí)的波形 （ 1）當(dāng) ａ﹥ 60176。 時(shí)的波形 10 圖 27三相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載 ａ =60176。 9 圖 25三相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載 ａ =0176。時(shí)： Ud 波形連續(xù)，工作情況與帶電 阻負(fù)載時(shí)十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓 Ud 波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣；區(qū)別在于：由于負(fù)載不同，同樣的整流輸出電壓加到負(fù)載上，得到的負(fù)載電流波形不同。 三相橋式全控整流電路電感性負(fù)載 178。中有一段為零， Ud 波形不能出現(xiàn)負(fù)值； ● 帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路 ａ 角的移相范圍是 120176。時(shí)， Ud 波形均連續(xù)，對(duì)于電阻負(fù)載， id 波形與 Ud 波形一樣，也連續(xù)； ● 當(dāng) ａ﹥ 60176。時(shí)電阻負(fù)載情況下的工作波形如圖 24 所示 ： 8 圖 24三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =90176。時(shí)工作 情況 當(dāng) ａ﹥ 60176。（因?yàn)樵谠擖c(diǎn)處，線電壓為零） 178。 ａ =60176。 3 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =60176。期間， iu波形的形狀也與同時(shí)段的 Ud 波形相同，但為負(fù)值。 ●變壓器二次側(cè)電流 iu 波形的特點(diǎn)：在 VT1 處于通態(tài)的 120176。 。 時(shí)的波形） 晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了 30176。 2 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =30176。 . 實(shí)際提供脈沖的順序?yàn)椋?VT1， VT2— VT2， VT3— VT3， VT4— VT4， VT5—VT5， VT6— VT6， VT1— VT1， VT2，不斷重復(fù)。所以每隔 60176。）。 . Ud 一周期脈動(dòng) 6 次，每次脈動(dòng)的波形都一樣，所以三相全橋電路稱為 6 脈波整流電路。共陽(yáng)極組 VT VT VT2也依次差 120176。 . 對(duì)觸發(fā)脈沖的要求： . 按 VT1— VT2— VT3— VT4— VT5— VT6 的順序，相位 依次差 60176。觸發(fā)角ａ的起點(diǎn)， 還 是 要 從自然換相點(diǎn) 來 開始計(jì)算，注意正負(fù)方向 都 有自然換相點(diǎn)。其余的均處于斷 開 狀態(tài)。 時(shí)段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共陽(yáng)極組中導(dǎo)通的晶閘管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流輸出電壓 Ud Ua– Ub =Uab Ua– Uc =Uac Ub– Uc =Ubc Ub– Ua =Uba Uc– Ub =Uca Uc– Ub =Ucb 6 178。 178。 178。時(shí)的情況 178。時(shí)的波形） 1）帶電阻負(fù)載 時(shí)的工作情況 表 21三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載 ａ =0176。 1 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =0176。 每個(gè)工作周期中 對(duì)于每相二次電源來說，即有 負(fù) 電流，也有 正 電流，所以 沒有 直流磁化的 問題，提高了繞組 的 利用率。此外，晶閘管 習(xí)慣上 要按照 從 1 至 6 的順序?qū)ǎ?因此 按圖 21 所 示的順序 將晶閘 管 編號(hào)， 就是 與 a、b、 c 三相電源相接的 共陰極組 的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT VT VT5，與 a、 b、 c 三相電源相接的 共陽(yáng)極組 的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT VT VT2。 4 第 二 章 主電路設(shè)計(jì)及原理 主電路設(shè)計(jì) 其原理圖如圖 21 所示 。 核聚變反應(yīng)堆在產(chǎn)生 注入能量 和強(qiáng)大磁場(chǎng) 時(shí)， 需要 一些大容量 脈 沖 的 電源， 電力電子裝置 就是這種電源 。像里面的 大型 的電動(dòng)機(jī) 調(diào)速 和起動(dòng) 都需要電力電子技術(shù)。 要是 和電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng) 的時(shí)候 ，也離不 了 電力電子技術(shù) 。其中 風(fēng)力發(fā)電 、太陽(yáng)能發(fā)電 的發(fā)展 比 較快，備受關(guān)注 的還有燃料電池 。 利用 和開發(fā) 新能源 ：傳 統(tǒng) 發(fā)電 的 方式 有 水力發(fā)電 、火力發(fā)電 以及后來興起的核能發(fā)電。 家用計(jì)算機(jī) 、 音響設(shè)備、 電視機(jī)、 等電子設(shè)備 電源 模塊也大量 需要電力電子技術(shù)。 因?yàn)?電子照明 的 電源 發(fā)光效率 3 高、 體積小、可 以節(jié)約 大量能源， 經(jīng) 常被 叫做 “節(jié)能燈”，傳統(tǒng)的 日光燈 和白熾燈 正被逐漸取締。在 一些 電子裝置中，以前線性穩(wěn)壓電源 被 大量采用 供電， 因?yàn)?高頻 的 開關(guān)電源 重量輕、 體積小、效率高，現(xiàn)在 線性電源 己 被慢慢 取代了。 現(xiàn)在高頻開關(guān)電源己 被 采用了 全控型器件 ，以前 晶閘管整流電源 被用在 通信設(shè)備中的程控交換機(jī)。 各種開關(guān) 的 電源 和 不間斷 著的 電源（ UPS）， 應(yīng)用 這一類的最為普遍 。 手段： 連續(xù) 、 精確、快速 地控制大容量 無功 和有功 等 性能的 實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng) 的 功率流向、 潮流變化、 阻尼振蕩 、輸送能力 的性能加以 提高 和改進(jìn)。 大容量 、長(zhǎng)距離 輸電時(shí) 直流輸電 有很大的優(yōu)勢(shì)，其 逆變閥 的 受電端 和 整流閥 的 送電端 全 都采用晶閘管 的 變流裝置 。現(xiàn)代化 的 電力 電子 系統(tǒng)中，關(guān)鍵技術(shù)之一 就是 電力電子技術(shù) 。如 無功補(bǔ)償 、 濾波、 降壓 等 等 。 電力系統(tǒng)： 電子電力系統(tǒng)中 廣泛的應(yīng)用 了大量 電力電子 的 技術(shù) 。 大容量整流電源 被急需用在 冶金工業(yè)中的高頻或中頻感應(yīng)加熱電源、 直流電弧爐電源 及淬火電源等 場(chǎng)合 。 近年來 迅速發(fā)展的電力電子變頻技術(shù) ，使 得 交流電機(jī)的調(diào)速性能可 以 與直流電機(jī) 相當(dāng) ， 使得 交流調(diào)速技術(shù) 被 大量應(yīng)用并 且 占據(jù) 著 主導(dǎo) 的 地位。以前直流調(diào)速系統(tǒng) 被大量應(yīng)用于 電梯， 最近幾年 交流變頻調(diào)速 被廣泛應(yīng)用 。 不同 型號(hào) 的電源 也被應(yīng)用在 飛機(jī)、船舶 上 ， 所 以 航海 和航空全部 離不開電力電子技術(shù) 。 電力電子裝置 控制 電動(dòng)汽車的電機(jī)進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制。 現(xiàn)在高速發(fā)展的磁懸浮列車， 電力電子技術(shù) 的應(yīng)用 更是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。 2 晶閘管的應(yīng)用 交通運(yùn)輸：整流裝置 被采用在 電氣機(jī)車中的直流機(jī)車中，變頻裝置 被采用在交流機(jī)車上 。 減小電力電子器件的開關(guān)損耗 是基于新的控制技術(shù)的使用，例 如軟開關(guān)技術(shù)；通過諧振電路 后能使 器件在零電壓（ ZVS）或零電流（ ZCS）的狀態(tài)下進(jìn)行開 或者 關(guān) 。 現(xiàn)在 承受的電壓、電流