移相觸發器的製作方法

2024-03-06 03:31:15 2

專利名稱：移相觸發器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種觸發器，特別涉及一種應用於各類變流及有源逆變裝置中的可控矽移相觸發器。
目前應用於各類變流及有源逆變可控矽裝置中的移相觸發器，多數為分立元件電路，也有少數模擬集成電路。但多數均存在電路複雜，調試比較困難，脈衝均衡度和線性度差，抗幹擾性差的缺點。
本實用新型的目的是克服現有技術中的不足之處而提供一種新型移相觸發器。
本實用新型的目的是這樣來實現的在一個矩形箱體的前面板上裝有起動按鈕開關A1、停止按鈕開關A2、指示燈LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6和調節主電路輸出電壓的電位器旋鈕RW2，箱體的後面板上裝有與外部電路接通的插座K，它們分別與箱體內的移相觸發電路相連接。
由同步變壓器B1的付邊輸出的同步電壓信號經過同步電路輸入鋸齒波移相電壓形成電路，其輸出經過移相脈衝形成電路輸入脈衝輸出電路，而後輸入可控矽主電路而構成。
在同步電路中，電容C1和三極體T1的基極之間串接一隻二極體D2，在鋸齒波移相電壓形成電路中T2的基極上串聯一隻發光二極體LED1提供一個基準電壓。在移相脈衝形成電路中，鋸齒波移相電壓和給定控制電壓分別通過一隻電阻R5、R6連接一個CMOS數字集成電路構成移相脈衝形成電路。脈衝輸出電路是通過光電耦合器的晶閘管部分與電阻、二極體串聯後並與主電路可控矽的A極與G極相連接。
附圖的圖面說明如下

圖1為移相觸發器的外形示意圖；圖2為移相觸發器一路輸出脈衝電原理圖。
以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述移相觸發器是在矩形箱體1的前面板上裝有起動按鈕開關A1、停止按鈕開關A2和用於指示六路輸出脈衝的發光二極體LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6及調節主電路輸出電壓的電位器旋鈕RW2，A1、A2、LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6及RW2分別與箱體內的觸發電路相連接。在箱體的後面板上裝有外接主電路的插座K，該插座與箱體內的觸發電路輸出端相連接。
觸發電路的連接方法是變壓器B1的付邊一端接二極體D1的陰極，另一端接地。D1的陽極接二極體D2的陽極，電容C1的一端接地，另一端通過D1與D2的結點接電阻R1的一端，R1的另一端接直流電源VDD(12V)。D2的陰極接三極體T1的基極，T1的發射極接地，集電極串聯電阻R2後接三極體T2的集電極，T2的基極串聯電阻R3後接地，LED的陽極接VDD，陰極接T2的基極，T2的發射極串聯電阻R4和電位器RW1後接VDD，T2的集電極串聯電容C2後接地，其端還串聯電阻R5後接數字集成電路IC1的1腳，該腳還串聯電阻R6後接箱體前面板上電位器RW2的滑動端，RW2的一端接地，另一端接SCR1的陰極和電容C4的一端，C4的另一端接SCR1的控制極和箱體上按鈕A1的一端，A1的另一端接SCR1的陽極和按鈕A2的一端，A2的另一端接VDD。IC1的2腳接數字集成電路IC2的13腳，IC2的12腳串聯電容C3後接場效應管T3的柵極，該極與地之間並聯電阻R7和二極體D3，T3的源極接地，漏極接光電耦合器IC3的2腳，其1腳串聯電阻R8和LED1後接VDD，IC3的晶閘管部分的6腳串聯電阻R9和二極體D4後，通過箱體後面板插座K與被控SCR的陽極相接，IC3的4腳通過K與被控SCR的G極相接。在移相觸發電路結構中，同步電路中的C1與T1的b極之間串接一隻二極體D2，是為防止在C1反向充電時的過高電壓擊穿T1管的be結。鋸齒波移相電壓形成電路中，在T2的b極上接入發光二極體LED，是為擔任恆流源工作的T2管提供一個1.5V的基準電壓，改變RW1可以調節鋸齒波的斜率。鋸齒波移相電壓Vt和給定控制電壓Vg分別通過電阻R5和R6連接到IC1的一個輸入端，即是說六路觸發脈衝可由一隻CMOS數字集成塊(CD40106)六施密特觸發器來完成。利用其具有較高閾值電壓的特點，可以省掉一般移相觸發器所必須採用的偏移電壓源及其相應的電阻支路，而僅由Vt和Vg兩個支路共同決定移相控制範圍，其中R5和R6的阻值通過調整後來確定，並由單一正電源供電，從而使支路得到更合理的簡化。也減少了造成脈衝不均衡度的因素，從而提高六路觸發脈衝的均衡度。經C2反相後輸出的寬正脈衝，經C3、R7微分後加在T3的柵極，T3管為絕緣柵增強型場效應管，或採用VMOS場效應管。它們對小於一定值的信號不響應，利用此特點提高電路的抗幹擾能力，並獲得所需寬度的觸發脈衝。T3管輸出脈衝電流通過光電耦合器IC3控制主電路的晶閘管SCR，單只IC3不能滿足要求時，可多隻串聯應用。SCR控制極強觸發電流IG是一個所佔時間非常短，或脈衝非常窄的以致於用20MH2的雙線示波器難以觀察到R3兩端的IG波形，即說明儘管移相觸發器的輸出脈寬佔6ms，一但SCR被觸發導通，則強觸發電流IG即自行消失。只要IG3的發光二極體部分仍保持有電流存在，強觸發電流IG將視主電路SCR的需要隨機自動產生。而SCR控制極所需強觸發功率，由SCR陽極主電路電源提供，同時觸發電流又是主電路負載電流的一部分被負載所吸收，而移相觸發器的輸出脈衝電流可以很小僅幾個mA，只起控制SCR何時開始導通的作用，因而功耗小(不足1瓦)。
本移相觸發器的基本電參數如下移相範圍150°輸出脈衝不均衡度≤0.8°輸出脈衝電流幅值任意輸出脈衝前沿 時間＜0.5μs
輸出脈衝寬度任意交流同步電壓8V±2V工作環境溼度－10°－＋40℃本實用新型與現有技術相比有如下優點電路簡化，抗幹擾能力強，可靠性高；六路觸發脈衝均衡度和線性度高，工作穩定性好；功耗小，成本低，適用於各類需要調壓的晶閘管裝置中。
權利要求1.一種移相觸發器，其特徵是在一個矩形箱體的前面板上裝有起動接鈕開關A1、停止按鈕開關A2、指示燈LED和調節主電路輸出電壓的電位器旋鈕RW2，箱體的後面板上裝有與外部電路接通的插座K，它們分別與箱體內的移相觸發電路相連接。
2.按照權利要求1所說的觸發器，其特徵在於箱體內的移相觸發電路的結構是由變壓器付邊輸出的同步電壓信號經過同步電路後輸入鋸齒波移相電壓形成電路，其輸出經過移相脈衝形成電路輸入脈衝輸出電路。
3.按照權利要求2所述的觸發器，其特徵在於在同步電路中，電容C1和三極體T1的基極之間串接有二極體D2。
4.按照權利要求2所說的觸發器，其特徵在於鋸齒波移相電壓形成電路中T2的基極上串接有一隻發光二極體LED。
5.按照權利要求2所說的觸發器，其特徵在於鋸齒波移相電壓和給定控制電壓分別通過一隻電阻連接到一個CMOS數字集成電路的輸入端，構成移相脈衝的形成與放大電路。
6.按照權利要求2所說的觸發器，其特徵在於脈衝輸出電路通過光電耦合器的晶閘管部分與電阻和二極體串聯並與主電路可控矽的A極與G極相連接。
專利摘要本實用新型屬於一種可控矽移相觸發器，其電路主要是利用CMOS六施密特觸電器和光電耦合器組成，電路的連接方法是由變壓器副邊輸出的同步電壓信號經過同步電路後輸入鋸齒波移相電壓形成電路，其輸出經過移相脈衝形成電路輸入脈衝輸出電路。該移相觸發器電路簡單，六路觸發脈衝均衡度和線性度好，工作穩定，成本低，特別適用於三相全控橋式整流電路及有源逆變可控矽變流裝置的觸發。
文檔編號H02M1/06GK2090591SQ9120055
公開日1991年12月11日 申請日期1991年1月16日 優先權日1991年1月16日
發明者張洪珉 申請人:河北工學院