通過控制觸發(fā)信號的寬度(即脈寬調(diào)制),可以調(diào)節(jié)可控硅元件的導(dǎo)通角度,實現(xiàn)對輸出電壓的精確調(diào)節(jié)。可控硅元件具有典型的開關(guān)特性,即只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)。這種特性使得可控硅元件在電力電子電路中能夠作為無觸點(diǎn)開關(guān)使用,實現(xiàn)快速接通或切斷電路。在調(diào)壓模塊中,可控硅元件...
過壓保護(hù)電路主要用于防止晶閘管承受過高的正向或反向電壓。當(dāng)檢測到晶閘管兩端的電壓超過其額定耐壓值時,過壓保護(hù)電路會迅速動作,通過限壓元件(如穩(wěn)壓二極管、金屬氧化物壓敏電阻等)將過高的電壓箝位在安全范圍內(nèi),或者通過觸發(fā)晶閘管提前導(dǎo)通,將過高的電壓旁路掉。此外,還...
相位調(diào)節(jié)模塊是觸發(fā)電路的重點(diǎn),其根據(jù)同步信號和控制信號生成具有特定相位的觸發(fā)脈沖。模擬相位調(diào)節(jié)常采用RC移相網(wǎng)絡(luò)或集成移相芯片,通過改變電阻或電容參數(shù)調(diào)節(jié)觸發(fā)角;數(shù)字相位調(diào)節(jié)則利用微控制器的定時器或計數(shù)器,通過軟件算法精確計算觸發(fā)脈沖的生成時刻,實現(xiàn)對觸發(fā)角的...
移相觸發(fā)電路是實現(xiàn)導(dǎo)通角精確控制的重點(diǎn)單元,其功能是產(chǎn)生與電源電壓同步且相位可控的觸發(fā)脈沖?,F(xiàn)代移相觸發(fā)電路通常包含同步信號檢測、控制信號處理、相位調(diào)節(jié)和脈沖生成等功能模塊。同步信號檢測模塊的作用是從輸入電源中提取過零信號或特定相位參考信號,確保觸發(fā)脈沖與電源...
在實際應(yīng)用中,混合觸發(fā)電路常用于大功率變流設(shè)備,如電解鋁整流電源、中頻感應(yīng)加熱裝置等。例如在中頻電源系統(tǒng)中,工作頻率可達(dá)1-10kHz,要求觸發(fā)脈沖的相位誤差小于1°,傳統(tǒng)模擬電路難以滿足精度要求,而純數(shù)字電路在高頻下的中斷響應(yīng)延遲又會導(dǎo)致相位偏差?;旌嫌|發(fā)電...
可控硅元件:這是模塊的重點(diǎn)部件,具有PNPN結(jié)構(gòu)的四層半導(dǎo)體器件。通過改變可控硅的導(dǎo)通角(即可控硅開始導(dǎo)通的相位角),可以控制通過它的電流大小,進(jìn)而實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)??刂齐娐罚贺?fù)責(zé)接收外部指令,并根據(jù)指令控制可控硅的導(dǎo)通角。控制電路通常由微處理器、邏輯門電...
在電源電壓的負(fù)半周(π~2π),當(dāng)ωt=π+θ時,觸發(fā)另外兩個晶閘管導(dǎo)通,電流從電源負(fù)極經(jīng)負(fù)載、晶閘管流回電源正極,負(fù)載兩端電壓u?=-u=-U?sinωt。當(dāng)ωt=2π時,電源電壓過零,晶閘管關(guān)斷,負(fù)載電壓再次降為零。通過改變觸發(fā)角θ的大小,即可改變晶閘管的...
控制信號的形式可以是模擬電壓信號(如0-5V、0-10V等)、模擬電流信號(如4-20mA),也可以是數(shù)字信號??刂菩盘栞斎雴卧獣⒔邮盏降男盘栠M(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗娃D(zhuǎn)換,以便后續(xù)的相位調(diào)節(jié)單元能夠根據(jù)該信號對觸發(fā)脈沖的相位進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整。相位調(diào)節(jié)單元:根據(jù)同步信號和...
以觸發(fā)角θ=60°(導(dǎo)通角α=120°)為例,在正半周期內(nèi),晶閘管從60°電角度開始導(dǎo)通,到180°電角度關(guān)斷,輸出電壓波形為60°~180°之間的正弦波部分,負(fù)半周期無輸出(半波電路)。此時電壓波形的幅值不變,但持續(xù)時間縮短,其有效值自然小于電源電壓有效值。...
當(dāng)通過晶閘管控制導(dǎo)通角α?xí)r,輸出電壓不再是完整的正弦波,而是被"斬切"后的波形。以單相半波可控整流電路帶阻性負(fù)載為例,假設(shè)觸發(fā)角為θ,導(dǎo)通角α=π-θ,則在正半周期內(nèi),晶閘管從θ時刻開始導(dǎo)通,到π時刻關(guān)斷,負(fù)半周期內(nèi)晶閘管不導(dǎo)通(若為半波電路)。導(dǎo)通角的變化直...
過壓保護(hù)電路主要用于防止晶閘管承受過高的正向或反向電壓。當(dāng)檢測到晶閘管兩端的電壓超過其額定耐壓值時,過壓保護(hù)電路會迅速動作,通過限壓元件(如穩(wěn)壓二極管、金屬氧化物壓敏電阻等)將過高的電壓箝位在安全范圍內(nèi),或者通過觸發(fā)晶閘管提前導(dǎo)通,將過高的電壓旁路掉。此外,還...
鋸齒波形成電路通常由RC充放電網(wǎng)絡(luò)和開關(guān)管組成,在同步信號的控制下,電容按固定斜率充電形成鋸齒波電壓,其周期與電源周期一致,斜率決定了移相范圍。比較器則將控制信號與鋸齒波電壓進(jìn)行比較,當(dāng)控制信號電壓高于鋸齒波電壓時,比較器輸出翻轉(zhuǎn),產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)脈沖的相位...
高壓晶閘管移相調(diào)壓模塊主要用于高電壓、大功率的電力系統(tǒng)中,其工作原理與普通晶閘管移相調(diào)壓模塊類似,但在結(jié)構(gòu)和性能上有更高的要求。該模塊通常采用多個高壓晶閘管串聯(lián)或并聯(lián)的方式,以滿足高電壓、大電流的承受能力。同時,為了確保在高壓環(huán)境下的可靠運(yùn)行,模塊內(nèi)部配備了完...
濾波電路:用于濾除整流后直流電源中的脈動成分,使輸出的直流電壓更加平滑。常見的濾波方式有電容濾波、電感濾波以及LC濾波等。電容濾波是利用電容的充放電特性,將脈動電壓中的交流成分存儲在電容中,從而使輸出電壓變得平滑;電感濾波則是利用電感對電流變化的阻礙作用,使通...
多個晶閘管通常會按照特定的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,常見的有單相半波、單相全波、單相橋式以及三相橋式等連接方式。以單相橋式連接為例,四個晶閘管兩兩反并聯(lián)組成一個電橋結(jié)構(gòu),通過控制不同晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷順序和時間,實現(xiàn)對交流電壓的有效調(diào)節(jié)。不同的連接方式適用于不同的...
晶閘管(Thyristor),又稱可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR),是一種具有四層(PNPN)結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。它有三個電極,分別是陽極(Anode,A)、陰極(Cathode,K)和控制極(Gate,G)...
缺相保護(hù)功能則通過監(jiān)測三相電源的同步信號,當(dāng)檢測到某相電壓缺失時,觸發(fā)電路自動該相觸發(fā)脈沖并發(fā)出報警信號,防止因缺相運(yùn)行導(dǎo)致的三相不平衡和設(shè)備損壞。模擬式移相觸發(fā)電路作為早期主流技術(shù)方案,其重點(diǎn)架構(gòu)基于分立電子元件和線性集成電路,通過模擬信號的處理與變換實現(xiàn)觸...
在電源電壓的負(fù)半周期,晶閘管的工作原理與正半周期類似。當(dāng)電源電壓進(jìn)入負(fù)半周期,且到達(dá)對應(yīng)觸發(fā)角的時刻,移相觸發(fā)電路再次輸出觸發(fā)脈沖,觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。此時,電流從電源的負(fù)極經(jīng)過負(fù)載、晶閘管流回電源的正極,負(fù)載上得到與正半周期相反極性的電壓。同樣,當(dāng)電源電壓在負(fù)半...
在晶閘管移相調(diào)壓模塊中,實現(xiàn)相位控制主要有模擬控制和數(shù)字控制兩種方式。早期的晶閘管移相調(diào)壓模塊多采用模擬控制方式。在模擬控制電路中,通過各種模擬電子元件(如電阻、電容、二極管、三極管、運(yùn)算放大器等)組成移相觸發(fā)電路來實現(xiàn)相位控制。例如,利用RC移相電路可以改變...
但其缺點(diǎn)也比較明顯,如控制精度受元件參數(shù)離散性和溫度漂移的影響較大,抗干擾能力較弱,且靈活性較差,一旦電路設(shè)計完成,后期修改和調(diào)整較為困難。隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代晶閘管移相調(diào)壓模塊越來越多地采用數(shù)字控制方式。數(shù)字控制方式通常以微控制器(如單片機(jī)、DSP等...
智能晶閘管移相調(diào)壓模塊是在傳統(tǒng)晶閘管移相調(diào)壓模塊的基礎(chǔ)上,融合了先進(jìn)的微處理器技術(shù)、通信技術(shù)和智能控制算法而形成的新一代調(diào)壓模塊。其內(nèi)部除了包含晶閘管、移相觸發(fā)電路、保護(hù)電路和電源電路外,還集成了微控制器(如單片機(jī)、DSP等)作為重點(diǎn)控制單元。微控制器通過對各...
以單相橋式可控整流電路為例,其主電路由四個晶閘管組成橋式結(jié)構(gòu),兩兩反并聯(lián)連接。在交流電源的正半周期,觸發(fā)其中兩個晶閘管導(dǎo)通,電流通過負(fù)載形成回路;在負(fù)半周期,觸發(fā)另外兩個晶閘管導(dǎo)通,電流方向相反。這種結(jié)構(gòu)使得在正負(fù)半周期均可實現(xiàn)導(dǎo)通角控制,輸出電壓波形更為完整...
反之,如果輸出電壓低于參考電壓,則比較器輸出一個低電平信號,使PWM控制器的占空比增大,從而提高輸出電壓。通過不斷地調(diào)整PWM信號的占空比,開關(guān)電源能夠?qū)崿F(xiàn)對輸出電壓的精確調(diào)節(jié)。開關(guān)電源采用反饋電路實現(xiàn)電壓精確調(diào)節(jié)具有效率高、體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時...
在工業(yè)加熱領(lǐng)域,如電阻爐溫度控制,由于熱慣性較大,對電壓調(diào)節(jié)的動態(tài)響應(yīng)要求不高,但對穩(wěn)態(tài)精度要求較高,通常采用基于PID算法的導(dǎo)通角控制策略,根據(jù)溫度偏差自動調(diào)整觸發(fā)角,實現(xiàn)恒溫控制。在電機(jī)調(diào)速領(lǐng)域,尤其是異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速,由于電機(jī)負(fù)載變化頻繁,且對調(diào)速動態(tài)響...
邊沿檢測技術(shù)則用于對同步信號的相位進(jìn)行更精確的定位,特別是在需要實現(xiàn)微秒級相位控制的場合。該技術(shù)通過高速比較器和微分電路,提取電源電壓波形的上升沿或下降沿的精確時刻,再通過數(shù)字計數(shù)器或定時器對邊沿時刻進(jìn)行高精度記錄。例如在精密焊接電源中,要求觸發(fā)角控制精度達(dá)到...
但其缺點(diǎn)也比較明顯,如控制精度受元件參數(shù)離散性和溫度漂移的影響較大,抗干擾能力較弱,且靈活性較差,一旦電路設(shè)計完成,后期修改和調(diào)整較為困難。隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代晶閘管移相調(diào)壓模塊越來越多地采用數(shù)字控制方式。數(shù)字控制方式通常以微控制器(如單片機(jī)、DSP等...
在電源電壓的負(fù)半周期,晶閘管的工作原理與正半周期類似。當(dāng)電源電壓進(jìn)入負(fù)半周期,且到達(dá)對應(yīng)觸發(fā)角的時刻,移相觸發(fā)電路再次輸出觸發(fā)脈沖,觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。此時,電流從電源的負(fù)極經(jīng)過負(fù)載、晶閘管流回電源的正極,負(fù)載上得到與正半周期相反極性的電壓。同樣,當(dāng)電源電壓在負(fù)半...
以單結(jié)晶體管(UJT)觸發(fā)電路為例,其工作原理是利用單結(jié)晶體管的負(fù)阻特性產(chǎn)生脈沖。同步變壓器次級電壓經(jīng)整流、穩(wěn)壓后為RC充電回路提供電源,電容充電至單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓時,單結(jié)晶體管導(dǎo)通,電容通過其發(fā)射極-基極放電形成脈沖,觸發(fā)脈沖的相位由RC時間常數(shù)決定,調(diào)...
數(shù)字相位控制技術(shù)具有調(diào)節(jié)精度高、重復(fù)性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),尤其適合需要精確電壓控制的場合。此外,數(shù)字控制還可以方便地實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法,如根據(jù)負(fù)載變化自動調(diào)整觸發(fā)角,以保持輸出電壓穩(wěn)定,或?qū)崿F(xiàn)軟啟動、軟關(guān)斷功能,減少電壓調(diào)節(jié)過程中的沖擊電流。不同類型的負(fù)載...
過零檢測是常用的同步信號獲取方法,其原理是利用比較器將交流電源電壓與零電平比較,生成與電源電壓同頻率的方波信號,方波的上升沿或下降沿對應(yīng)電源電壓的過零點(diǎn)。為提高過零檢測的抗干擾能力,實際電路中通常加入滯環(huán)比較環(huán)節(jié),避免因電源電壓上的噪聲干擾導(dǎo)致過零點(diǎn)檢測抖動。...