陕西科技大学毕业论文（设计说明书） 12
图4-3 KC04与KC41C电路个点电压波形
4.5同步电压为锯齿波的触发电路
晶闸管的电流容量越大，要求的触发功率就越大。对于大众电流容量的晶闸管，为了保证其触发脉冲具有足够的功率，往往采用由晶体管组成的触发电路。晶体管触发电路按电压的形式不同，分为正弦波和锯齿波两种。同步电压为锯齿波的触发电路，不受电网波动和波形畸变的影响，移相范围宽，应用广泛。
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图4-3 同步电压为锯齿波的触发电路
4.5.1同步环节
同步环节由同步变压器T、晶体管V2、二极管VDl、VD2、Rl及Cl等组成。在锯齿波触发电路中，同步就是要求锯齿波的频率与主回路电源的频率相同。锯齿波是由起开关作用的V2控制的，V2截止期间产生锯齿波，V2截止持续时间就是锯齿波的宽度，V2开关作用的晶闸管的频率就是锯齿波的频率。要使触发脉冲与主回路电源同步，必须使V2开关的频率与主回路电源频率达到同步。同步变压器和整流变压器接在同一电源上，用同步变压器二次侧电压来控制V2的通断，这就保证了触发脉冲与主回路电源的同步。 4.5.2锯齿波形成及脉冲移相环节
电路中由晶体管V1组成恒流源向电容C2充电，晶体管V2作为同步开关控制恒流源对C2的充放电过程。晶体管V3为射极跟随器，起阻抗变换和前后级隔离作用，以减小后级对锯齿波线性的影响。
工作过程分析：
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图4-5 锯齿波触发电路各点电压波形
4.5.3脉冲形成、放大和输出环节
脉冲形成环节由晶体管V4、V5、V6组成；放大和输出环节由V7、V8组成；同步移相电压加在晶体管V4的基极，触发脉冲由脉冲变压器二次侧输出。 4.5.4双脉冲形成环节
三相全控桥式电路要求触发脉冲为双脉冲，相邻两个脉冲间隔为60°，该电路可以实现双脉冲输出。
对于三相全控桥电路，电源三相U、V、W为正相序时，6只晶闸管的触发顺序为VT1
→ VT2→VT3→VT4→VT5→VT6彼此间隔60°，为了得到双脉冲，6块触发板的X、Y可按图3-9所示方式连接，即后相的X端与前相的Y端相连。
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图4-6 实现双脉冲连接的示意图
应当注意的是，使用这种触发电路的晶闸管装置，三相电源的相序是确定的。在安装使用时，应该先测定电源的相序，进行正确的连接。 4.5.5强触发及脉冲封锁环节
在晶闸管串、并联使用或全控桥式电路中，为了保证被触发的晶闸管同时导通。可采用 输出幅值高、前沿陡的强脉冲触发电路。
电路中的脉冲封锁信号为零电位或负电位，是通过VD5加到V5集电极的。当封锁信号接入时，晶体管V7、V8就不能导通，触发脉冲无法输出。进行脉冲封锁，一般用于事故情况或者是无环流的可逆系统。二极管VD5的作用是防止封锁信号接地时，经V5、V6和VD4 到—15V之间产生大电流通路。 4.5.6特点
同步电压为锯齿波的触发电路抗干扰能力强，不受电网电压波动与波 形畸变的直接影响，移相范围宽。缺点是整流装置的输出电压ud与控制电压UC之间不成线性关系，且电路较复杂。
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5 保护电路的设计
为了保护设备安全，必须设置保护电路。保护电路包括过电流与过电流保护，大致可以分为两种情况：一种是在适当的地方安装保护器件，例如R-C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器等；另一种则是采用电子保护电路，检测设备的输出电压或输入电流，当输出电压或输入电流超过允许值时，借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态，从而抑制过电压或过电流的数值。
本例中设计的三相桥式全控整流电路为大功率装置，故考虑第一种保护方案，分别对晶闸管、交流侧、直流侧进行保护设电路的设计。
5.1 晶闸管的保护电路
⑴、晶闸管的过电流保护：过电流可分为过载和短路两种情况，可采用多种保护措施。对于晶闸管初开通时引起的较大的di/dt，可在晶闸管的阳极回路串联入电感进行抑制；对于整流桥内部原因引起的过流以及逆变器负载回路接地时可以采用接入快速熔短器进行保护。如图5-1所示：
图5-1串联电感及熔断器抑制回路
⑵、晶闸管的过电压保护：晶闸管的过电压保护主要考虑换相过电压抑制。晶闸管元件在反向阻断能力恢复前，将在反向电压作用下流过相当大的反向恢复电流。当阻断能力恢复时，因反向恢复电流很快截止，通过恢复电流的电感会因高电流变化率产生过电压，即换相过电压。为使元件免受换相过电压的危害，一般在元件的两端并联RC电路。如图5-2所示：
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