实验七、三相晶闸管全（半）控桥（零）式整流电路
及三相集成触发电路的研究（4~6学时）
一、实验目的
1、熟悉三相全控桥式整流电路的结构特点，以及整流变压器、同步变压器的连接； 1、 掌握KC785集成触发电路的应用；
2、 掌握三相晶闸管集成触发电路的工作原理与调试（包括各点电压波形的测试与分析）。 ，在不同导通角下的电压与电流波形。 4、研究三相全控桥式整流供电电路（电阻负载时）
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二、实验电路与工作原理
实验电路的工作原理见《自控系统》第9章9.5节、9.6节、9.7节及CIA多媒体光盘动画
（一）三相全控桥式整流电路如图7-1所示。
图7-1 三相晶闸管全控桥式整流电路 （单元7）
注①：这里以三相全控桥为例，进行分析。若以VD2、VD4、VD6取代VT2、VT4、VT6,则为三相半控桥路。若负载的另一端与N线相联，则为三相半波（零式）电路。
1、图中6个晶闸管的导通顺序如图7-2所示。它的特点是：
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①它们导通的起始点（即自然换流点）；对共阴极的VT1、VT3、VT5，为uΑ、uB、uC三个正半波的交点；而对共阳极的VT4、VT6、VT2，则为三相电压负半波的交点。
② 在共阳极和共阴极的管子中，只有各有一个导通，才能构成通路，如6-1、1-2、2-3、
3-4、4-5、5-6、6-1等，参见图7-2。这样触发脉冲和管子导通的顺序为1→2→3→4→5→6，间隔为60°。
图7-2 三相全控桥电路及其触发脉冲
③ 为了保证电路能启动和电流断续后能再触发导通，必须给对应的两个管子同时加上触发脉冲，例如在6-1时，先前已给VT1发了触发脉冲，但到1-2时，还得给VT1再补发一个
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脉冲（在下面介绍的触发电路中，集成电路KC41C的作用，就是产生补脉冲的），所以对每个管子触发，都是相隔60°的双脉冲，见图7－2b（当然用脉宽大于60°的宽脉冲也可以，但功耗大）。
2、在图7-1中，TA为电流互感器（三相共3个），（HG1型，5Α╱2.5mΑ，负载电阻＜100Ω），由于电流互感器二次侧不可开路（开路会产生很高电压），所以二次侧均并有一个负载电阻。
（二）整流变压器与同步变压器的接线如图7-3所示。
1、采用整流变压器主要是为了使整流输出电压与电动机工作电压相适当。由于本系统中电
动机电压为110V，由三相全控桥电压公式有Ud=2.34U2中（Ud为直流输出电压，U2为变压器二次侧相电压），现以Ud＝110V代入上式，有U2中≈47V。
2、整流变压器接成Dy型（Δ－Y型），可有效抑制整流时产生的三次谐波对电网的不良影
响。此处接成Dy11（Δ╱Y－11）[联接图如b图所示]。 3、此外整流变压器还起隔离作用，有利于人身安全。
4、触发电路采用同步电压为锯齿波的集成触发电路KC785，由于同步电压要经过阻容滤波
电路，会造成相位上的滞后（60°~70°），这需要补偿。因为电压过零点已较自然换流点超前了30°，因此同步电压较主电路电压再超前30°，就可以了，所以采用Yy10(Y╱Y-10)的联接方式，如图a）所示。
TR(Dy11)
UA1UB1A1B1C1A1B1C1UC1ABCUAUBUC
TS(Yy10)ScSaSbYy-10(Y/Y-10)ABCDy11(Δ/y-11)USCUSAUSB( a )( b )( c )
图7-3 同步变压器与整流变压器联接图（单元8）
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同步变压器与整流压器的联接图如图7-3C所示。
（注）三相变压器联接的钟点数，是以一次侧的相电压为钟的长针，以二次侧的相电压为短针来标定的。
由图7-3(C）可见，整流变压器二次侧的UA,对应一次侧的UAB1，而UAB1较UA1，超前30°，因此UA（短针）与UA1（长针）构成11点钟，参见图7-4。
同样由图7-3(C)可见，USA与-UB1对应，这样由图7-4可见，USA较UA超前30°。如今阻容移相使相位滞后70°左右，这样移相后的电压将较UA滞后40°（ 70°—30°）左右。它较自然换相点仅滞后10°（40°—30°）左右。这意味着，控制角α的移相范围为10°～120°。这里不使控制角从0°开始，是为了防止输出电压过高，也可使移相范围处于锯齿波的线性段。
图中UA1为220V，UA为47V，USA为16.5V。
图7-4
（三）三相晶闸管集成触发电路如图7-5所示
1、三相晶闸管触发电路的核心部分是由三块集成触发电路N1、N2、N3构成的电路，它们是TCΑ785（国产为KJ785或KC785）集成电路。
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图7-5 三相晶闸管集成触发电路（单元9）
TCΑ785是西门子（Siemens）公司开发的第三代晶闸管单片移相触发集成电路，它的输出输入与CMOS及TTL电平兼容，具有较宽的电压范围和较大的负载驱动能力，每路可直接输出250mΑ的驱动电流。其电路结构决定了自身锯齿波电压的范围较宽，对环境温度的适应性较强。该集成电路的工作电源电压范围-0.5V-18V.TCΑ785的引脚和内部结构原理示意图见图7-6。
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