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完成可控硅触发电路设计必须满足这些要求

发布时间:2021-12-31 发布时间:
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在电子电路设计中,工程师们常常需要利用可控硅来完成一些电路系统的设计,其中,门极控制电路也被称为可控硅触发电路,是一种非常常见的电路设计结构。那么,在完成可控硅触发电路的设计时,我们所设计的电路系统都需要满足哪些条件呢?在今天的文章中,小编对这些条件进行了简单总结,大家一起来看看吧。

触发信号只能在门极为正、阴极为负时起作用

当利用可控硅完成触发电路设计时,其发出的触发信号可以是交流、直流或脉冲t,且触发信号只能在门极为正、阴极为负时起作用。为了减小门极的损耗,触发信号常采用脉冲形式。平时实际应用中常见的几种可控硅触发信号波形如下图图1所示。


(a) 尖脉冲


(b) 矩形脉冲


(c) 正弦半波信号


(d) 强触发脉冲
图1

触发脉冲应有足够的功率

在进行可控硅触发电路的设计时,工程师所设计的触发电路中,其触发电压和触发电流应大于可控硅的门极触发电压和门极触发电流。这是因为可控硅的特性有较大的分散性,且特性随温度而变化,因此在设计触发电路时,触发信号的功率应留有裕量,保证晶閜管可靠触发,当然被发信号也不能超过门极的极限参数值,这一参数值一般设定是VCm<10V,IGM<10A。

触发脉冲的移相范围应能满足变流装置的要求

工程师在进行可控硅触发电路的设计和应用时,其电路的触发脉冲移相范围应当与主电路型式、负载性质及变流装置的用途有关,并能够满足这一电阻系统中变流装置的相关要求。例如,三相半波整流电路在电阻性负载时,要求移相范围为150°,而三相桥式全控整流电路电阻负载时要求移相范围为120°。若三相全控桥工作于整流或逆变状态并对电感负栽供电,则要求移相范围为0至180°。在实际应用中,为了装置的正常工作,有时还要有αmin和βmin的限制,故实际范围小于180°。

触发脉冲的宽度和陡度应符合要求

在进行可控硅触发电路的设计过程中,工程师还应当确保所设计的触发电路中,其触发脉冲的宽度和陡度应当符合要求。触发脉冲的宽度一般应保证可控硅阳极电流在脉冲消失前能达到擎住电流,使可控硅能保持通态,这是最小的允许宽度。脉冲宽度还与负载性质与主电路型式有关。例如,对于单相整流电路,电阻性负载时要求脉宽大于10us。电感性负载时要求脉宽大于100us。对干三相全控桥式电路。采用单脉冲触发时脉宽应为60°至120°,采用双脉冲触发时脉宽10°左右即可。而在可控硅触发电路中,触发脉冲前沿陡度越陡,越有利于并联或串联可控硅的同时触发。一般要求触发脉冲前沿陡度大于10V/us或800mA/us。

触发脉冲与主回路电源电压必须同步

除了上面提及的几点要求外,我们在进行可控硅触发电路的设计过程中,其电路触发脉冲还应当与主回路电源电压同步。为了使可控硅在每一周波都能重复在相同的相位上触发,保证变流装置的品质和可靠性,触发脉冲与主回路电源电压必须保持某种固定相位关系。这种触发脉冲与主回路电源保持固定相位关系的方法称为同步。


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