閉環(huán)觸發(fā)角控制算法則通過引入輸出電壓或電流反饋,形成閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)觸發(fā)角的自動優(yōu)化。典型的閉環(huán)控制算法是PID(比例 - 積分 - 微分)控制,其原理是將輸出電壓的實際值與設(shè)定值的誤差信號輸入PID控制器,通過比例、積分和微分運算得到較優(yōu)觸發(fā)角,使誤差逐漸...
以單相交流電路為例,當輸入電源電壓為正弦波時,若觸發(fā)電路使晶閘管在電源電壓正半周的初始時刻導通(觸發(fā)角為0),則晶閘管導通角為180°,輸出電壓接近電源電壓有效值;若觸發(fā)電路將觸發(fā)時刻后移(觸發(fā)角增大),則導通角減小,輸出電壓有效值隨之降低。這種“時間-電壓”...
三相晶閘管移相調(diào)壓模塊用于對三相交流電壓進行調(diào)節(jié),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復雜,通常包含多個晶閘管以及與之配套的移相觸發(fā)電路、保護電路和電源電路。該模塊通過對三相電源中每相晶閘管導通角的精確控制,實現(xiàn)對三相輸出電壓的調(diào)節(jié)。在結(jié)構(gòu)上,為了滿足三相電路的連接需求,模塊通常具...
當通過晶閘管控制導通角α時,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載為例,假設(shè)觸發(fā)角為θ,導通角α=π-θ,則在正半周期內(nèi),晶閘管從θ時刻開始導通,到π時刻關(guān)斷,負半周期內(nèi)晶閘管不導通(若為半波電路)。導通角的變化直...
晶閘管的伏安特性曲線描述了其陽極電流與陽極-陰極電壓之間的關(guān)系,是理解晶閘管工作特性的重要依據(jù)。1.正向特性:當晶閘管的陽極相對于陰極施加正向電壓,且控制極未加觸發(fā)信號時,晶閘管處于正向阻斷狀態(tài),此時只有很小的正向漏電流流過晶閘管,陽極-陰極之間呈現(xiàn)高阻態(tài),類...
閉環(huán)觸發(fā)角控制算法則通過引入輸出電壓或電流反饋,形成閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)觸發(fā)角的自動優(yōu)化。典型的閉環(huán)控制算法是PID(比例 - 積分 - 微分)控制,其原理是將輸出電壓的實際值與設(shè)定值的誤差信號輸入PID控制器,通過比例、積分和微分運算得到較優(yōu)觸發(fā)角,使誤差逐漸...
在電源電壓的負半周期,晶閘管的工作原理與正半周期類似。當電源電壓進入負半周期,且到達對應(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)晶閘管導通。此時,電流從電源的負極經(jīng)過負載、晶閘管流回電源的正極,負載上得到與正半周期相反極性的電壓。同樣,當電源電壓在負半...
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行適當?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)脈沖的相位進行準確調(diào)整。相位調(diào)節(jié)單元:根據(jù)同步信號和...
在電源電壓的正半周期開始時,晶閘管處于阻斷狀態(tài),負載上沒有電壓。當?shù)竭_觸發(fā)角對應(yīng)的時刻,移相觸發(fā)電路輸出觸發(fā)脈沖,施加到晶閘管的控制極,滿足晶閘管的導通條件,晶閘管導通。此時,電源電壓通過晶閘管施加到負載上,負載電流i開始流通,其大小根據(jù)歐姆定律確定。隨著時間...
晶閘管導通后,要使其重新回到阻斷狀態(tài),需要使流過晶閘管的陽極電流減小到一定值以下,這個電流值被稱為維持電流(Holding Current)。當陽極電流小于維持電流時,晶閘管內(nèi)部的載流子數(shù)量不足以維持導通狀態(tài),晶閘管便會自動關(guān)斷。在交流電路中,由于電源電壓會周...
閉環(huán)觸發(fā)角控制算法則通過引入輸出電壓或電流反饋,形成閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)觸發(fā)角的自動優(yōu)化。典型的閉環(huán)控制算法是PID(比例 - 積分 - 微分)控制,其原理是將輸出電壓的實際值與設(shè)定值的誤差信號輸入PID控制器,通過比例、積分和微分運算得到較優(yōu)觸發(fā)角,使誤差逐漸...
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...
晶閘管導通后,要使其重新回到阻斷狀態(tài),需要使流過晶閘管的陽極電流減小到一定值以下,這個電流值被稱為維持電流(Holding Current)。當陽極電流小于維持電流時,晶閘管內(nèi)部的載流子數(shù)量不足以維持導通狀態(tài),晶閘管便會自動關(guān)斷。在交流電路中,由于電源電壓會周...
以單相交流電路為例,當輸入電源電壓為正弦波時,若觸發(fā)電路使晶閘管在電源電壓正半周的初始時刻導通(觸發(fā)角為0),則晶閘管導通角為180°,輸出電壓接近電源電壓有效值;若觸發(fā)電路將觸發(fā)時刻后移(觸發(fā)角增大),則導通角減小,輸出電壓有效值隨之降低。這種“時間-電壓”...
當負載為感性(如電機、變壓器)時,電流滯后于電壓,即使電源電壓過零變負,由于電感中儲能的作用,晶閘管陽極電流可能仍大于維持電流,導致晶閘管不能及時關(guān)斷,出現(xiàn)"續(xù)流"現(xiàn)象。這種情況下,導通角α將大于π-θ,輸出電壓有效值的計算變得復雜,且可能出現(xiàn)電壓波形畸變。為...
接著,微控制器通過內(nèi)部的定時器或計數(shù)器等硬件資源,精確地生成具有相應(yīng)相位的觸發(fā)脈沖信號,并通過驅(qū)動電路將觸發(fā)脈沖輸出到晶閘管的控制極。數(shù)字控制方式具有控制精度高、靈活性強、抗干擾能力強等優(yōu)點。通過軟件編程,可以方便地實現(xiàn)各種復雜的控制算法和功能,如自適應(yīng)控制、...
當負載為感性(如電機、變壓器)時,電流滯后于電壓,即使電源電壓過零變負,由于電感中儲能的作用,晶閘管陽極電流可能仍大于維持電流,導致晶閘管不能及時關(guān)斷,出現(xiàn)"續(xù)流"現(xiàn)象。這種情況下,導通角α將大于π-θ,輸出電壓有效值的計算變得復雜,且可能出現(xiàn)電壓波形畸變。為...
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)...
但其缺點也比較明顯,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、DSP等...
混合觸發(fā)電路的重點結(jié)構(gòu)包括數(shù)字控制單元、D/A轉(zhuǎn)換電路、模擬觸發(fā)脈沖生成電路和驅(qū)動隔離環(huán)節(jié)。數(shù)字控制單元根據(jù)輸入的控制信號和同步信息,通過數(shù)字算法計算出目標觸發(fā)角,并將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的模擬電壓信號(通過D/A轉(zhuǎn)換器)。該模擬電壓信號送入模擬觸發(fā)脈沖生成電路,替代...
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、保護電路和電源電路外,還集成了微控制器(如單片機、DSP等)作為重點控制單元。微控制器通過對各...
脈沖功率放大是確保晶閘管可靠觸發(fā)的關(guān)鍵步驟,其作用是將整形后的脈沖信號放大到足夠的功率,以驅(qū)動晶閘管的控制極。功率放大電路通常采用晶體管或場效應(yīng)管構(gòu)成的射極跟隨器或推挽電路,實現(xiàn)電流放大。為提高驅(qū)動能力,可采用多級放大結(jié)構(gòu),例如前級用小功率三極管預(yù)放大,后級用...
然而,這種不通過控制極觸發(fā)而導通的情況在實際應(yīng)用中是不希望出現(xiàn)的,因為它難以控制且可能對電路造成損害。正常工作時,晶閘管是通過控制極施加觸發(fā)信號來導通的,在控制極有觸發(fā)信號的情況下,晶閘管在較低的正向陽極電壓下就能導通,并且導通后的伏安特性與二極管的正向?qū)ㄌ?..
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)境下的可靠運行,模塊內(nèi)部配備了完...
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)延遲又會導致相位偏差?;旌嫌|發(fā)電...
隨著反向陽極電壓不斷增大,當達到反向擊穿電壓時,反向漏電流會急劇增大,晶閘管會發(fā)生反向擊穿,若不加以限制,可能會導致晶閘管長久性損壞。在實際應(yīng)用中,應(yīng)確保晶閘管所承受的反向電壓始終低于其反向擊穿電壓,以保證晶閘管的安全運行。晶閘管作為移相調(diào)壓模塊的重點部件,直...
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、保護電路和電源電路外,還集成了微控制器(如單片機、DSP等)作為重點控制單元。微控制器通過對各...
觸發(fā)脈沖的生成與相位控制是實現(xiàn)導通角精確調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。在模擬控制方式中,觸發(fā)脈沖的相位調(diào)節(jié)通常通過RC移相電路實現(xiàn)。例如,利用RC積分電路對同步信號進行延時,通過調(diào)節(jié)電位器改變RC時間常數(shù),從而改變觸發(fā)脈沖相對于同步信號的相位,實現(xiàn)觸發(fā)角θ的調(diào)節(jié)。這種方式結(jié)...
穩(wěn)壓電路的作用是在輸入電源電壓波動或負載變化時,保持輸出直流電壓的穩(wěn)定。常見的穩(wěn)壓電路有線性穩(wěn)壓電路和開關(guān)穩(wěn)壓電路。線性穩(wěn)壓電路通過調(diào)整串聯(lián)在電源輸出回路中的調(diào)整管的導通程度,來保持輸出電壓的穩(wěn)定,其優(yōu)點是輸出電壓紋波小、精度高,但效率相對較低;開關(guān)穩(wěn)壓電路則...
過壓保護電路主要用于防止晶閘管承受過高的正向或反向電壓。當檢測到晶閘管兩端的電壓超過其額定耐壓值時,過壓保護電路會迅速動作,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)晶閘管提前導通,將過高的電壓旁路掉。此外,還...