專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型的可控硅功率觸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的可控硅功率觸發(fā)器，在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域及其它領(lǐng)域內(nèi)，由于可控硅的廣泛應(yīng)用和可控硅傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展、可控硅裝置中的主要器件——觸發(fā)器的性能高低越顯重要，而現(xiàn)有的可控硅是采用電子觸發(fā)器，它由同步變壓器晶體管、脈沖變壓器等組成，但存在如下缺點(diǎn)1.抗干擾能力差，特別是伴隨工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)干擾源的增加，問(wèn)題更為突出。
2.觸發(fā)功率低，其電子觸發(fā)器輸出是由晶體管提供，其輸出功率受到極大限制。
3.電子觸發(fā)器對(duì)外界條件要求十分酷苛，如晶體管使用溫度為－10℃～＋70℃，器件本身對(duì)溫度補(bǔ)償性能差，電源電壓偏移只允許±10％，防震、抗潮性能差，過(guò)載能力差，壽命低，往往由于使用環(huán)境不能滿(mǎn)足要求，無(wú)法正常工作，同時(shí)也由于元器件的質(zhì)量低，并造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試檢修，維護(hù)難度大，互換性差等，不受用戶(hù)歡迎。
為了克服現(xiàn)有電子觸發(fā)器的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型按電磁原理及磁性技術(shù)，以直流輸入小功率信號(hào)，控制輸出大功率，將輸入、移相、同步輸出等功能集成一塊，根據(jù)單、三相的半波、全波等觸發(fā)要求設(shè)計(jì)具有成套完整電路，為各類(lèi)可控硅提供一種通用性廣、可靠性強(qiáng)、靈敏度高、操作維修容易、壽命長(zhǎng)的一種新型的可控硅功率觸發(fā)器。
本實(shí)用新型的特征在于由控制變壓器(T)一次繞組接以交流電源U2，二次繞組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別感應(yīng)出交流電壓U1U2U3U4，其中U3U1和U2分別連接于穩(wěn)壓管WG1，工作繞組Ng和控制繞組Nk補(bǔ)償繞組NB電路構(gòu)成的觸發(fā)信號(hào)形線(xiàn)環(huán)節(jié)(P)；觸發(fā)信號(hào)形成線(xiàn)環(huán)節(jié)(P)的觸發(fā)電壓Vg與可控硅(KG)觸發(fā)回路相連接；由電位器Rf獲得的反饋電壓和交流電壓U4經(jīng)整流后，由電位器R2獲得給定電壓構(gòu)成的綜合直流控制信號(hào)(E)環(huán)節(jié)，并可在觸發(fā)信號(hào)形成環(huán)節(jié)(P)中繞組加入門(mén)電路組成邏輯控制基本元件等組成。觸發(fā)信號(hào)形成環(huán)節(jié)(P)由工作繞組Ng，控制繞組Nk補(bǔ)償繞組NB和穩(wěn)壓管WG1組成，在工作繞組Ng中接有負(fù)載電阻Rg1、Rg2和二極管Dg1、Dg2、Dg3，在控制繞組Nk中接有控制電阻Rk1、Rk2和二極管Dk，在補(bǔ)償繞組NB接補(bǔ)償電阻R和二極管DB，補(bǔ)償繞組NB用來(lái)改善可控硅觸發(fā)器的運(yùn)行性能，如加寬可控硅導(dǎo)通范圍，而穩(wěn)壓管WG1用來(lái)削波限幅，使Vg電壓值控制為可控硅觸發(fā)電壓為2～8V綜合直流控制信號(hào)(E)環(huán)節(jié)由電位器Rf獲得反饋電壓和電位器RZ獲得給定電壓構(gòu)成，當(dāng)改變Rf或RZ值時(shí)，綜合直流控制給(E)也隨之改變，其綜合直流控制信號(hào)只是直流電壓值的大小，而不需要改變極性，從而使觸發(fā)電壓Vg電壓提前或推遲出現(xiàn)。對(duì)控制可控硅的導(dǎo)通范圍得以保證。
本實(shí)用新型的解決方案及實(shí)施例可進(jìn)一步以

圖1、圖2進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例為單相半波可控硅整流電路中所采用的一種新型的可控硅功率觸發(fā)器。
圖2是邏輯“與”元件加入于控制繞組Nk側(cè)的電路圖。
圖1中分為三大部分，第一部分為觸發(fā)形成環(huán)節(jié)(P)，第二部分為綜合直流控制信號(hào)(E)環(huán)節(jié)，第三部分為控制變壓器(T)的一次繞組通入交流電壓U2后，二次繞組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、分別感應(yīng)出交流電壓U1、U2、U3、U4，其中U1、U2、U3的極性如圖1中“·”所示，其中U1U2為觸發(fā)信號(hào)形成環(huán)節(jié)(P)中的相關(guān)繞組供以交流電、U3為可控硅(KG)提供觸發(fā)電壓Vg，U4為供給綜合直流控制信號(hào)(E)的給定電壓，設(shè)在交流正半周時(shí)，由于工作繞組Ng中的二極管Dg1、Dg2的連接方向與交流電U1的極性相同而導(dǎo)通，所以只在工作繞組Ng中通有電流，進(jìn)行激磁，至正半周終止時(shí)，磁通密度為＋BS，而在控制繞組Nk中由于二極管Dk連接方向與交流電U2極性相反而截止，就沒(méi)有電流通過(guò)，當(dāng)在交流負(fù)半周時(shí)，由于電源極性改變，工作繞組Ng中就沒(méi)有電流通過(guò)，只在控制繞組Nk通有電流，進(jìn)行去磁，因此，在每個(gè)周波中，正半周進(jìn)行激磁，在正半周終止時(shí)，使磁通密度達(dá)到＋BS，而在負(fù)半周進(jìn)行去磁在負(fù)半周終止時(shí)，磁通密度回到－BS，因此在每一個(gè)周波中，磁通密度在＋BS和－BS間往返改變?nèi)缡茄h(huán)，如果沒(méi)有綜合直流控制信號(hào)，即E＝0時(shí)，在負(fù)半周終止時(shí)，磁通密度降為－BS、Vg就沒(méi)有電壓輸出，如果在RK1＋RK2上加以綜合直流控制信號(hào)(E)時(shí)，在負(fù)半周終止時(shí)，磁通密度降為U2－E相對(duì)應(yīng)的磁通密度－BO，在下一個(gè)正半周磁通密度就從－BO開(kāi)始向＋BS方向上升，在正半周還未結(jié)束時(shí)已達(dá)到＋BS，鐵心飽和，就有Vg電壓出現(xiàn)。綜合直流控制信號(hào)(E)值可以改變電位器RZ或電位器Rf來(lái)獲得，由于E值的改變，就促使Vg電壓提前或推遲出現(xiàn)，從而用Vg電壓作為觸發(fā)電壓用來(lái)觸發(fā)可控硅，使得可控硅的導(dǎo)通角得到相應(yīng)變化，當(dāng)E值增大，就提前出現(xiàn)Vg電壓，使可控硅導(dǎo)通角加大，反之，當(dāng)E值減少時(shí)，就推遲出現(xiàn)Vg電壓，使可控硅導(dǎo)通角減小。此外，在觸發(fā)信號(hào)形成環(huán)節(jié)(P)中加入門(mén)電路，可組成邏輯基本元件如“與”“或”“非”以及“記憶”“連鎖”、“延時(shí)”等邏輯基本元件，如圖2所示的電路，在觸發(fā)信號(hào)形成環(huán)節(jié)(P)中加入門(mén)電路，即可實(shí)現(xiàn)邏輯“與”元件的控制功能。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.抗干擾性能好，可靠性高，在工業(yè)環(huán)境中，觸發(fā)器能長(zhǎng)期，可靠工作，避免誤觸發(fā)的發(fā)生。
2.將輸入、移相、同步、輸出等功能集成在一個(gè)模塊結(jié)構(gòu)中，根據(jù)單相半波、單相全波、三相半波、三相全波等觸發(fā)要求，易于構(gòu)成成套的功率觸發(fā)器，通用性強(qiáng)，并且產(chǎn)品間互換性好。
3.利用直流輸入小功率信號(hào)，控制輸出大功率，輸出功率強(qiáng)，過(guò)載能力大，壽命長(zhǎng)；對(duì)各種工業(yè)環(huán)境要求低，對(duì)溫度、電壓不敏感通常不需采用溫度補(bǔ)償、穩(wěn)壓器，并且抗震動(dòng)，防沖擊。
4.具有自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)控制性能，從控制信號(hào)輸入到信號(hào)輸出所經(jīng)歷時(shí)間為0.01～0.02秒以?xún)?nèi)，實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)。根據(jù)輸出信號(hào)要求，可由多組補(bǔ)償繞組進(jìn)行性能改善控制。
5.本發(fā)明是在國(guó)產(chǎn)材料和器件上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
本產(chǎn)品有明顯經(jīng)濟(jì)效果，本觸發(fā)器性能優(yōu)越，可獲得直接經(jīng)濟(jì)效益外，還由于維護(hù)、調(diào)試簡(jiǎn)單，特別是可靠性高，防止設(shè)備、人身事故的發(fā)生和產(chǎn)品報(bào)廢，所獲得的間接經(jīng)濟(jì)效益是無(wú)法估計(jì)的。
權(quán)利要求1.一種可控硅功率觸發(fā)器，一般功率觸發(fā)器是由同步變壓器、晶體管及脈沖變壓器等組成，本實(shí)用新型的特征在于由控制變壓器(T)一次繞組接以交流電源U，二次繞組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別感應(yīng)出交流電壓U1、U2、U3、U4，其中U3、U1和U2分別連接于穩(wěn)壓管WG1，工作繞組Ng和控制繞組Nk、補(bǔ)償繞組NB電路構(gòu)成的觸發(fā)信號(hào)形線(xiàn)環(huán)節(jié)(P)，觸發(fā)信號(hào)形線(xiàn)環(huán)節(jié)(P)的觸發(fā)電壓Vg與可控硅(KG)觸發(fā)回路相連接；由電位器Rf獲得的反饋電壓和交流電壓U4經(jīng)整流后，由電位器Rf獲得給定電壓構(gòu)成的綜合直流控制信號(hào)(E)環(huán)節(jié)，并可在觸發(fā)信號(hào)形線(xiàn)環(huán)節(jié)(P)中繞組加入門(mén)電路組成邏輯控制基本元件等組成。
2.按權(quán)利要求1所述的一種可控硅觸發(fā)器，其特征是觸發(fā)信號(hào)形成環(huán)節(jié)(P)由工作繞組Ng，控制繞組Nk，補(bǔ)償繞組NB和穩(wěn)壓管WG1組成，在工作繞組Ng中接有負(fù)載電阻Rg1、Rg2和二極管Dg1、Dg2、Dg3在控制繞組NK中接入控制電阻Rk1、Rk2和二極管Dk，在補(bǔ)償繞組NB接入補(bǔ)償電阻RB和二極管DB。
3.按權(quán)利要求1所述的一種可控硅觸發(fā)器，其特征是WG1壓管用來(lái)削波限幅，使觸發(fā)電壓Vg值控制在可控硅觸發(fā)電壓2～8V。
4.按權(quán)利要求1所述的一種可控硅觸發(fā)器，其特征是在觸發(fā)信號(hào)形成環(huán)節(jié)(P)中加入門(mén)電路，可組成邏輯基本元件如“與”“或”“非”以及“記憶”“連鎖”“延時(shí)”等邏輯元件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種新型的可控硅功率觸發(fā)器，把由晶體管組成的電子觸發(fā)電路改為按電磁原理及磁性技術(shù)，以直流輸入小功率信號(hào)控制輸出大功率，將輸入、移相，同步、輸出等功能集成一塊，根據(jù)單、三相的半波、全波等觸發(fā)要求，設(shè)計(jì)具有成套完整的電路，具有抗干擾性好、抗震、防沖擊、可靠性高，互換通用性好，壽命長(zhǎng)和避免誤觸發(fā)等特點(diǎn)，還能進(jìn)行邏輯控制、達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制，是一種理想的可控硅的功率觸發(fā)器。
文檔編號(hào)H02M1/06GK2047858SQ8920281
公開(kāi)日1989年11月15日 申請(qǐng)日期1989年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月12日
發(fā)明者舒正芳, 蔡明治, 林仁德, 舒建人 申請(qǐng)人:大連設(shè)備調(diào)劑租賃公司