[发明专利]一种晶闸管变流器的触发与全关断检测电路

说明书

技术领域

本发明属于晶闸管的变频技术领域，特别是提供了一种晶闸管变流器的触发与全关断检测电路。

背景技术

交交变频系统分为有环流和无环流两大类，为了防止发生电源短接的事故，一般采用逻辑无环流控制。基于逻辑无环流控制的交交变频系统的一个主回路桥的正反组交接时会出现一段无环流的死区时间，为了减小这段死时对电机负载的影响，死区时间要尽量的小，为了做到这一点，必须及时而准确地检测出主电路中的零电流信号。本电路设计就是用于满足这种需要的。本电路可用于交交变频和可逆直流调速系统，另外本电路还集成了其它几种很实用的的功能。

交交变频系统的零电流检测现已大都采用通过检测晶闸管两端电压的方式来实现，即晶闸管的全关断检测，本电路也采用这种方式。关于晶闸管的触发，许多文献中介绍的触发电路为了保证晶闸管的同时、快速导通着眼于输出强触发电压，且需要对高低压电路进行电气隔离，这样就需要一个专门的电路和一个体积很大的脉冲变压器，这给制板和使用带来了不便。本电路设计中包含了一个自给电源电路，该电路能输出稳定的直流电压，整块电路板的所有器件都由它提供电源，这样就不需再配置专用电源，此外，触发电路也由它提供电源，所以设计了一个无脉冲变压器的触发电路，且结构并不复杂，同样能够保证晶闸管的同时、快速导通。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶闸管变流器的触发与全关断检测电路，实现了对晶闸管的全关断检测和对晶闸管的触发，可用于基于逻辑无环流控制的交交变频系统和可逆直流调速系统。

本发明包括：自给电源电路(包括降压电路)，触发电路，全关断检测电路。其中，自给电源电路为触发电路和全关断检测电路提供电源，触发电路的输出直接接在晶闸管的触发端，全关断检测电路输出的通断信号通过光纤送到控制系统。

1、自给电源电路：自给电源电路由二极管D1、D2，稳压管D3和电容C1组成。D1阴极接D2阳极，D3和C1并联，D3阴极接D2阴极，D1阳极接D3阳极。D1的阳极为地端。

降压电路由电阻R3、R7，电容C3和三极管M1组成。M1漏极接输入电压，栅极接R3、R7，R3的另一端接M1源极、C3，R7、C3的另一端一起接地。

本电路能输出波动很小的直流电压，尤其是用于集成器件的低压电源输出几乎无波动。

本电路基于一种改进的半波整流电路。其工作方式是由两个这样的电路和一个电阻R0、一个电容C0串联，然后每个电路空出的那一端接输入电源(交流电源)的两端。下面仅就一个电路详细介绍，另一个电路与此对应。本电路的作用是为触发电路和集成器件提供电源。

电路稳定工作时，在输入电压的上升阶段，电流由R0、C0，流经D2对储能电容C1充电，稳压管D3保证C1两端电压不致太高。在输入电压的下降阶段，电流由D1、C0、R0流出。C1两端的输出电压作为触发电压用，用作集成器件电源时时需将电压降低，降压电路可以完成这个任务。M1漏源极承受了一部分电压，C3两端电压作为低压电源电压。

2、触发电路：触发电路由电阻R2、R4、R6、R8、R11、R12，电容C2，三极管Q1、Q2、Q3和稳压管D7组成。R8、C2并联后一端接触发信号，一端接R11和Q3的基极，R11的另一端接地。R4一端接电源，另一端接R6和Q1的基极，R6的另一端接Q3的集电极。R2一端接电源，另一端接Q1的发射极和Q2的集电极。Q1的集电极接Q2的基极和R12，R12的另一端接地。Q2的发射极接D7的阴极，D7的阳极接地。D7两端电压为触发电压。

电路结构如图1所示。本电路无脉冲变压器，结构并不复杂，但依然能获得很好的触发效果。

本电路分检测电路和触发电路两部分。本电路的作用是对输入逻辑触发信号的功率放大，输出接在晶闸管的门极和阴极。

检测电路输出信号是对电源电压的检测信号，当电源电压过低时，可能会使某些器件不能正常工作或是触发电路的触发输出电压过低，为了保证晶闸管的安全工作，这时封锁晶闸管的触发信号。触发电路中的Q1、Q2组成复合结构能输出大电流，Q1接收逻辑触发信号实现对这一复合结构的开关控制，C2是在开始阶段提高触发电压。