电力电子技术整流电路相位控制的实现 .ppt

电力电子技术整流电路相位控制的实现 * 第一页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8 相控电路的驱动控制 大、中功率的变流器对触发电路的精度要求较高，对输出的触发功率要求较大，故广泛应用的是晶体管触发电路，其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多. ■ * 第二页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 ???? 输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲 三个基本环节：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。此外，还有强触发和双窄脉冲形成环节 图3-50 同步信号为锯齿波的触发电路 ■ * 第三页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 1．脉冲形成环节 V4、V5 —— 脉冲形成 V7、V8 —— 脉冲放大 控制电压uco加在V4基极上。uco对脉冲的控制作用及脉冲形成： uco=0时，V4截止。V5、V6饱和导通。uc5=-13.7V(-15+0.7+0.3 2 ),V7、V8处于截止状态，无脉冲输出。电容C3充电，充满后电容两端电压为28.3V（30-0.7-0.3-0.7)，左正右负。 ■ * 第四页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 ??? 时，V4导通，A点电位由+E1(+15V) ? 1.0V左右，V5基极电位 ?为-27.3V(-28.3+1)， V5立即截止。V5集电极电压由-E1(-15V) ? +2.1V，V7、V8导通，输出触发脉冲。电容C3放电和反向充电，使V5基极电位 ? ，直到ub5=-13.3V，V5又重新导通。 uc5=2.1V -13.7V,使V7、V8截止，输出脉冲终止。 脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关 电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接在V5集电极电路中 ■ * 第五页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 2. 锯齿波的形成和脉冲移相环节 电路组成 锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路等 恒流源电路方案，由V1、V2、V3和C2等元件组成 V1、VS、RP2和R3为 一 恒流源电路 图3-51 同步信号为锯齿波的触发电路的工作波形 ■ * 第六页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 工作原理： ?V2截止时，恒流源电流I1c对电容C2充电， 调节RP2，即改变C2的恒定充电电流I1c，可见RP2是用来调节锯齿波斜率的。 V2导通时，因R4很小故C2迅速放电，ub3电位迅速降到零伏附近 V2周期性地通断，ub3便形成一锯齿波，同样ue3也是一个锯齿波 t I C t I C u c c c 1 1 1 d 1 = = ò ■ * 第七页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 V4基极电位由锯齿波电压、控制电压uco、直流偏移电压up三者作用的叠加所定 图 如果uco=0，up为负值时，b4点的波形由uh+ 确定 当uco为正值时，b4点的波形由uh+ + 确定 M点是V4由截止到导通的转折点，也就是脉冲的前沿 加up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位 p u p u ■ * 第八页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 ?三相全控桥时的情况: 接感性负载电流连续时，脉冲初始相位应定在? =90?；如果是可逆系统，需要在整流和逆变状态下工作，要求脉冲的移相范围理论上为180?（由于考虑? min和bmin，实际一般为120?），由于锯齿波波形两端的非线性，因而要求锯齿波的宽度大于180?，例如240?，此时，令uco=0，调节up的大小使产生脉冲的M点移至锯齿波240?的中央（120?处），对应于? =90?的位置。 如uco为正值，M点就向前移，控制角? 90?，晶闸管电路处于整流工作状态 如uco为负值，M点就向后移，控制角? 90?，晶闸管电路处于逆变状态。 ■ * 第九页，共二十七页，2022年，8月28日 3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 3 同步环节 同步——要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定 锯齿波是由开关V2管来控制的 V2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所