晶闸管的触发电路

晶闸管的触发电路

普通晶闸管是半控型电力电子器件。为了使晶闸管由阻断状态转入导通状态，晶闸管在承受正向阳极电压的同时，还需要在门极加上适当的触发电压。控制晶闸管导通的电路称为触发电路。触发电路常以所组成的主要元件名称进行分类，包括简单触发电路、单结晶体管触发电路、晶体管触发电路、集成电路触发器和计算机控制数字触发电路等。

       控制GTR、GTO、功率MOSFET、IGBT等全控型器件的通断则需要设置相应的驱动电路。基极（门极、栅极）驱动电路是电力电子主电路和控制电路之间的接口。采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减少开关损耗。另外，许多保护环节也设在驱动电路或通过驱动电路来实现。

       触发电路与驱动电路是电力电子装置的重要组成部分。为了充分发挥电力电子器件的潜力、保证装置的正常运行，必须正确设计与选择触发电路与驱动电路。

       晶闸管的触发信号可以用交流正半周的一部分，也可用直流，还可用短暂的正脉冲。为了减少门极损耗，确保触发时刻的准确性，触发信号常采用脉冲形式。晶闸管对触发电路的基本要求有如下几条：

（1）触发信号要有足够的功率

为使晶闸管可靠触发，触发电路提供的触发电压和触发电流必须大于晶闸管产品参数提供的门极触发电压与触发电流值，即必须保证具有足够的触发功率。例如，KP50要求触发电压不小于3.5V，触发电流不小于100mA；KP200要求触发电压不小于4V，触发电流不小于200mA。但触发信号不许超过规定的门极最大允许峰值电压与峰值电流，以防损坏晶闸管的门极。在触发信号为脉冲形式时，只要触发功率不超过规定值，允许触发电压或触发电流的幅值在短时间内大大超过铭牌规定值。

（2）触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步

为了保证电路的品质及可靠性，要求晶闸管在每个周期都在相同的相位上触发。因此，晶闸管的触发电压必须与其主回路的电源电压保持固定的相位关系，即实现同步。实现同步的办法通常是选择触发电路的同步电压，使其与晶闸管主电压之间满足一定的相位关系。

（3）触发脉冲要有一定的宽度，前沿要陡

为使被触发的晶闸管能保持住导通状态，晶闸管的阳极电流在触发脉冲消失前必须达到擎住电流，因此，要求触发脉冲应具有一定的宽度，不能过窄。特别是当负载为电感性负载时，因其中电流不能突变，更需要较宽的触发脉冲，才可使元件可靠导通。例如，单相整流电路，电阻性负载时脉冲宽度应大于10us，电感性负载时则因大于100us；三相全控桥中，采用单脉冲触发时脉宽应大于60°（通常取90°），而采用双脉冲触发时，脉宽为10°左右即可。此外，很多晶闸管电路还要求触发脉冲具有陡的前沿，以实现精确的触发导通控制。

（4）触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求触发脉冲的移相范围与主电路的型式、负载性质及变流装置的用途有关。例如，单相全控桥电阻负载要求触发脉冲移相范围为180°，而电感性负载（不接续流管时）要求移相范围为90°。三相半波整流电路电阻负载时要求移相范围为150°，而三相全控桥式整流电路电阻负载时要求移相范围为120°。

工作原理
    接通同步电源，经稳压管VS削波，电压E经电阻R向电容C
充电，电容C两端电压Uc逐渐上升，当Uc上升至单结晶体管
VT的峰点电压Up时，管子e-bi导通，电容C通过e-bi和电阻
Ri迅速放电，在Ri上产生一脉冲输出电压。随着C的放电，Uc
迅速下降至管子谷点电压U，时，e．bi重新截止，电容C重新充
电，并重复上述过程。于是在电阻R2上产生如图12-18 (b)所示
的一串周期性的脉冲。
2．元件选择
    (1)电容C的选择  电容C的容量大小，储存的电能不足，
放电脉冲就窄，不易触开晶闸管；C的容量太大，这将与R的选
择产生矛盾。一般C的选择范围为0.1～ltLF，触发大容量的晶闸
管时可选大些。
    (2)放电电阻Ri的选择Ri的阻值太小，会使放电太快，尖
顶脉冲过窄，不易触发导通晶闸管；Ri的阻值太大，则漏屯流
（约几毫安）在风上的电压降就大，致使晶闸管误触发（晶闸管

的不触发电压约为0.15～0.25V）。一般R1的选用范围为
50～100Ω。