摘　要：介紹了模擬式觸發電路與數字式觸發電路相比存在的問題和自身的優勢，針對模擬式觸發電路存在的問題，提出了相應的改進措施，提高了模擬式觸發電路工作的可靠性。　　關鍵詞：可控硅;　同步;　脈沖;　觸發;　驅動

　　1　引言　　可控硅整流電路以其可靠的性能、穩定的電壓輸出、較寬的電壓調節范圍等諸多優點，在電力拖動、電機軟啟動、直流電源等方面得到了廣泛應用。可控硅整流電路能安全可靠運行的首要條件是觸發電路的可靠觸發，不同的整流方式對觸發電路的要求是不同的：如單相半控橋、單相全控橋、三相半控橋的要求較簡單，運行中很少出故障，因其交流成份大、輸出電壓低、輸出電流大等特點，主要應用于電力拖動和電機軟啟動中;對于要求交流紋波非常小的直流電源，普遍采用三相全控橋，觸發電路則要求輸出6路互差60°的雙窄脈沖。2　模擬式觸發電路和數字式觸發電路的優缺點　　　　目前國內較多采用TCA785組成的模擬式觸發電路和單片機組成的數字式觸發電路。數字式觸發電路觸發效果好，但觸發板本身適應電網電壓波動能力較差，時常燒毀，且造價較高;模擬式觸發電路容易受電網中各種因素影響，觸發效果差一些，脈沖放大器易發熱，觸發功率低，影響了模擬式觸發板的應用。　　本文就如何解決模擬式觸發電路存在的這些問題，進而收到與數字觸發電路同樣的觸發效果，且造價低、適應能力強，提出了改進措施。3　模擬式觸發電路的改進措施　　(1)解決三相同步問題，抑制電網干擾因素的影響　　 大多數模擬式觸發板都采用如圖1所示的同步電路，該電路結構簡單，元器件少。

　　調試過程中發現：當負載電流小于10 A時，觸發效果較好;但當負載電流大于10 A或電網電壓波形畸變時，從示波器觀察到三相交流輸入ABC三相電壓和經過降壓限幅后進入TCA785的輸出電壓UTA、UTB、UTC出現了不同步，造成觸發后的直流輸出波形出現了缺相或波頭波尾參差不齊，且各相交替出現波形長短不齊，輸出電壓不穩，交流紋波增大，并影響到整流變壓器，使整流變壓器噪音增大，不能達到直流電源對穩壓精度的要求。

　　我們在經過反復研究試驗后對同步電路進行了改進，改進后的同步電路在同步變壓器和限幅二極管間加入了帶通濾波器。其中任一相電路如圖2所示。　　　　該電路工作原理是：交流電壓經降壓電阻降壓后輸入有源帶通濾波器的輸入端，通過公式計算選擇好各元件參數，就可只允許50 Hz左右的工頻信號通過，其它頻率的信號則迅速衰減，有效地抑制了電網中各種諧波對觸發板的干擾，使輸入信號ABC三相電壓與輸出信號UTA、UTB、UTC同步。　　在反復試驗過程中發現各電阻電容的參數非常重要，特別是各相相對應的元件，必須采用高精度元件或經過仔細挑選參數一致的元件，否則將出現三相不完全同步，通過示波器觀察到的輸出波形不整齊，紋波稍大。因此為了保證三相輸入輸出完全同步，提高觸發板工作的可靠性，必須對各元件參數進行篩選。　　 (2)解決脈沖放大器的功耗問題　　大多數觸發板在TCA785的脈沖禁止端加的是5 V直流電壓，脈沖禁止端的工作原理是：當電壓小于2.5 V時，起封鎖作用，TCA785不發脈沖，當電壓大于2.5 V時，不起封鎖作用，TCA785輸出脈沖，這樣就造成脈沖放大器長期工作在導通狀態，功耗過大而嚴重發熱。為了解決這個問題我們在TCA785的脈沖禁止端加上由NE555組成的高頻脈沖調制器。如圖3所示。

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　　該電路工作原理是：通過公式f=1/(1.1RC)，合理選擇RC的大小，使輸出脈沖頻率為20 kHz左右，調節電位器Rw使輸出脈沖占空比為1：4，即脈沖寬度只占整個周期的1/4，這樣TCA785的輸出脈沖就變成了頻率與其相同的高頻調制脈沖，不僅抑制了干擾信號，而且使三極管的導通時間變為原來的四分之一，降低了功耗，消除了三極管發熱現象。　　(3)觸發脈沖驅動電路　　脈沖驅動電路包括脈沖放大器和脈沖變壓器，多數的驅動電路都采用如圖4所示的電路，因TCA785輸出脈沖不是高頻脈沖，所以脈沖變壓器和脈沖放大器經常處于導通狀態，且電流較大，發熱嚴重，造成脈沖變壓器體積較大，驅動能力差，不能驅動大功率可控硅。

　　改進后的驅動電路原理如圖5所示，因TCA785輸出脈沖為高頻調制脈沖，所以脈沖變壓器要采用高頻變壓器，體積小，不發熱，易安裝;二極管D1～D3均采用快速二極管。

　　該驅動電路工作原理是：當TCA785有脈沖輸出時，三極管立即進入導通狀態，由于電容的瞬間短路作用，使得脈沖變壓器的副邊得到的信號為+24 V的尖峰脈沖，它可用作可控硅的強觸發脈沖，加快其導通速度，提高觸發的可靠性。而后TCA785輸出的高頻調制脈沖使得變壓器副邊得到持續的幅值較低的高頻調制脈沖，繼續給可控硅提供觸發脈沖，以提高電流斷續時可控硅工作的穩定性，同時也降低了驅動電路的功耗。4　改進后的效果及實際應用　　經過改進后TCA785移相觸發電路原理方框圖如圖6所示。　　TCA785在同步信號、高頻調制信號和移相調整信號的共同作用下，產生的6組觸發脈沖，用示波器觀測其觸發效果，波頭波尾齊整，從零到最大的反復調節過程中，未出現任何跳躍和干擾波形，即使在三相電壓嚴重不平衡時，脈沖不平衡度不大于2°，脈沖移相范圍5°～175°，完全可與數字式觸發板相媲美，通過移相調整電路既可實

　　現自動控制，又可通過PLC(可編程控制器)實現微機控制;且成本低(僅為數字式觸發電路的四分之一)，抗干擾性強，交流紋波小于0.5 V。在勝利油田幾十座變電站和勝利油田海洋平臺上運行二年多，至今未出現任何問題。

　　參考文獻

　　[1]譚建成.電機控制專用集成電路[M].北京：機械工業出版社，1997.[2]黃 俊.半導體變流技術[M].北京：機械工業出版社，1989.