触发电路的要求优化

晶闸管的型号很多，其应用电路种类也很多，不同的晶闸管型号、不同的晶闸管应用电路，对触发信号都会有不同的具体要求。但是，归纳起来，晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。不管是哪种触发电路，对它产生的触发脉冲都有以下要求：

（1）触发信号可为直流、交流或脉冲电压。由于晶闸管触发导通后，门极触发信号即失去控制作用，为了减小门极的损耗，一般不采用直流或交流信号触发晶闸管，而广泛采用脉冲触发信号。常见触发脉冲信号波形如图1－23所示。

图1－23　常见触发脉冲信号波形

（a）尖脉冲；（b）矩形脉冲

（2）触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。触发信号功率大小是晶闸管元件能否可靠触发的一个关键指标。由于晶闸管元件门极参数的分散性很大，且随温度的变化也大，为使所有合格的元件均能可靠触发，可参考元件出厂的试验数据或产品目录来设计触发电路的输出电压、电流值，并留有一定的裕量。

（3）触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。普通晶闸管的导通时间约为6 μs，故触发脉冲的宽度至少应在6 μs 以上。对于电感性负载，由于电感会抑制电流上升，触发脉冲的宽度应更大一些，通常为0.5～1 ms。此外，某些具体的电路对触发脉冲的宽度会有一定的要求。(www.xing528.com)

为了快速而可靠地触发大功率晶闸管，常在触发脉冲的前沿叠加上一个强触发脉冲，强触发的电流波形如图1－24所示。ig强触发电流的幅值Igm可达最大触发电流的5 倍，前沿t1约为几微秒。

图1－24　强触发电流波形

（4）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。在前面分析相控整流电路时，为保证控制的规律性，要求晶闸管在每个阳极电压周期都在相同控制角α 触发导通，这就要求触发脉冲的频率必须与阳极电压一致，且触发脉冲的前沿与阳极电压应保持固定的相位关系，这称为触发脉冲与阳极电压同步。同时，不同的电路或者相同的电路在不同负载、不同用途时，要求的α 变化范围（移相范围）不同，亦即触发脉冲前沿与阳极电压的相位变化范围不同，所用触发电路的脉冲移相范围必须能满足实际的需要。

（5）触发脉冲输出隔离和抗干扰。在变流装置中，触发电路通常是低电压部分，而主电路是高电压部分，为了防止高电压窜入低压触发电路，造成触发电路损坏，必须将触发电路与主电路进行隔离。一般采用光耦合器的光隔离或脉冲变压器的电磁隔离方法。

触发电路正确、可靠的工作对晶闸管变流装置的安全运行极为重要。若有干扰侵入触发电路，触发电路就会失去正常工作能力，使变流装置工作失常，甚至造成损坏，因此，必须采取保护措施。引起触发电路误动作的主要原因之一，是附近的继电器或接触器引起的干扰。常用的抗干扰措施为脉冲变压器采用静电屏蔽、串联二极管和并联电容等。