双向晶闸管触发电路优化技巧

1.简易触发电路

图4－5所示为双向晶闸管简易触发电路。图4－5（a）所示为简单有级交流调压电路，其中当S 拨至“3” 时，VT 在正、负半周分别在Ⅰ＋、Ⅲ－触发，RL上得到正、负两个半周的电压；当开关S 拨至“2” 时双向晶闸管VT 只在Ⅰ＋触发，负载RL上仅得到正半周电压，因而比置“3” 时电压小。从而达到降低电压的目的。

图4－5（b）所示为采用触发二极管的交流调压电路，当工作于大α 值时，因RP阻值较大，使C1充电缓慢，到α 角时电源电压已经过峰值并降得过低，则C1 上充电电压过小不足以击穿双向触发二极管VD；而图4－5（c）所示电路中增设R2、R1、C2，在触发角α 大时，C2上可获得滞后的电压uC2，给电容C1 增加一个充电电路，保证在触发角α 大时VT 能可靠触发。其中的触发二极管VD 是3 层PNP 结构，两个PN 结有对称的击穿特性，击穿电压通常为30 V 左右，当双向晶闸管VT 阻断时，电容C1经电位器RP 充电，当uC1达到一定数值时，触发二极管击穿导通，双向晶闸管也触发导通，改变RP 的阻值可改变控制角α。电源反向时，触发管VD 反向击穿，属Ⅰ＋、Ⅲ－触发方式。负载上得到的是正、负缺角正弦波。目前生产的双向晶闸管，不少已经把VD 与VT 集成在一起，门极经过双向触发管引出，使用时更方便。图4－5（d）所示为电动机调速电路。

图4－5　双向晶闸管的简易触发电路

2.单结晶体管触发

图4－6所示为单结晶体管触发的交流调压电路（注意脉冲变压器TP 同名端的标法），调节RP 阻值可改变负载RL上电压的大小。单结晶体管触发电路工作在Ⅰ－、Ⅲ－触发状态。

图4－6　用单结晶体管组成的触发电路

3.集成触发器

（1）KC05 集成触发器。该电路适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制。具有锯齿波线性好，移相范围宽，控制方式简单，易于集中控制，有失交保护，输出电流大等优点。适于交流调光、调压电路，也适于作半控或全控桥式电路的相位控制。其外形采用双列直插16 脚结构。KC05 的内部结构原理示意图见图4－7。

KC05 的应用电路见图4－8。

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图4－8　KC05 应用电路

R1—10 kΩ；R2、R3—30 kΩ；R4—27 Ω；RP—22 kΩ；C1—0.47μF；C2—0.047μF；VD1、VD2—2CZ82C；VT—KS50A

图4－7所示的KC05 内部电路中，VT1、VT2 组成同步检测电路。当同步电压过零时，VT1、VT2 截止，从而使VT5 导通，对④端外接电容充电至8 V 左右。同步过零结束时，VT1、VT2 导通，VT3、VT5 恢复截止，C1 经VT6 恒流放电，形成线性下降的锯齿波。锯齿波下降斜率由⑤端外接电位器RP 调节。锯齿波送至VT8 与⑥端引入VT9 的移相控制电压进行比较放大，经VT10、VT11 外接及R2、C2 微分，在VT12 集电极得到一定宽度的移相脉冲。脉宽由及R2、C2决定。经VT13、VT14功率放大，在⑨端可有200 mA 电流的输出脉冲。VT4 是失交保护输出。当输入移相电压大于8.5 V 与锯齿波失交点时，VT4 的同步零点脉冲输出通过②端与⑫端的连接在⑨端输出，保证了移相电压与锯齿波失交时晶闸管仍保持导通。

图4－7　KC05 内部结构及工作原理示意图

（2）KC06 集成触发器。

该电路适用于交、直流电网直接供电的双向晶闸管或反并联晶闸管交流相位控制，能由交流直接供电而无须外加同步、输出脉冲变压器和外接直流工作电源，并且能直接与晶闸管门极相触发。它具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、有失交保护、输出电流大等优点。其外形采用双列直插16 脚结构。

KC06 应用电路如图4－9所示。

图4－9　KC06 应用电路

R1—51 kΩ；R2—10 kΩ；R3—100 kΩ；R4—30 Ω；R5—47 kΩ；R6—27 Ω；R7—39 kΩ；R8—68 kΩ；RP1—100 kΩ；C1—0.47 μF；C2—0.01 μF；C3—0.1 μF；VD—2CZ82C；VT—KS50A

交流电压经R2在负半周时经VD 加到①端，自身直流电源由内部产生大于12 V 的直流电源，同时对电容C4充电，在供电正半周VD 反向时，由C4提供给电路直接工作电源。电网电压经R1 送到⑮端的同步端。当电压过零时④端对外接电容C1充电至8 V 左右。电网电压过零结束时，C1 经恒流放电形成线性下降的锯齿波。锯齿波下降斜率由⑤端外接电位器RP1调节。锯齿波送至⑧端引入的移相控制电压进行比较放大。内部得到一定宽度的移相脉冲，脉宽由R5、C2决定。⑨端可得到200 mA 的输出带负载能力。当来自比较放大单稳微分的触发脉冲没有触发晶闸管时，从⑭端得到的检测信号通过⑪端与⑫端的连接使⑨端又发出脉冲给晶闸管直至其触发。这对感性负载尤其有利，同时也能起到锯齿波与移相控制电压失交保护的作用。