可控矽整流電路廣泛應用於機械製造工業和冶金工業中，它不僅要求電源的技術指標高
，還要求體積小、重量輕、可靠性高。如果采用可控矽(SCR)作為整流元件，可以通過控製門極觸發脈衝的時刻來控製輸出電壓的大小，這種整流稱為可控整流。目前由於SCR能承受的電壓，電流容量仍是目前器件中最高的，而且工作可靠
，所以許多大容量場合仍大量使用SCR。

可(ke)控(kong)矽(gui)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)可(ke)控(kong)矽(gui)是(shi)由(you)觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)提(ti)供(gong)觸(chu)發(fa)信(xin)號(hao)而(er)導(dao)通(tong)的(de)
，觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)性(xing)能(neng)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhe)可(ke)控(kong)矽(gui)的(de)工(gong)作(zuo)。因(yin)此(ci)，觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)是(shi)可(ke)控(kong)矽(gui)電(dian)路(lu)可(ke)靠(kao)、有效工作的關鍵。

觸發電路主要采用兩種方法：采用分離元件設計的觸發電路存在各相電路分散性大
、調試不方便、穩定性和可靠性差等缺點；采(cai)用(yong)專(zhuan)門(men)集(ji)成(cheng)觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)的(de)觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)成(cheng)本(ben)高(gao)
，芯(xin)片(pian)的(de)質(zhi)量(liang)難(nan)以(yi)保(bao)證(zheng)。在(zai)此(ci)利(li)用(yong)通(tong)用(yong)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)了(le)一(yi)種(zhong)簡(jian)約(yue)整(zheng)流(liu)觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)，觸(chu)發(fa)三(san)相(xiang)橋(qiao)式(shi)全(quan)控(kong)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)。

1 電路的拓撲結構

整流電路的結構如圖1所示。


1．1 同步移相電路

同步移相電路由鋸齒波發生器和電壓比較器組成。

同步變壓器和(he)整(zheng)流(liu)變(bian)壓(ya)器(qi)接(jie)在(zai)同(tong)一(yi)電(dian)源(yuan)上(shang)，用(yong)同(tong)步(bu)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)次(ci)級(ji)電(dian)壓(ya)控(kong)製(zhi)鋸(ju)齒(chi)波(bo)的(de)發(fa)生(sheng)器(qi)中(zhong)三(san)極(ji)管(guan)的(de)導(dao)通(tong)，從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)了(le)觸(chu)發(fa)脈(mai)衝(chong)和(he)主(zhu)電(dian)路(lu)電(dian)源(yuan)同(tong)步(bu)。

鋸ju齒chi波bo與yu直zhi流liu電dian平ping通tong過guo電dian壓ya比bi較jiao器qi比bi較jiao可ke得de到dao寬kuan度du變bian化hua的de矩ju形xing波bo。調tiao節jie電dian壓ya比bi較jiao器qi的de輸shu入ru電dian壓ya即ji可ke改gai變bian輸shu出chu波bo形xing的de前qian沿yan位wei置zhi，從cong而er達da到dao了le移yi相xiang的de目mu的de。

該設計由LM311構成電壓比較器。LM311在使用應注意：電源由0．01μF的瓷片電容旁路；兩個輸入腳之間接一個100～1 000 pF的電容，以便產生更整齊的比較器輸出波形

；短接管腳5和管腳6
；為濾除和減弱輸出信號的震蕩
，在比較器輸出端的上拉電阻兩端並接一個容量適當的電容。如圖2所示。


1．2 寬脈衝的形成電路
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鎖相環與CD4017組成的6倍頻電路
，是利用分頻器實現倍頻功能的電路
，倍頻電路的輸出信號頻率是輸入信號頻率的6倍。電路原理圖如圖3所示。


6分頻器CD4017可輸出Q0～Q5六路間隔
、脈寬都為60°的脈衝，通過或門關係可得到與之相對應的6路信號，彼此間隔為60°，脈寬為120°的脈衝，波形圖如圖4所示。


觸發電路根據觸發脈衝的寬度有單寬觸發和雙窄觸發。實踐證明單寬觸發比雙窄觸發穩定。

鎖相環入鎖時，具有“捕捉”信號的能力，可在某一範圍內自動跟蹤輸入信號的變化。若電網頻率變化時，鎖相環會自動追蹤，增強了電路的可靠性。

1．3 脈衝列觸發原理

在觸發脈衝裝置中
，單寬觸發一般用光耦隔離，脈衝寬度可得到保持，但光耦需獨立電源供電
，增加了相應的配套設備
；雙shuang窄zhai觸chu發fa一yi般ban用yong脈mai衝chong變bian壓ya器qi隔ge離li。若ruo單dan寬kuan用yong脈mai衝chong變bian壓ya器qi隔ge離li，會hui出chu現xian過guo飽bao和he現xian象xiang。為wei了le避bi免mian過guo飽bao和he現xian象xiang，采cai用yong一yi高gao頻pin信xin號hao分fen別bie和he寬kuan脈mai衝chong相xiang與yu
，得de出chu與yu之zhi相xiang對dui用yong的de6組脈衝信號。

1．4 放大驅動電路

放大驅動電路是由三極管和脈衝變壓器組成。該電路的作用是對6組脈衝信號進行放大隔離
，得到具有足夠功率、可靠觸發可控矽的觸發信號。
2 與傳統整流電路的比較
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與傳統六脈波整流電路相比
，此電路的複雜程度很低，如表1所示。


3 實驗波形

圖5(a)的波形是同步移相電路中LM311的兩個輸入端的波形，調節同步移相電路的R3，得到波形較陡的鋸齒波；調節R7
，可改變它第3腳的輸入電平
，得到前沿位置的變化的矩形波，從而達到移相的目的，且頻率為工頻頻率50 Hz
，如圖5(b)所示的信號線1。信號線1輸入到6倍頻電路中
，可得到是對應的倍頻波形，即圖5(b)所示的信號線2，它的頻率是300 Hz，是輸入信號1的6倍。



為了安全，采用峰值為40 V的三相交流電源進行整流。當三相橋式全控整流電路的負載是電阻時，可得到如圖6所示的整流波形
，可發現每一個周期中整流輸出電壓波形都由6段線電壓組成。圖6(a)是控製角α=30°時的整流波形，最大值為40 V；圖6(b)是α=60°時的整流波形，此時整流輸出電壓仍連續。α=60°是整流輸出電壓連續和斷續的臨界點，當α>60°時，整流輸出電壓斷續。圖6中示波器的參數：CH120．0 V，M5．00ms。

4 結語

該電路的核心是利用鎖相環的倍頻原理產生6組zu觸chu發fa信xin號hao。實shi驗yan證zheng明ming，設she計ji的de電dian路lu結jie構gou簡jian單dan，調tiao試shi少shao
，元yuan件jian少shao
，故gu障zhang少shao
，成cheng本ben低di
，經jing濟ji效xiao益yi高gao。若ruo加jia以yi完wan善shan

，會hui帶dai來lai很hen高gao的de社she會hui價jia值zhi。

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