中心議題：

• 晶閘管在電力穩壓器中的應用

解決方案：

• 利用微電腦邏輯控製進行調壓
• 過零開關技術

目前流行的電力穩壓器大多采用伺服電機帶動炭刷移動調整電壓。它具有整機效率高、輸出波形好、電路簡單等優點
，但由於有炭刷和機械傳動造成其工作壽命短、響應速度慢待等問題。用“無觸點”取代“炭刷”是目前大功率電力穩壓器的發展方向。所說的“無觸點”是shi指zhi主zhu電dian路lu中zhong的de交jiao流liu開kai關guan采cai用yong如ru晶jing閘zha管guan之zhi類lei的de器qi件jian，利li用yong微wei電dian腦nao邏luo輯ji控kong製zhi進jin行xing調tiao壓ya。用yong無wu觸chu點dian控kong製zhi取qu代dai伺si服fu電dian機ji及ji炭tan刷shua進jin行xing調tiao壓ya，從cong而er延yan長chang使shi用yong壽shou命ming、加快響應速度、提高可靠性。

係統基本原理

穩壓器由主電路、8031單片機、檢測電路、控製電路
、驅動及報警接口電路等單元構成。如圖1所示。

圖中各電壓相量有如下關係：

i=△＋o

由圖1可見，通過電腦控製的電壓采樣電路檢測出需要補償的電壓△U，由控製係統改變雙向晶閘管S1～S6的導通組合來補償輸入電壓（Ui）或者負載變化，使穩壓器的輸出電壓（Uo）保持穩定，從而達到穩壓的目的。為使操作
、維護簡單易行，充分利用微電腦功能強大的特點，設置了完善的自檢功能。

晶閘管應用中幾點值得注意的問題

觸發驅動問題

晶jing閘zha管guan作zuo為wei開kai關guan器qi件jian，當dang觸chu發fa脈mai衝chong的de持chi續xu時shi間jian較jiao短duan時shi，脈mai衝chong幅fu度du必bi須xu相xiang應ying增zeng加jia，同tong時shi脈mai衝chong寬kuan度du也ye取qu決jue於yu陽yang極ji電dian流liu達da到dao擎qing住zhu電dian流liu的de時shi間jian。在zai本ben係xi統tong中zhong

，由you於yu感gan性xing負fu載zai的de存cun在zai，陽yang極ji電dian流liu上shang升sheng率lv低di，若ruo不bu施shi加jia寬kuan脈mai衝chong觸chu發fa
，則ze晶jing閘zha管guan往wang往wang不bu能neng維wei持chi導dao通tong狀zhuang態tai。考kao慮lv負fu載zai是shi強qiang感gan性xing的de情qing況kuang，本ben係xi統tong采cai用yong高gao電dian平ping觸chu發fa
，其qi缺que點dian是shi晶jing閘zha管guan損sun耗hao過guo大da。

晶閘管阻斷問題

晶閘管是一種開關器件，應用過程中，影響關斷時間的因素有結溫、通態電流及其下降率
、反向恢複電流下降率、反向電壓及正向dv/dt值等。其中以結溫及反向電壓影響最大
，結溫愈高，關斷時間愈長；反壓越高，關斷時間愈短。

在(zai)係(xi)統(tong)中(zhong)，由(you)於(yu)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)的(de)存(cun)在(zai)，在(zai)換(huan)流(liu)時(shi)，電(dian)感(gan)兩(liang)端(duan)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)反(fan)電(dian)勢(shi)。這(zhe)個(ge)異(yi)常(chang)電(dian)壓(ya)加(jia)在(zai)晶(jing)閘(zha)管(guan)兩(liang)端(duan)

，容(rong)易(yi)引(yin)起(qi)晶(jing)閘(zha)管(guan)損(sun)壞(huai)。為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)
，通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)吸(xi)收(shou)電(dian)路(lu)。

dv/dtdi/dt效應問題

晶閘管的斷態電壓臨界上升率dv/dt較大的時候
，有可能在比它的正向轉折電壓低得很多的電壓下導通。如果電路上的dv/dt超過器件允許的dv/dt值時，晶閘管就會誤導通而失去阻斷能力。在應用電路中，將晶閘管的門極通過電阻與陰極相連
，從外部將位移電流旁路掉，以防止dv/dt引起的誤導通。

di/dt過大容易造成晶閘管擊穿

，在電路中采用前沿陡的高電平觸發以增大初始導通麵積，從而改善di/dt容量。

由於dv/dt過大引起的誤導通和di/dt過大引起的晶閘管擊穿現象，其後果是十分嚴重的。通過原理電路可以看出
，這種情況的出現會使變壓器短路而產生“環流”
，造成晶閘管甚至變壓器的損壞。在電路設計中，采用可靠的晶閘管通斷檢測措施
，避免這種現象的發生。

過電壓、過電流保護措施

過電壓的產生
，主要有以下原因：

（1）變壓器投入時的浪湧電壓；

（2）變壓器抽頭轉換時產生的浪湧電壓；

（3）雷擊侵入時的浪湧電壓；

（4）直流回路斷開時產生的浪湧電壓。

zaidianluzhong，jiarulangyongxishouqikeyixishoubianyaqiyicixitongdiancizhuanyierqinrudelangyongdianya，tongshihainengxishoubianyaqitongduanshichanshengdecineng。weibimianleijiqinruchanshengdelangyongdianya
，kecaiyongbandaotibileiqi。
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消除環流是該穩壓器的一大關鍵問題，為了解決這一難題，我們采取了如下技術措施：

（1）確保晶閘管的觸發信號可靠。利用軟件濾波程序使輸出觸發控製信號每組隻有一個有效，其次利用74LS273和研製的防環流邏輯電路（PAL16V8）


，以確保即使單片機失控的情況下也不會出現誤觸發。另外，觸發信號引線采用屏蔽線等措施，防止幹擾。

（2）確保轉換可靠。在正常工作時，經常要改變補償電壓的大小，即要調整晶閘管的導通組合
，如：使S1導通換為S2導通，則必須在關斷S1的同時給S2觸(chu)發(fa)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)，實(shi)現(xian)晶(jing)閘(zha)管(guan)的(de)轉(zhuan)換(huan)。如(ru)果(guo)轉(zhuan)換(huan)的(de)時(shi)機(ji)或(huo)者(zhe)組(zu)合(he)不(bu)當(dang)就(jiu)會(hui)形(xing)成(cheng)環(huan)流(liu)，損(sun)壞(huai)晶(jing)閘(zha)管(guan)。在(zai)設(she)計(ji)中(zhong)采(cai)用(yong)了(le)零(ling)點(dian)切(qie)換(huan)技(ji)術(shu)
，即(ji)在(zai)電(dian)流(liu)過(guo)零(ling)時(shi)讓(rang)S1自然關斷
，同時觸發S2使其導通。由此可見
，在轉換過程中最關鍵的是準確檢測電流過零信號。為此，采取軟
、硬件結合及互鎖技術
，確保過零信號的準確無誤。實際運行表明：上述技術成功地解決了環流問題。

感性負載的影響

由you於yu感gan性xing負fu載zai的de存cun在zai，應ying考kao慮lv加jia大da觸chu發fa脈mai衝chong寬kuan度du，否fou則ze晶jing閘zha管guan在zai陽yang極ji電dian流liu達da到dao擎qing住zhu電dian流liu之zhi前qian，觸chu發fa信xin號hao減jian弱ruo，可ke能neng會hui造zao成cheng晶jing閘zha管guan不bu能neng正zheng常chang導dao通tong。在zai關guan斷duan時shi，感gan性xing負fu載zai也ye會hui給gei晶jing閘zha管guan造zao成cheng一yi些xie問wen題ti。

zaishijixitongzhong，caiyonggaodianpingchufa


，yiquebaojingzhaguankekaodaotong。weibaozhengjingzhaguanzhuanhuanguochengzhongbuchanshengguanduanshibaixianxiang，caiyongkekaodehusuojishu，yiquebaojingzhaguanbusunhuai。

過零開關技術

在zai調tiao壓ya過guo程cheng中zhong
，通tong過guo過guo零ling檢jian測ce技ji術shu來lai控kong製zhi晶jing閘zha管guan門men極ji觸chu發fa信xin號hao
，保bao證zheng其qi過guo零ling時shi通tong斷duan，避bi免mian調tiao壓ya過guo程cheng中zhong由you於yu晶jing閘zha管guan開kai關guan對dui電dian網wang造zao成cheng的de汙wu染ran。

結語

由於采取一係列技術措施解決了晶閘管應用過程中存在的問題，使這種電源在技術上十分成熟。我們研製的這種電源已於