單相晶閘管移相調壓模塊主要由單個或多個晶閘管、移相觸發電路、保護電路以及電源電路等部分組成。其工作原理基于晶閘管的可控導通特性,通過移相觸發電路精確控制晶閘管的導通角,進而實現對單相交流電壓的調節。在結構上,該模塊通常采用緊湊的封裝形式,將各個功能電路集成在一...
以單相交流電路為例,當輸入電源電壓為正弦波時,若觸發電路使晶閘管在電源電壓正半周的初始時刻導通(觸發角為0),則晶閘管導通角為180°,輸出電壓接近電源電壓有效值;若觸發電路將觸發時刻后移(觸發角增大),則導通角減小,輸出電壓有效值隨之降低。這種“時間-電壓”...
相位調節單元能夠根據控制信號的大小,連續地改變觸發脈沖的相位,從而實現對晶閘管導通角的精確控制。脈沖形成與輸出單元:將經過相位調節后的信號轉換為具有足夠功率和合適寬度的觸發脈沖,并將這些觸發脈沖輸出到晶閘管的控制極,以觸發晶閘管導通。為了確保能夠可靠地觸發晶閘...
晶閘管的伏安特性曲線描述了其陽極電流與陽極-陰極電壓之間的關系,是理解晶閘管工作特性的重要依據。1.正向特性:當晶閘管的陽極相對于陰極施加正向電壓,且控制極未加觸發信號時,晶閘管處于正向阻斷狀態,此時只有很小的正向漏電流流過晶閘管,陽極-陰極之間呈現高阻態,類...
數字觸發電路的典型是基于DSP的三相觸發系統,其利用DSP的高速運算能力和多通道定時器資源,可同時對三相電源進行同步控制和觸發脈沖生成。通過坐標變換算法(如Clark變換和Park變換)將三相交流信號轉換為直流控制量,實現更精確的相位計算和平衡控制。這種數字化...
現代移相觸發電路通常集成了多種保護功能,進一步提升了晶閘管移相調壓模塊的安全性與可靠性。這些保護功能通過對觸發脈沖的實時調控來實現,主要包括過流保護、過壓保護和缺相保護等。當系統發生過流故障時,觸發電路可通過快速觸發脈沖或延遲觸發角來限制晶閘管導通時間,從而減...
三相晶閘管移相調壓模塊用于對三相交流電壓進行調節,其內部結構相對復雜,通常包含多個晶閘管以及與之配套的移相觸發電路、保護電路和電源電路。該模塊通過對三相電源中每相晶閘管導通角的精確控制,實現對三相輸出電壓的調節。在結構上,為了滿足三相電路的連接需求,模塊通常具...
晶閘管(Thyristor),又稱可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR),是一種具有四層(PNPN)結構的大功率半導體器件。它有三個電極,分別是陽極(Anode,A)、陰極(Cathode,K)和控制極(Gate,G)...
邊沿檢測技術則用于對同步信號的相位進行更精確的定位,特別是在需要實現微秒級相位控制的場合。該技術通過高速比較器和微分電路,提取電源電壓波形的上升沿或下降沿的精確時刻,再通過數字計數器或定時器對邊沿時刻進行高精度記錄。例如在精密焊接電源中,要求觸發角控制精度達到...
過零檢測是常用的同步信號獲取方法,其原理是利用比較器將交流電源電壓與零電平比較,生成與電源電壓同頻率的方波信號,方波的上升沿或下降沿對應電源電壓的過零點。為提高過零檢測的抗干擾能力,實際電路中通常加入滯環比較環節,避免因電源電壓上的噪聲干擾導致過零點檢測抖動。...
智能晶閘管移相調壓模塊是在傳統晶閘管移相調壓模塊的基礎上,融合了先進的微處理器技術、通信技術和智能控制算法而形成的新一代調壓模塊。其內部除了包含晶閘管、移相觸發電路、保護電路和電源電路外,還集成了微控制器(如單片機、DSP等)作為重點控制單元。微控制器通過對各...
現代移相觸發電路通常集成了多種保護功能,進一步提升了晶閘管移相調壓模塊的安全性與可靠性。這些保護功能通過對觸發脈沖的實時調控來實現,主要包括過流保護、過壓保護和缺相保護等。當系統發生過流故障時,觸發電路可通過快速觸發脈沖或延遲觸發角來限制晶閘管導通時間,從而減...
在電源電壓的正半周期開始時,晶閘管處于阻斷狀態,負載上沒有電壓。當到達觸發角對應的時刻,移相觸發電路輸出觸發脈沖,施加到晶閘管的控制極,滿足晶閘管的導通條件,晶閘管導通。此時,電源電壓通過晶閘管施加到負載上,負載電流i開始流通,其大小根據歐姆定律確定。隨著時間...
過零檢測是常用的同步信號獲取方法,其原理是利用比較器將交流電源電壓與零電平比較,生成與電源電壓同頻率的方波信號,方波的上升沿或下降沿對應電源電壓的過零點。為提高過零檢測的抗干擾能力,實際電路中通常加入滯環比較環節,避免因電源電壓上的噪聲干擾導致過零點檢測抖動。...
數字觸發電路的工作流程可分為信號采樣、相位計算、脈沖生成三個階段。首先,ADC對輸入的控制信號(如0 - 10V電壓或4 - 20mA電流)和同步信號(如電源過零信號)進行高速采樣,將模擬信號轉換為數字量。同步信號采樣的精度直接影響相位控制的基準,通常采用過零...
晶閘管導通后,要使其重新回到阻斷狀態,需要使流過晶閘管的陽極電流減小到一定值以下,這個電流值被稱為維持電流(Holding Current)。當陽極電流小于維持電流時,晶閘管內部的載流子數量不足以維持導通狀態,晶閘管便會自動關斷。在交流電路中,由于電源電壓會周...
高壓晶閘管移相調壓模塊主要用于高電壓、大功率的電力系統中,其工作原理與普通晶閘管移相調壓模塊類似,但在結構和性能上有更高的要求。該模塊通常采用多個高壓晶閘管串聯或并聯的方式,以滿足高電壓、大電流的承受能力。同時,為了確保在高壓環境下的可靠運行,模塊內部配備了完...
在晶閘管移相調壓系統中,導通角(α)與觸發角(θ)是描述電壓調節過程的兩個重點物理量。導通角α指的是在交流電源的一個周期內,晶閘管從開始導通到關斷所對應的電角度,它反映了晶閘管導通時間的長短;而觸發角θ則是從電源電壓過零時刻到晶閘管觸發導通時刻之間的電角度,決...
閉環觸發角控制算法則通過引入輸出電壓或電流反饋,形成閉環控制系統,實現觸發角的自動優化。典型的閉環控制算法是PID(比例 - 積分 - 微分)控制,其原理是將輸出電壓的實際值與設定值的誤差信號輸入PID控制器,通過比例、積分和微分運算得到較優觸發角,使誤差逐漸...
邊沿檢測技術則用于對同步信號的相位進行更精確的定位,特別是在需要實現微秒級相位控制的場合。該技術通過高速比較器和微分電路,提取電源電壓波形的上升沿或下降沿的精確時刻,再通過數字計數器或定時器對邊沿時刻進行高精度記錄。例如在精密焊接電源中,要求觸發角控制精度達到...
單相晶閘管移相調壓模塊主要由單個或多個晶閘管、移相觸發電路、保護電路以及電源電路等部分組成。其工作原理基于晶閘管的可控導通特性,通過移相觸發電路精確控制晶閘管的導通角,進而實現對單相交流電壓的調節。在結構上,該模塊通常采用緊湊的封裝形式,將各個功能電路集成在一...
在晶閘管移相調壓模塊中,實現相位控制主要有模擬控制和數字控制兩種方式。早期的晶閘管移相調壓模塊多采用模擬控制方式。在模擬控制電路中,通過各種模擬電子元件(如電阻、電容、二極管、三極管、運算放大器等)組成移相觸發電路來實現相位控制。例如,利用RC移相電路可以改變...
晶閘管導通后,要使其重新回到阻斷狀態,需要使流過晶閘管的陽極電流減小到一定值以下,這個電流值被稱為維持電流(Holding Current)。當陽極電流小于維持電流時,晶閘管內部的載流子數量不足以維持導通狀態,晶閘管便會自動關斷。在交流電路中,由于電源電壓會周...
以單相交流電路為例,當輸入電源電壓為正弦波時,若觸發電路使晶閘管在電源電壓正半周的初始時刻導通(觸發角為0),則晶閘管導通角為180°,輸出電壓接近電源電壓有效值;若觸發電路將觸發時刻后移(觸發角增大),則導通角減小,輸出電壓有效值隨之降低。這種“時間-電壓”...
當負載為感性(如電機、變壓器)時,電流滯后于電壓,即使電源電壓過零變負,由于電感中儲能的作用,晶閘管陽極電流可能仍大于維持電流,導致晶閘管不能及時關斷,出現"續流"現象。這種情況下,導通角α將大于π-θ,輸出電壓有效值的計算變得復雜,且可能出現電壓波形畸變。為...
接著,微控制器通過內部的定時器或計數器等硬件資源,精確地生成具有相應相位的觸發脈沖信號,并通過驅動電路將觸發脈沖輸出到晶閘管的控制極。數字控制方式具有控制精度高、靈活性強、抗干擾能力強等優點。通過軟件編程,可以方便地實現各種復雜的控制算法和功能,如自適應控制、...
當負載為感性(如電機、變壓器)時,電流滯后于電壓,即使電源電壓過零變負,由于電感中儲能的作用,晶閘管陽極電流可能仍大于維持電流,導致晶閘管不能及時關斷,出現"續流"現象。這種情況下,導通角α將大于π-θ,輸出電壓有效值的計算變得復雜,且可能出現電壓波形畸變。為...
晶閘管(Thyristor),又稱可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR),是一種具有四層(PNPN)結構的大功率半導體器件。它有三個電極,分別是陽極(Anode,A)、陰極(Cathode,K)和控制極(Gate,G)...
但其缺點也比較明顯,如控制精度受元件參數離散性和溫度漂移的影響較大,抗干擾能力較弱,且靈活性較差,一旦電路設計完成,后期修改和調整較為困難。隨著數字技術的飛速發展,現代晶閘管移相調壓模塊越來越多地采用數字控制方式。數字控制方式通常以微控制器(如單片機、DSP等...
混合觸發電路的重點結構包括數字控制單元、D/A轉換電路、模擬觸發脈沖生成電路和驅動隔離環節。數字控制單元根據輸入的控制信號和同步信息,通過數字算法計算出目標觸發角,并將其轉換為對應的模擬電壓信號(通過D/A轉換器)。該模擬電壓信號送入模擬觸發脈沖生成電路,替代...