一种简约整流电路的设计
摘要:为了降低整流电路的复杂程度,使其移相操作更简单方便,该设计运用锁相环的倍频原理和通用集成电路,只采用一套移相电路,把取自工频电源的同步移相信号输入到锁相环和6分频器构成的6倍频发生器。然后从6分频器中取出6组触发信号,并分别触发6个可控硅,从而构成三相桥式全控整流电路。实验证明该三相桥式全控整流电路与传统的6脉波整流触发电路相比,结构简单、成本低、调试简单。
关键词:整流电路;触发电路;锁相环;倍频;分频
0 引言
整流电路是电源的重要组成部分,它可将交流电变为直流电,应用十分广泛。可控硅整流电路广泛应用于机械制造工业和冶金工业中,它不仅要求电源的技术指标高,还要求体积小、重量轻、可靠性高。如果采用可控硅(SCR)作为整流元件,可以通过控制门极触发脉冲的时刻来控制输出电压的大小,这种整流称为可控整流。目前由于SCR能承受的电压,电流容量仍是目前器件中最高的,而且工作可靠,所以许多大容量场合仍大量使用SCR。
可控硅整流电路中的可控硅是由触发电路提供触发信号而导通的,触发电路的工作性能直接影响着可控硅的工作。因此,触发电路是可控硅电路可靠、有效工作的关键。
触发电路主要采用两种方法:采用分离元件设计的触发电路存在各相电路分散性大、调试不方便、稳定性和可靠性差等缺点;采用专门集成触发电路芯片设计的触发电路成本高,芯片的质量难以保证。在此利用通用集成电路设计了一种简约整流触发电路,触发三相桥式全控整流电路。
1 电路的拓扑结构
整流电路的结构如图1所示。
1.1 同步移相电路
同步移相电路由锯齿波发生器和电压比较器组成。
同步变压器和整流变压器接在同一电源上,用同步变压器的次级电压控制锯齿波的发生器中三极管的导通,从而保证了触发脉冲和主电路电源同步。
锯齿波与直流电平通过电压比较器比较可得到宽度变化的矩形波。调节电压比较器的输入电压即可改变输出波形的前沿位置,从而达到了移相的目的。
该设计由LM311构成电压比较器。LM311在使用应注意:电源由0.01μF的瓷片电容旁路;两个输入脚之间接一个100~1 000 pF的电容,以便产生更整齐的比较器输出波形;短接管脚5和管脚6;为滤除和减弱输出信号的震荡,在比较器输出端的上拉电阻两端并接一个容量适当的电容。如图2所示。
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