一种简单实用的三相交流调压电路.doc

一种简单实用的三相交流调压电路内容提要对于采用集成元件实现双向可控硅过零触发方式工作的三相交流调压电路的组成及工作过程进行了介绍。关键词脉宽调制过零光隔双向可控硅驱动双向可控硅交流调压电路:输入的是交流电压,而输出电压波形是交流电源电压波形的一部分,并且是可调的,这样输出电压的有效值就成为可调。一般交流调压电路采用的是可控硅控制,其触发方式有二种:过零触发和移相触发。可控硅过零触发是对可控硅过零的通——断控制。可控硅导通时,交流电源与负载接通,输出若干个周波电压以后,可控硅被关断,停止交流电压输出;经过一定周波数后,再使可控硅通,如此重复进行。通过改变导通时间对固定重复周期的比值,从而改变输出电压有效值的大小。可控硅的移相触发是对可控硅的导通角控制。在交流电压的正、负半周都以一定的延迟角去触发可控硅的导通,经过改变可控硅的导通角达到输出电压可调的目的。可控硅的移相触发往往在可控硅导通的瞬间使电网电压出现畸变,带来高次谐波,给电网中的其它用电设备和通讯系统的工作带来不良影响,并且对于电阻性负载在可控硅导通时有较大的冲击电流。可控硅过零触发方式是把可控硅导通的起始点限制在电源电压过零处,它能很好的抑制移相触发所产生的高次谐波和避免因较大冲击电流引起的电压瞬时大幅度下降。一般的三相交流可控硅过零触发开关电路由同步电路、检零电路等组成,结构复杂,可靠性低,采用分离元件故障率高。本文介绍一种用集成元件构成的三相交流可控硅过零触发调压电路。该电路主要由电源电路、PWM脉冲形成电路、过零触发光隔离双向可控硅驱动等组成,电路如图1所示。图1调压电路原理图1PWM脉冲形成及脉宽调制电路利用在开关电源中应用较多的TL494双端脉宽调制器集成元件实现可控硅触发脉冲的形成及导通比控制。将集成元件TL494的5、6脚分别接振荡器的电阻(RT)、电容(CT),通过改变电阻电容的大小,既可调节触发脉冲的频率(为保证频率的稳定性应采用金属膜电阻和漏电流小的电容),将TL494的1、2、3、15、16、13脚接地,7脚接地,12、11脚接电源正端,4脚接控制电压,10脚输出脉冲序列。改变4脚输入控制电压的大小,既可改变输出脉冲的宽度。TL494的详细介绍可参考有关手册。2过零触发光隔离双向可控硅驱动器传统的可控硅过零触发由同步电路、检零电路、隔离电路等组成,电路复杂,多为分离元件构成,可靠性低。新型集成元件光隔双向可控硅开关过零触发器MOC4031,集光隔离、过零检测、过零触发功能于一体,具有体积小、功耗低、抗干扰能力强、无噪音等优点。可以为高电流高电压的可控硅提供足够的触发电流,。图2所示为过零光隔双向可控硅基本驱动电路。假设电路处于阻断或“关”的状态(意味着电流IF为零),全部交流线电压跨于双向可控硅和双向可控硅驱动器两端。当足够的电流IF加进来时以及交流线电压在截止电压以下时,则双向可控硅驱动器锁存在“通”。这样在功率双向可控硅中引起了门极电流被触发,使它从阻断状态进入全导通。每一次触发后跨在主端的电压降为一个很小值,这就引起双向可控硅驱动器输出电流降低到它的维持电流以下(即使IF仍然存在