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1、西安科技大学高新学院 毕业设计论文锯齿波同步移相触发电路系 别: 机电信息学院专业名称: 电气自动化技术学 号: 1001210259学生姓名: 指导教师: 指导单位: 西安科技大学高新学院完成时间: 2013年6月12日 任务书题目名称锯齿波同步移相触发电路的设计设计目的锯齿波同步移相触发电路的设计。设计目的如下：1. 进一步了解锯齿波整流电路的组成 结构 工作原理；2. 重点理解移相电路的功能 结构 工作原理；3. 理解同步变压器的功能。设计要求1. 根据课题正确选择电路形式；2绘制完整电气原理图；3详细介绍整体电路和各功能部件工作原理并计算各元 器件值；4编制使用说明书，介绍适用范围和使
2、用注意事项。成果形式所选电路原理说明，触发电路设计，电路参数计算及元件选取，保护电路设计。设计（撰写）地点西安科技大学高新学院起止时间2013年5 月6日至 2013年 6月 12日指导单位西安科技大学高新学院指导教师年 月 日审核意见审核签名年 月 日锯齿波同步移相触发电路 摘要本课程设计说明书主要包括全控整流电路的触发电路设计方案的选择；全控整流主电路原理及单元电路原理的说明；参数计算；适用范围及使用注意事项等内容。电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技
3、术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄，小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用关键字：锯齿波 整流电路 触发电路。Sawtooth wave synchronous trigger circuitAbstractThe content that the abstract designs originally time charges commutation circuit for the sawtooth wav
4、e moves triggering three-phase crystal brake Guan Quan each other. The person includes three major components: Betoken circuit , trigger circuit, synchro transformer. .The commutation circuit being one of major component circuit is to change to exchanging electric energy into direct current energy ,
5、 implements looking at and appraising controllable direct current pressure , realization changing control technique but the invariant alternating voltage being shifted for size charging commutation each other to the rectifier that crystal brake is composed of. It can substitute the tradition direct-
6、current generating set realizing the continuous current dynamo speed regulation.Crystal brake Guan Xiang charges commutation for having the structure simplicity , controls the characteristic that the function stabilizes conveniently,make use of it may get the big , small and medium, various capaciti
7、es direct current energy conveniently , the quilt applies to fields such as machine tool , steel rolling , paper making , spinning and weaving , electrolysis , electroplating therefore broadly.Keywords: sawtooth wave rectifier circuit trigger circuit.目录1 绪论51.1锯齿波同步移相触发电路技术概况及其优点意义51.2锯齿波同步移相触发电路的现状
8、、发展、以及特点51.3设计意义62. 锯齿波同步移相触发电路的设计82.1 主电路原理说明82.2实验原理92.3触发电路工作原理92.3.1 锯齿波的形成、脉冲移相环节102.3.2 脉冲形成环节102.3.3 同步环节112.3.4 双窄脉冲形成环节122.4触发电源（15）电路132.5励磁电源电路133电路参数计算和元器件选取143.1主电路参数的计算143.1.1整流变压器的选择143.1.2额定电压的选择：153.1.3额定电流的选择：154. 保护电路154.1晶闸管的保护154.2过电压保护164.3过电流保护:165电路仿真176调试196.1波形、数据及分析196.2调试
9、过程存在问题分析及解决措施21设 计 体 会22附录：总体电路原理图23参 考 文 献24 1 绪论1.1锯齿波同步移相触发电路技术概况及其优点意义电力电子技术横跨电力，电子和控制三个领域，是现代电子技术的基础之一，是弱电子对强电子实现控制的桥梁和纽带，已被广泛应用于农业生产，国防，交通，能源和人民生活等国计民生的各个领域，有着极其广泛的应用前景，成为电气工程中的基础电子技术。电力电子技术在电力系统中的应用也有了长足的发展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快，控制方便，灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定，降低运行风险，节约运行成本方面有很大潜力。在电力
10、电子电路中能实现电能的变换的开关电子器件称为电力电子器件，从广义上讲，电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。电力电子器件是电力电子技术及其应用系统的基础。正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。1.2锯齿波同步移相触发电路的现状、发展、以及特点晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。采用晶闸管相控方式时的交流电力变换电路和交交变频电路为保证相控电路正常工
11、作，很重要的是应保证按触发角a的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路，其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。锯齿波同步触发电路，基本构成与正弦波触发器类似，包括同步移相、脉冲形成与脉冲输出三大基本部分。其不同之处在于以锯齿波同步信号电压代替正弦波同步信号电压，以增强了双脉冲环节及强触发环节等辅助环节。1.3设计意义电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。
12、伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄，小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。、2. 锯齿波同步移相触发电路的设计2.1 主电路原理说明2.2实验原理脉冲形成环节由V4,V5组成,V6,V7起脉冲放大作用.控制电压Uco加在V4基极上,电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出,其一次绕组接在V7集电极电路中. 当控制电压Uco=0时,V4截止. +E1(+15V)电源通过R11供给V5一个足够大的基极电流,使V5饱和导通,所以V5的集电极电压Uc5一个足
13、够大的基极电流,使V5 饱和导通,所以V5的集电极电压Uc5接近于-U1(15V).V6,V7处于截止状态,无脉冲输出.另外,电源的+E1(15V)经R0,V5发射极到-E(-15V),对电容C3充电,充满后电容两段电压接近2E1(30V),极性如图所示: 当控制电压Uco=0.7V时,V4导通,A点电位由+E1(+15V)迅速降低到1.0V左右,由于电压C3两端电压不能突变,所以V5基极电位迅速降低到-2E1(-30V),由于V5发射结反偏置V5立即截止.它的集电极电压由-E1迅速上升到钳位电压+1.4V(V6,V7两个PN结正向压降之和),于是V7导通,输出触发脉冲.同时电容C3经电源+E
14、1,R11,VD4,V4放电和反向充电 ,使V5基极电位逐渐上升,直到Ub5-E1(-15V),V5又重新导通.这时Uc5又立即降低到-E1,使V7截止,输出脉冲终止.可见,脉冲前沿由V4导通时刻确定,V5(或者V6)截止持续时间即为脉冲宽度.所以脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11,C3有关 2.3触发电路工作原理晶闸管的触发条件晶闸管需要在其阳极加上正向电压，并且还须在门极与阴极之间加上触发电压才能导通。触发电压给出的时刻决定了晶闸管导通的时刻，通过控制触发角的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小（因为ud=2.34U2cos (090)）。同步信号为锯齿波的触发电路如图10为同步信号为锯齿波的触发电路，其输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。同步信号为锯齿波的触发电路由脉冲形成和放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节、强触发和双窄脉冲形成环节等部分组成。（图10同步信号为锯齿波的触发电路）2.3.1 锯齿波的形成、脉冲移相环节 锯齿波形成电路由T1、T2、T3和C2等元件组成，其中T1、Dz、Rp2和R3为一个理想电流源电路。T2截止时，理想电流源电流I1c对电容C2充电。当T2导通时，由于R4阻值很小，所以C2迅速放电，使ub3电位迅速降到零。当T2周期性的导通和截止时， ub3便形成锯齿波，
