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1、三说软起动器软起动控制板由于软起动器的广泛应用，有的厂家或单位还采用专用芯片，生产系列软起动控制板，只 需配备简单的外围线路，使能完成对三相交流电机的软起动控制。本文以西安广角电力电子开 发部生产的 TCZ8.5 三相软起动控制板为例，简要介绍其专用触发芯片的应用和软起动控制板 的电路原理。TCZ8.5 三相软起动控制板，主电路采用西安广角电力电子开发部研发的 TC790AP 专用数 字移相触发芯片，外围电路简单，工作可靠。用于三相交流电机软起动反并联晶闸管的触发控 制。1、TC797AP 数字相位控制芯片引脚功能及电路原理：17CA T0116CI11E宁 -I F HOH20p15CO14
2、PO露齿波形成一I晶振和分频51E1C-E1C-E 18VA极性检测啟电分频器1-60分频比较器二UL相序计数VR调制占空选择禁止锁定逻辑单孜肮沖选择C-11C3V+B O9-A8-FC2TZ 3PI 4RE 5S &GNT 7-B图 3-1 TC797AP 数字相位控制芯片引脚功能及内部功能框图芯片18脚为同步信号输入端，取三相电源的其中一相经380V或220V变压器降压后，作为 A 相同步电压，也可以由光耦器件或运放电路引入方波信号，信号峰值不大于电源电压，输入 同步电压经过极性判别电路检测正极性，高于电源电压的 1/2 认为是正半周，并在17脚的电容 上形成 8V 左右的锯齿波电压。频率
3、基准（电路）在15、16 脚的晶振与阻容元件上形成振荡，经过分频作为时基信号。17 上的锯齿波和1脚输入的速度给定电压通过比较器后在正半周给出+A相的移相触发脉冲，芯片 内部电路通过5次60分频计数，给出-C、+B、-A、+C、-B等六路移相触发脉冲，每相移相点 有30计数，决定的触发脉冲的宽度。输出为调制脉冲还是占空比脉冲，可由2 脚悬空（或接 高电平）或接地，来选择。芯片 3 脚为禁止端，触发门限为 1/2 电源电压，即高于 7.5V 时输出被禁止。4 脚为复位端， 根据4脚外电路的接法有两种情况：a、锁定方式：当4脚悬空或接高电平时，3脚同时为高电 平，输出禁止并处于锁定状态3 脚再变为
4、低电平后，输出并不恢复，必须 4 脚输入一个低 电平脉冲，输出才能恢复，因而4脚须接有一个能瞬时接通的按钮，用作复位操作；b、非锁定 方式： 4 脚接低电平， 3 脚高电平，输出禁止。3 脚成为低电平，输出恢复。如上图 4-21 的接 法， 3 脚可接一只单刀单掷的开关，进行手动起、停控制，也可引入继电器触点，实现联动（自 动）起、停控制。芯片 5 脚为单比脉冲输出选择端， 5 脚悬空或接入高电平时，输出为双脉冲方式，这时输出 脚从 12 7 脚（顺相序时）为+A、-C, -C、+B, +B、-A, -A, +C, +C、-A, -A、+B, +B、-C, -C、 +A,适应全控桥整流电路，实
5、际上每个输出端的输出两个脉冲信号中，后一个脉冲信号为另一 相相对应的补脉冲，以形成全控下的电流通路。如12脚为+A输出端，在A相正半波期间，输 出一个A相正半波的触发信号，同时11脚-C输出端，也在同一时刻发送一个触发信号（并非 等到C相移相信号到来,C相负半波整流电路才被触发），在-C输出端同时出现的这个触发信号， 称为A相信号的补脉冲，在这两个触发信号同时作用下，才能形成由A相正半周到C相负半周 的整流电路通路。同理，+A相输出端12脚，在-C信号输出端11脚发送-C触发脉冲时，+A相 脉冲输出端12脚，也同时发送一个-C的补脉冲，以形成由CA的电流通路。这样，每个输出 端在一个周期内总是
6、要输出两个触发脉冲。当芯片5脚接低电平时，输出为单脉冲方式，这时输出脚从127脚（顺相序时）为+A, -B, +C, -A, +B, -C。适用于半控桥整流电路，实际电路中据共阴极（或共阳极）接法，只需输出 三路+A、+B、+C （或-A、-B、-C）脉冲信号。由于三相半控桥总是有三只二极管处于直通” 状态，三只晶闸管被触发后，能形成电流通路，故无需补脉冲的输出了。脉冲输出脚有 15mA 左右的输出能力，驱动大功率晶闸管元件，一般须加驱动管放大输出。芯片输出的六路移相触发脉冲，不再像常规移相触发电路一样是根据六路同步信号经移相 控制后输出的，而是仅取用电网中某一相的同步信号，依据三相电的固定电
7、角度关系，推算出 其它五路脉冲的出现时刻，并依序输出，在输出相序与电源输入相序不对应时，可通过 S1 开关 位置调整输出相序使之与输入相对应。下图3-2为TC797AP数字相位控制芯片各引脚的信号波形图。TZ2Pi 3RESDPO 6A 12-C 11B 10图3-2为TC797AP数字相位控制芯片各引脚的信号波形图-A92、TCZ8.5三相软起动控制板TCZ8.5三相软起动控制板，电路特点如下:致性；1）单同步输入,-B7数字化生成三相触触发脉冲（含乖补节冲的六路脉冲），有较好的均衡性和一2）同步信号可（从主电路）单输入，也可同控制电源（变压器）一同输入，同时配有30 相移调节电路；3）具有
8、相序选择功能，对ABC相序输入或ACB相序输入，可通过S1开关切换；4）在开电源和保护时复位后，均有软起动功能；5）起始工作电压和软起动速度可调；6）板上有整流稳压电源，用户只需外接双AC18V的电源（变压器）即可使控制板投入工作。 15V的双稳压电源和+24V触发（脉冲变压器）电源可从控制板上引出。+15V+15VR125kR9 f 5k10k+15VR13 5kP110kW6 eT13R10W310k1k+24VO-R7 W2IC2dR61110kR851kHC4甲卩 1R2 100kR4 51kC11uR3 100kR1,-200 r-iMM1 VA 一2ko B1TI C2 A00 C
9、G4R21N3D9-15V卜S221R14R221k|cn4LJICK6+24VK5G5N51kK4G4+24V图 5-21 TCZ8.5 三相软起动控制板外接脉冲变压器+15V软起动板工作原理简述：同步信号从电源地和VA点输入，经RC移相，输入IC1 （TC797AP）的18脚，在17脚夕卜 接 C2 上形成锯齿波，与 1 脚输入的控制电路进行比较，确实移相触冲出现的时刻，从而控制 晶闸管导通角的大小。运算放大器IC2d用于将速度给定电压转换极性后输入IC1的1脚，W3用于调整电压转折 点。给定电压由两部分组成：一是起动预定电压设定，用以克服电机的静摩擦。换言之，起始 起动电压并非从0V开始
10、，而是按预设值（如60V）线性上升至全压。起动初始电压值由W4 设定。设定W4时，应使S2的1、2短接（屏蔽软起动电路的延时作用），此时调整W4使电机 刚好能起动即可。W6为软起动时间调节，积分电容是E5，积分时间调节范围为315s。晶体管Pl、P2接成 恒流源电路，P2的IC大小取决于W6的阻值调节，并进而决定电容E5的充电时间，为E5提 供恒流充电的目的，是提高E5上充电电压的线性度。在软起板上电后，E5是一个014VA左 右的线性上升电压，经IC2c电压跟随器输入IC2d的反相输入端。当此电压高于W4活动臂分 压值时，晶闸管主电路输出电压由起动初始电压值开始上升，直至接近380V全电压。
11、本电路则由IC2d、IC2c等元件构成的软起控制电路，给出一个从起始速度给定值往上随时 间变化的自动速度给定电压。这也正是软起动电路的一个特点，电机起动过程往往是据预设值 自动完成的。当三相输出已为全压，电机转速已接近或等于全速后，操作人员发出旁路接触器闭合指令 （二次控制线路省略未画），旁路接触器动作后，其辅助常开触点接通，使IC2b电压比较器同 相端电压高于反相端电压，7脚变为高电平输入IC1的3脚（输出禁止控制端），触发脉冲停止 输出，改由旁路接触器为电机提供运行电源。当需要保护停机时，如发生过载、过电压、欠电压等故障，也可由外电路向 IC1 的 3 脚输 入高电平禁止信号，实施故障停机保护。 IC1 的 3脚一旦输入停机或故障信号， IC1 即处于禁止 输出的锁定状态。若需重新启动或故障复位时，可操作本地按钮B或外部按钮B1，实施故障复 位。当按下按钮B或B1时，晶体管P3经R15和按钮产生基极偏流而导通，P3驱动晶体管N7 导通，将电容E5上所充电荷快速泄放掉，为下一次的软起动作好准备（准备重新充电）。可见 P3、N7为电容E5的放电电路。软起动板本身只能实现斜坡升压软起动，若欲实现其它更为复杂的软起或软停模式，须增 设外部控制电路，改变IC1的1脚电压变化模式来实现。旷野之雪2010年 9月27日星期一
