移相触发电路的基本构成简析.doc

移相触发电路的基本构成 1、用双运放电路做成的移相电路实例 图1 用双运放作移相电路 电路工作原理简述： 请与下图2波形图相对照，电路中各点工作电压波形以V1~V7标出。 〔同步脉冲电路〕VD1、VD2、R1、VDT1、IC2-1等元件组成电压过零同步脉冲电路。T1电源变压器二次绕组输出的双18V交流电压，经全波整流后，一路经二极管VD3隔离电容滤波，7815稳压成+15V，供控制电路IC的供电电源，一路经R1、VDT1削波成梯形波电压，输入IC2-1运算放大器的反相输入端2脚，与同相输入端3脚由R2、R3对电源分压取得的基准电压相比较后，由1脚输出电网过零点同步脉冲电压信号。IC2-1的同相输入端为全波整流所得的同步信号，对应电网正、负半波的100Hz同步脉冲，经后级电路生成移相脉冲，使主电路双向晶闸管在正、负半波期间均得到一个触发脉冲，实现了交流调压。主电路形式请参阅图2-16的c电路。 〔锯齿波形成电路〕充放电电容C4、晶体管VT1、VT2等元件组成（负向）锯齿波形成电路。RP1、R5、VT1、VT2等元件构成恒流源电路，VT2的集电极与基极短接，以取得约0.7V的稳定电压做为VT1的偏置电压，使VT1的Ib、Ic电流近似于恒定值，使VT1集电极与发射极之间维持较为恒定的等效电阻值，VT1又称为恒流放电管。当IC2-1输出的电网过零高电平脉冲到来时，C4经R4限流充电，因充电时间常数小，使C4上电压快速升至IC2-1输出的脉冲电压峰值，过零点脉冲消失后，IC2-1放大器1脚变为地电平，二极管VD4反偏截止。此进C4经VT1集电极、发射极到电源地进行恒流放电，使C4两端产生线性下降的锯波波电压。当C4放一定程度时（C4上电压接近地电平，但有一定的剩余电压），IC2-1输出的过零点矩形脉冲又再度到来，重新对C4充电。恒流放电（或充电）控制，是为了提高锯齿波的线性，以便于与线性控制电压相比较，得到线性调压控制。这样一来，总是在电网电压过零点时刻出现时，C4被充电，锯齿波电压的上升段与电网过零点相对应。 C4上经IC2-1充电和VT1线性恒流放电形成的、与电网电压过零点相对应的锯齿波电压，输入至IC2-1电压比较器的同相端，与控制信号相比较，产生交相点，使IC2-2输出的调宽脉冲产生变化，在调宽脉冲的下降沿时刻，取出移相触发脉冲。 图2 电路各点波形图 〔移相脉冲形成电路〕RP2为调压电位器，即人工外部给定调压控制信号，若需形成电压或电流闭环（稳压）控制，给定信号还须与电压极性相反的反馈信号相混合，形成新的控制信号，输入到IC2-2的反相输入端。IC2-2附属元件组成调宽脉冲输出电路，同相输入端的负向锯齿波与反相端直流电压控制信号，产生交相点，随着交相点的移动，输出脉冲宽度产生相应变化。当控制电压下降时，交相点下移，使锯齿波高于控制电压的“面积”加大，IC2-2输出脉冲宽度增加，与V6脉冲下降沿相对应的触发脉冲右移，晶闸管控制角增大，输出电压变低；当控制电压上升时，交相点上移，V6脉冲上升沿位置不变，下降沿收缩左移，脉冲宽度变窄。触发脉冲左移，往电压过零点靠近，晶闸管控制角变小，输出电压升高。 移相脉冲形成电路，又称为比较移相电路，是将“同步锯齿波”与控制电压相比较，得到移相脉冲。 〔末级触发电路〕IC2-2输出的调宽矩形波，经VDT3稳压管，加到触发功率放大器VT3的基极。在调宽脉冲V6的上升沿和平顶阶段，VT3零偏置处于截止状态，当调宽脉冲V6的下降沿到来时，VDT3稳压管反向击穿，PNP型VT3晶体三极管正偏导通，经脉冲变压器T2的一次绕组、R8、C5产生一个脉冲电流，二次绕组产生感应脉冲电流，触发主电路双向晶闸管导通。 〔移相失交电路〕在由模拟和数字电路构成移相触发电路时，“移相失交现象”成为一个不容回避的问题，电路中VD5为移相失交保护电路，VD6为隔离二极管，使直通脉冲不受移相电路的影响。当控制电压逐渐升高，交相点逐渐上移，按道理，当交相点升至锯齿波峰顶时，触发脉冲左移至电压过零点，晶闸管控制角最小（导通角最大），应能使调压输出值接近或等于电源电压。但事实是：当控制电压等于或大于锯齿波峰顶电压时，IC2-1电压比较器输出的为电源地电平（电压为0V），脉冲信号消失不见了，后级触发电路不再有触发脉冲输出，在控制电路给出了晶闸管最大导通角时，移相控制失败，晶闸管丢失触发脉冲，工作停止。此种现象称为移相失交。 增加移相失交保护电路，可解决这一问题。当IC2-2的7脚输出调宽脉冲信号V6消失时，二极管VD6反偏截止，比较移相电路停止工作。IC2-1的输出脚1脚输出的对应于电网过零点的正向同步脉冲V3经VD5、VDT3加到脉冲功率放大器VT3的基极，使VT3在同步脉冲V3下降沿到来时正偏导通，输出导通角最大的触发脉冲，