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逻辑无环流可逆直流调速系统方案设计
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3秒自动关闭窗口5触发电路设计；5.1系统对触发器的要求；①为保证较宽的调速范围和可逆运行，要求触发脉冲能；②对于三相全控桥式整流电路，为了保证可控硅可靠换；③对可逆系统，为了防止逆变颠覆和提高工作的可靠性；5.2触发电路及其特点；根据对触发器的上述要求，选用同步信号为正弦波的晶；图5.1同步信号为正弦波的触发电路原理图；6保护电路设计；6.1过电流保护；由于过载、直流侧短
5触发电路设计
5.1 系统对触发器的要求
① 为保证较宽的调速范围和可逆运行，要求触发脉冲能够在180°范围内移向。
② 对于三相全控桥式整流电路，为了保证可控硅可靠换流，要求触发脉冲宽度大于60°，或者用双窄脉冲。
③ 对可逆系统，为了防止逆变颠覆和提高工作的可靠性，触发脉冲需要有?min和?min限制。
5.2 触发电路及其特点
根据对触发器的上述要求，选用同步信号为正弦波的晶体管触发电路。原理线路见图4-12，这种线路的优点是线路简单，调整容易。理论上移相范围可达180°，实际上由于正弦波顶部平坦移相范围只能有150°左右。移相的线性度就触发器本身来说较差，如把触发器和可控硅看成一个整体则由于相互补偿关系，它的线性度则较好，即控制电压Uk与可控硅整流电压Ud0的控制特性是接近线性的，由于作同步信号的正弦波电压随电源电压的波动而波动，当Uk不变时，控制角?也随电源电压的波动而波动，而可控硅整流电压Ud0?Ud0maxcos?，Udomax随电源电压增高而增高，而cos?则随电源电压的增高而减小，故Ud0可维持近于不变。但当电源电压降得太低时，同步电压和控制电压可能没有交点，触发器不能产生触发脉冲，致使可控硅工作混乱，造成事故，所以这种触发器不宜用于电网电压波动很大的场合，此外，正弦波触发器容易受电源电压波形畸变的影响，因此同步电压输入信号必须加R—C滤波器，移相角度一般要大于30°。
图5.1同步信号为正弦波的触发电路原理图
6 保护电路设计
6.1 过电流保护
由于过载、直流侧短路、逆变失败、环流和交流侧短路等原因会引起系统过流而损坏可控硅。系统采用了三种保护措施：① 电流调节器限流，电流整定值为250A，② 过流保护环节，整定值为350A，③ 快速熔断器；对直流回路和每个可控硅元件设快速熔断作最后一道过流保护。它可以在冲击电流很大，冲击时间又很短的情况下保护设备，从而使系统运行安全、可靠、操作方便。
过流保护环节的电路如图13所示。在系统正常工作时，电流检测装置输出电压小于14V （相当于主回路电流350A），稳压管DW不导通。BG1截止，继电器J0释放，BG2导通，BG3截止，发射极输出零电位，不影响正反组晶闸管整流装置的正常工作。当主回路电流超过350A 时，电流检测装置输出大于14V，稳压管DW被雪崩击穿，BG1导通，BG2截止，BG3导通，发射极输出高电位+15V，同时封锁正反两组触发器的脉冲。当BG1导通时继电器J0得电吸合。一方面自锁，另一方面使继电器J1得电吸合，J1在交流侧线路接触器S-B线圈中的常闭触头打开，使S-B跳闸，切断主回路交流电源。改变电阻R1和R2数值或选择不同稳压值的稳压管DW即可整定不同的跳闸电流。
过流保护环节
6.2过电压保护
开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。开关稳压
器所使用的未稳压直流电源诸如蓄电池和整流器的电压如果过高,使开关稳压器不能正常工作,甚至损坏内部器件,因此,有必要使用输入过电压保护电路。用晶体管和继电器所组成的保护电路如图6.2所示。
输入过电压保护
在该电路中，当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时，稳压管击穿，有电流流过电阻R，使晶体管V导通，继电器动作，常闭接点断开，切断输入。其中稳压管的稳压值Vz=ESrmax－UBE。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。输出过电压保护在开关稳压电源中是至关重要的。特别对输出为5V的开关稳压器来说,它的负载是大量的高集成度的逻辑器件。如果在工作时,开关稳压器的开关三极管突然损坏,输出电位就可能立即升高到输入未稳压直流电源的电压值,瞬时造成很大的损失。常用的方法是晶闸管短路保护。最简单的过电压保护电路如图
简单的输出过电压保护
当输出电压过高时,稳压管被击穿,触发晶闸管导通,把输出端短路,造成过电流,通过保险丝或电路保护器将输入切断,保护了负载。这种电路的响应时间相当于晶闸管的开通时间，约为5～10μs。它的缺点是动作电压是固定的，温度系数大，动作点不稳定。另外，稳压管存在着参数的离散性，型号相同但过电压起动值却各不相同，给调试带来了困难。
输出过电压保护
图6.4是改进后的电路。其中R1、R2是取样电路，Vz是基准电压。 输出电压Esc突然升高，晶体管V1、V2导通，晶闸管就导通。基准电压Vz由式Esc=(R1＋R2)(Vz＋UBEI)/R1 ，来确定，UBE1为V1的发射结（BE）电压降。本电路的动作电压可变，并且动作点相当稳定。当稳压管为7V时，其温度系数和晶体管V1的发射结（BE）电压的温度系数可以抵消，能使温度系数降得很低。但是对于输出为5～5.5V的直流开关稳压器来说，其常用的动作电压是5.5～6V。那么稳压管电压必在3.5V以下，此电压附近的稳压管的温度变化系数是－20～－30mV/℃。因此,温度变化大的场合保护电路还会发生误动作。采用集成电路电压比较器来检测开关稳压器的输出电压，是目前较为常用的方法，利用比较器的输出状态的改变跟相应的逻辑电路配合，构成过电压保护电路，这种电路既灵敏又稳定。
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