CN103516177A - 一种脉冲晶闸管的触发装置 - Google Patents

一种脉冲晶闸管的触发装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103516177A
CN103516177A CN201310418960.5A CN201310418960A CN103516177A CN 103516177 A CN103516177 A CN 103516177A CN 201310418960 A CN201310418960 A CN 201310418960A CN 103516177 A CN103516177 A CN 103516177A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
negative electrode
diode
thyristor
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310418960.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103516177B (zh
Inventor
戴玲
赵廷志
张钦
黄庆华
林福昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN201310418960.5A priority Critical patent/CN103516177B/zh
Publication of CN103516177A publication Critical patent/CN103516177A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103516177B publication Critical patent/CN103516177B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种脉冲晶闸管的触发装置;包括光触发信号接收电路、耦合取电电路、脉冲控制电路和脉冲输出电路;光触发信号接收电路的电源端与耦合取电电路的输出端连接;耦合取电电路的第一输入端用于连接脉冲晶闸管的阳极,耦合取电电路的第二输入端用于连接脉冲晶闸管的阴极;脉冲控制电路的输入端与光触发信号接收电路的输出端连接,脉冲控制电路的电源端与耦合取电电路的输出端连接;脉冲输出电路的输入端连接至脉冲控制电路的输出端,脉冲输出电路的输出端用于连接至脉冲晶闸管的门极。本发明提供的触发装置既不需要供电电源又不需要使用隔离变压器,使得触发装置的结构得到轻小化设计;使得晶闸管触发装置的安装变得十分简单且可靠性高。

Description

一种脉冲晶闸管的触发装置
技术领域
本发明属于高电压技术与脉冲功率技术领域,更具体地,涉及一种脉冲大功率晶闸管的触发装置。
背景技术
脉冲功率技术是一个研究在相对较长的时间里把能量储存起来,然后经过快速压缩、转换,最后释放给负载的新兴科技领域,具有高功率、高电压、大电流、电流上升速率大、脉冲持续时间短等特点。
脉冲功率电源是脉冲功率技术应用的典型代表,而开关更是脉冲功率电源的关键器件。脉冲功率电源中常用的开关有真空触发开关(TVS)、半导体开关(晶闸管等)和火花开关等。现在脉冲功率电源中常用的开关主要是半导体开关中的大功率晶闸管。晶闸管是PNPN四层半导体结构,具有三个极:阳极、阴极和门极,其开通需要专门的触发装置给出触发信号。
晶闸管的触发方式可以分为三种。(a)电磁触发方式。电磁触发方式是将触发信号经脉冲隔离变压器隔离后送到处于高电位的晶闸管门极。绝缘和电磁兼容是此种触发方式所面对的主要问题;另外脉冲变压器一般体积较大,增加了触发装置的体积。(b)直接光触发方式。直接光触发方式就是将触发脉冲信号转变为光脉冲,直接触发光控晶闸管。由于光控晶闸管国内基本无定型产品,而国外产品价格非常昂贵,所以此种触发方式应用受限。(c)间接光触发方式。此种触发方式分为前后两级触发源,而前后之间采用光纤传递触发信号。一般的间接光触发回路比较复杂,特别是回路中需要使用隔离供电电源,增加了触发装置的体积、降低了触发装置的可靠性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明的目的在于提供了一种结构简单且可靠性高的脉冲晶闸管的触发装置;由此解决现有技术中需要使用隔离供电电源导致触发装置的体积大、可靠性低的技术问题。
本发明提供了一种脉冲晶闸管的触发装置,包括光触发信号接收电路、耦合取电电路、脉冲控制电路和脉冲输出电路;所述光触发信号接收电路的电源端与所述耦合取电电路的输出端连接,所述光触发信号接收电路的地端接地;所述耦合取电电路的第一输入端用于连接脉冲晶闸管SCR的阳极A,所述耦合取电电路的第二输入端用于连接脉冲晶闸管SCR的阴极K;所述脉冲控制电路的输入端与所述光触发信号接收电路的输出端连接,所述脉冲控制电路的电源端与所述耦合取电电路的输出端连接;所述脉冲控制电路的地端接地;所述脉冲输出电路的输入端连接至所述脉冲控制电路的输出端,所述脉冲输出电路的输出端用于连接至所述脉冲晶闸管的门极G;工作时,光触发信号接收电路接收前级光纤传递的光触发信号,并将所述光触发信号转换为电脉冲信号后输出;脉冲控制回路接收光触发信号接收电路输出的电脉冲信号,所述电脉冲信号为脉冲控制回路的启动信号,所述脉冲控制回路导通后,脉冲输出电路形成晶闸管触发信号,且触发信号的幅值可调;耦合取电电路通过与主回路的耦合将能量储存在电容中,为光触发信号接收电路、脉冲控制回路以及脉冲输出电路提供稳定的供电电源和能量。
更进一步优选地,所述耦合取电电路包括并联连接在脉冲晶闸管的阴、阳极之间的耦合取电单元;每一个耦合取电单元包括:稳压管D1、电阻R1和电容C1;所述稳压管D1的阴极通过所述电阻R1连接至所述脉冲晶闸管的阳极,所述稳压管D1的阳极连接至所述脉冲晶闸管的阴极;所述电容C1并联连接在所述稳压管D1的两端。
更进一步优选地,耦合取电单元还包括二极管D2;所述二极管D2的阳极连接在所述电阻R1和所述稳压管D1的连接端,所述二极管D2的阴极与所述电容C1的一端相连并作为耦合取电单元的输出端,所述电容C1的另一端作为供电地。
更进一步优选地,所述稳压管D1的稳定电压U大于所述晶闸管需要的触发脉冲的幅值。
更进一步优选地,所述储能电容C1的额定电压大于等于稳压管D1稳定电压的1.5倍。
更进一步优选地,所述光触发信号接收电路100包括:电容C2、二极管D9、电阻R7、电阻R8、电阻R10、光敏二极管D8、二极管D3和三极管K1;二极管D9的阳极作为光触发信号接收电路的电源端,二极管D9的阴极作为光触发信号接收电路的输出端;电容C2的一端与二极管D9的阴极连接;电阻R7的一端与二极管D9的阴极连接,电阻R7的另一端连接至光敏二极管D8的阳极;电阻R8的一端连接至电阻R7和光敏二极管D8的连接端,电阻R8的另一端连接至三极管K1的基极;二极管D3的阴极连接至二极管D9的阴极,二极管D3的阳极连接至电阻R8和三极管K1的连接端;三极管K1的发射极连接至二极管D9的阴极,三极管K1的集电极与电阻R10的一端连接;电容C2的另一端、光敏二极管D8的阴极和电阻R10的另一端均接地。
更进一步优选地,脉冲控制电路包括:电阻R9、电阻R2、电阻R3、电阻R4、场效应管K2、场效应管K3、稳压管D4和稳压管D5;场效应管K2的栅极通过电阻R3连接至三极管K1的集电极,场效应管K2的漏极通过电阻R9连接至光触发信号接收电路的输出端;场效应管K3的栅极通过电阻R2连接至光触发信号接收电路的电源端,场效应管K3的源极连接至光触发信号接收电路的第一端;二极管D4的阴极连接至光触发信号接收电路的第一端,稳压管D4的阳极连接至场效应管K2的漏极;电阻R4的一端连接至场效应管K2的栅极,电阻R4的另一端和场效应管K2的源极连接后与脉冲晶闸管的阴极K连接;所述稳压管D5的阴极连接至场效应管K2的栅极,所述稳压管D5的阳极连接至阴极K。
更进一步优选地,所述场效应管K2为N沟道增强型MOSFET;场效应管K3为P沟道增强型MOSFET。
更进一步优选地,脉冲输出电路包括:二极管D6、二极管D7电阻R5、电阻R6和电容C3;二极管D6的阳极连接至场效应管K3的漏极,二极管D6的阴极通过电阻R5连接至脉冲晶闸管的门极G;二极管D7的阴极连接至二极管D6与电阻R5的连接端,二极管D7的阳极连接至K;电容C3与电阻R5并联连接;电阻R6并联连接在脉冲晶闸管门极G和阴极K之间。
更进一步优选地,所述触发装置采用金属铝屏蔽盒封装。
本发明提供的触发装置既不需要供电电源又不需要使用隔离变压器,使得触发装置的结构得到轻小化设计;使得晶闸管触发装置的安装变得十分简单(不需要外部的独立电源),同时采用了金属铝屏蔽盒将触发装置整体封装,进一步提高了触发装置的抗干扰性,提高了触发装置的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的脉冲晶闸管的触发装置的原理框图;
图2为本发明实施例提供的脉冲晶闸管的触发装置的耦合取电电路的原理示意图;
图3为本发明实施例提供的脉冲晶闸管的触发装置的具体电路图;
图4为本发明实施例提供的脉冲晶闸管的触发装置的输出波形示意图;(a)三套触发装置同时触发时的触发脉冲(b)三套触发装置同时触发时的时延。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
脉冲晶闸管一般应用于高电压大电流领域,因此脉冲晶闸管的触发通常是一种高电位触发,即在晶闸管触发之前(多片晶闸管串联使用)或晶闸管触发之后(单片晶闸管),晶闸管的阴极会处于高电位;由于晶闸管阴极与触发装置直接相连,因此触发装置的输出端与触发装置本身的隔离是一个很重要的问题。
本发明所提供的耦合取电式的触发装置,巧妙的解决了晶闸管触发时高电位的隔离问题。该触发装置的地端子与晶闸管阴极相连,因此触发装置工作时,整套装置整体位于高电位;在耦合取电电路中使用了稳压管,整套触发装置中器件的相对电位不会超过稳压管的稳定电压,因此触发装置中各个器件虽位于高电位却可以稳定的工作。采用这样的连接方式,触发装置的地端子、触发装置的输出端子和晶闸管的阴极连接在了一起,因此即使晶闸管阴极位于高电位,触发装置仍可以输出相对此高电位的触发信号,同时触发装置不在需要隔离电源。相比于以前的触发装置,上述三点(触发装置的地端子、触发装置的输出端子和晶闸管的阴极)连接在一起的结构很大程度上简化了触发装置的设计,缩小了触发装置的体积。
目前存在的触发装置通常选用隔离变压器,作为触发装置与晶闸管之间的隔离器件;应用于隔离高电压的隔离变压器一般体积大、造价高,当晶闸管多片串联使用时,需要使用多个隔离变压器,大大增加了触发装置的体积;并且在安装时,需要从外界引入独立供电电源增加了安装的复杂性。本发明所提供的触发装置既不需要供电电源又不需要使用隔离变压器,使得触发装置的结构得到轻小化设计。这样的设计,使得晶闸管触发装置的安装变得十分简单(不需要外部的独立电源),同时采用了金属铝屏蔽盒将触发装置整体封装,进一步提高了触发装置的抗干扰性,提高了触发装置的可靠性。
本发明属于高电压技术与脉冲功率技术领域,具体适用于脉冲电源中半导体开关脉冲晶闸管的开通触发。本发明针对脉冲功率电源(PPS)中晶闸管的触发,提出了一种耦合取电的间接光触发方式的触发装置,解决了间接光触发方式需要单独供电的问题,适用于电压高、结构紧凑情况下脉冲电源用晶闸管的触发,也适用于一般情况下晶闸管的触发。本发明实施例提供的触发装置是一种间接式光触发,光纤传递触发信号,隔离了高压与低压回路;采用光信号抗干扰性强,能够保证触发波形的一致性。
本发明所提供的一种脉冲晶闸管的触发装置包括四个部分,光触发信号接收电路100、耦合取电电路200、脉冲控制电路300和脉冲输出电路400;光触发信号接收电路100的电源端与耦合取电电路200的输出端连接,光触发信号接收电路100的输出端与脉冲控制电路300的输入端连接,光触发信号接收电路100的地端接地;耦合取电电路200的第一输入端用于连接脉冲晶闸管SCR的阳极,耦合取电电路200的第二输入端用于连接脉冲晶闸管SCR的阴极;脉冲控制电路300的电源端与耦合取电电路200的输出端连接;脉冲控制电路300的地端接地;脉冲输出电路400的输入端连接至脉冲控制电路300的输出端;脉冲输出电路400的输出端用于连接至所述脉冲晶闸管的门极G。光触发信号接收电路100用于接收前级光纤传递来的光触发信号,将光信号转换为电信号;耦合取电电路200通过与主回路的耦合将能量储存在电容中,借此作为整套触发装置的供电电源;脉冲控制电路300采用开关管控制触发脉冲的形成;脉冲输出电路400作为触发装置的输出端,可以调节输出触发脉冲的幅值。
在本发明实施例中,光触发信号接收电路100用于接收前级光纤传递来的光触发信号,其将光信号转换为电信号并输出一个电脉冲信号;脉冲控制回路300接收光触发信号接收电路100的输出信号,该信号为脉冲控制回路300开关管的启动信号,控制开关管的通断;开关管导通后,脉冲输出电路400将会形成最终的晶闸管触发信号,并且触发信号的幅值可调。耦合取电电路200通过与主回路的耦合将能量储存在电容中,为光触发信号接收电路100、脉冲控制回路300以及脉冲输出电路400提供稳定的供电电源和能量。
耦合取电电路的独特设计:将SCR(晶闸管,thyristor)的静态均压电阻和稳压管串联,并在稳压管两端并联储能电容;晶闸管在耐压过程中存储在储能电容中的电能作为整套触发装置的供电能量。在图1触发装置原理框图中,引线L1连接在晶闸管阳极A,引线L2连接在晶闸管阴极K,引线L1和引线L2作为耦合取电电路的进线;引线L4和引线L5作为耦合取电电路的输出线,L4为电源正,L5为电源地。引线L2与引线L5均与晶闸管阴极相连。
在本发明实施例中,每片晶闸管均需要一套触发装置,当多片晶闸管串联使用时,每片晶闸管的触发装置均有并联连接在脉冲晶闸管的阴、阳极之间的耦合取电单元,如201,202和203。耦合取电单元201包括:稳压管D1、电阻R1和电容C1;稳压管D1的阴极通过电阻R1连接至脉冲晶闸管的阳极,稳压管D1的阳极连接至脉冲晶闸管的阴极;电容C1并联连接在稳压管D1的两端。
作为本发明的一个实施例,耦合取电单元201还包括二极管D2;二极管D2的阳极连接在电阻R1和稳压管D1的连接端,二极管D2的阴极与电容C1的一端相连,作为耦合取电单元的输出端,C1的另一端作为供电地。
作为本发明的一个实施例,稳压管D1的稳定电压U需要大于晶闸管需要的触发脉冲的幅值。电容C1的额定电压按至少1.5倍的稳压管D1稳定电压选取。
在本发明实施例中,光触发信号接收电路100包括:电容C2、二极管D9、电阻R7、电阻R8、电阻R10、光敏二极管D8、二极管D3和三极管K1;二极管D9的阳极作为光触发信号接收电路100的电源端,二极管D9的阴极作为光触发信号接收电路100的输出端;电容C2的一端与二极管D9的阴极连接;电阻R7的一端与二极管D9的阴极连接,电阻R7的另一端连接至D8的阳极;电阻R8的一端连接至电阻R7和D8的连接端,电阻R8的另一端连接至三极管K1的基极;二极管D3的阴极连接至二极管D9的阴极,二极管D3的阳极连接至电阻R8和三极管K1的连接端;三极管K1的发射极连接至二极管D9的阴极,三极管K1的集电极与电阻R10的一端连接;电容C2的另一端、D8的阴极和电阻R10的另一端均接地。
在本发明实施例中,脉冲控制电路300包括:电阻R9、电阻R2、电阻R3、电阻R4、场效应管K2、场效应管K3、稳压管D4和稳压管D5;场效应管K2的栅极通过电阻R3连接至三极管K1的集电极,场效应管K2的漏极通过电阻R9连接至光触发信号接收电路100的输出端;场效应管K3的栅极通过电阻R2连接至光触发信号接收电路100的电源端,场效应管K3的源极连接至光触发信号接收电路100的第一端;二极管D4的阴极连接至光触发信号接收电路100的第一端,稳压管D4的阳极连接至场效应管K2的漏极;电阻R4的一端连接至场效应管K2的栅极,电阻R4的另一端和场效应管K2的源极连接后与脉冲晶闸管的阴极K连接;稳压管D5的阴极连接至场效应管K2的栅极,稳压管D5的阳极连接至脉冲晶闸管的阴极K。
在本发明实施例中,场效应管K2可以为N沟道增强型MOSFET;场效应管K3可以为P沟道增强型MOSFET。
在本发明实施例中,脉冲输出电路400包括:二极管D6、二极管D7电阻R5、电阻R6和电容C3;二极管D6的阳极连接至场效应管K3的漏极,二极管D6的阴极通过电阻R5连接至脉冲晶闸管的门极G;二极管D7的阴极连接至二极管D6与电阻R5的连接端,二极管D7的阳极连接至K;电容C3与电阻R5并联连接;电阻R6并联连接在脉冲晶闸管门极G和阴极K之间。
图3光触发信号接收电路100中光敏二极管D8在感应到前级的光触发信号时,由截止状态变为导通状态;同时将三极管K1的基极电位拉低,则三极管K1由截止状态变为导通状态。三极管导通后,脉冲控制电路300中电阻R4上产生一个电压脉冲,依次导致开关管K2、K3的导通。在开关管K2、K3导通后,电容C1中的能量通过K3传递到脉冲输出回路400中。在脉冲输出回路400中,R5与R6分压,在R6上形成触发脉冲,R6并联在晶闸管的触发极与阴极之间,因此该脉冲即可触发晶闸管。
在本发明实施例提供的触发装置中,光触发信号接收电路100可以采用激光接收器接收光控制信号,如图3中的光敏二极管D8。脉冲控制电路可以采用三极管与MOSFET管的配合,既可以控制触发脉冲的形成,又起到功率放大的作用。
在本发明实施例提供的触发装置中,脉冲输出电路400可以通过调节电阻阻值的大小来控制其输出触发脉冲的幅值。引线L3连接到晶闸管的触发极(G),引线L3和引线L5之间的信号作为触发信号。
在本发明实施例提供的触发装置中,整套触发装置采用铝材屏蔽盒封闭,抗电磁干扰性能强,无误触发的风险,工作稳定性高。
该发明的触发装置的供电地与晶闸管阴极相连,即使晶闸管阴极位于高电位,触发装置也能正常工作;同时由于此处的独特设计,触发装置的输出不在需要隔离措施,而且整套触发装置不需要额外的供电电源。
该发明中的触发装置可以多套共同使用,触发装置之间输出的波形一致性好,不同触发装置之间的触发时延在0.5us以内。容易实现对大功率晶闸管稳定可靠的触发。
如图2所示,脉冲功率电源中使用的晶闸管,通常需要几个晶闸管阀片串联以提高耐压能力。晶闸管采用串联的方式,因此每个晶闸管两端都并联有静态均压电阻(R1)。稳压管(D1)串联在静态均压电路中,储能电容(C1)并联在稳压管两端,其充满电后作为触发装置的电源供电。
如图3所示,进线端子A和K分别与晶闸管的阳极和阴极相连。稳压管D1与均压电阻R1串联,并联在晶闸管的阳极和阴极之间,电容C1和C2为储能电容。D8为激光信号接收器(光敏二极管),当前级光触发信号来临时,三极管K1由截止状态变为导通状态,场效应管K2(为N沟道增强型MOSFET)和场效应管K3(为P沟道增强型MOSFET)依次导通。储能电容通过场效应管K3,经过二极管D5放电,由于电容的电压不能突变,放电开始时刻电容C3相当于短路,较大的电流流过电阻R6,电阻6上形成较大的电压降,产生一个电压尖峰;之后由于电容C3充电,电阻R6上的电压比原先有所下降;由于储能电容的电容量较大,储存了较多的能量,场效应管K3开通使脉冲持续一段时间,由此电阻R6便输出了一个带有尖峰、幅值可调(改变电阻R6的阻值)及一定脉宽的脉冲电压波形这个脉冲波形可以触发晶闸管。触发装置的输出端子K引脚与晶闸管阴极相连,G引脚与晶闸管触发极相连。
二极管D2串在电容C1之前,可以防止电容能量的反向泄放;类似的,二极管D9可以防止电容C2能量的反向泄放。稳压管D4与D5用于保护开关管K3与K2,防止出现在开关管触发极的高脉冲将开关管击穿。二极管D6与D7可以防止外部的干扰脉冲进入触发装置,且当触发信号异常时,D7被击穿不会输出触发信号。电阻R2、R7、R9以及R10分别起到限流作用,保护开关管。
下面给出本发明实施例提供的触发装置中关键器件参数选取的理论依据:(1)稳压管D1:稳压管的稳定电压值决定了整套触发装置输出触发脉冲信号的幅值,因此稳压管D1的稳定电压U需要大于晶闸管需要的触发脉冲的幅值。作为本发明的一个实施例中,触发装置中的稳压管稳定电压可以为20V。(2)储能电容C1:储能电容作为该触发装置的电源,需要供电稳定,因此要考虑其容量和额定电压参数的选取。储能电容C1的额定电压按至少1.5倍的稳压管D1稳定电压选取,足以安全工作。储能电容C1的电容量需要按以下两点核算:电容充满电后,其能量(W=1/2CU2)需满足触发装置每次触发所需要的功耗要求。储能电容C1的电容量在满足上述要求时,需要考虑其充电时间的大小。充电时间一般取(3~5)RC。此项校验和晶闸管静态均压电阻阻值一起选择。
本发明采用稳压管、储能电容从晶闸管静态均压支路中耦合取电做供电电源。触发装置的供电地(引线L5)与晶闸管阴极相连,即使晶闸管阴极位于高电位,触发装置也能正常工作;由于同电位,触发装置的输出不在需要隔离措施,而且整套触发装置不需要额外的供电电源。在触发装置中采用MOSFET管,作为开关管控制触发装置的动作;可以通过改变输出端的限流电阻阻值来改变触发脉冲的幅值。本发明的触发装置对不同类型的晶闸管均具有适用性,该触发装置通过耦合取电方式解决了现有的触发方式需要独立电源供电的问题,对于晶闸管触发脉冲间的隔离要求处理巧妙,并且整套触发装置使用铝材屏蔽盒封装,其具有电磁兼容防护性能。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脉冲晶闸管的触发装置,其特征在于,包括光触发信号接收电路(100)、耦合取电电路(200)、脉冲控制电路(300)和脉冲输出电路(400);
所述光触发信号接收电路(100)的电源端与所述耦合取电电路(200)的输出端连接,所述光触发信号接收电路(100)的地端接地;
所述耦合取电电路(200)的第一输入端用于连接脉冲晶闸管SCR的阳极A,所述耦合取电电路(200)的第二输入端用于连接脉冲晶闸管SCR的阴极K;
所述脉冲控制电路(300)的输入端与所述光触发信号接收电路(100)的输出端连接,所述脉冲控制电路(300)的电源端与所述耦合取电电路(200)的输出端连接;所述脉冲控制电路(300)的地端接地;
所述脉冲输出电路(400)的输入端连接至所述脉冲控制电路(300)的输出端,所述脉冲输出电路(400)的输出端用于连接至所述脉冲晶闸管的门极G;
工作时,光触发信号接收电路(100)接收前级光纤传递的光触发信号,并将所述光触发信号转换为电脉冲信号后输出;脉冲控制回路(300)接收光触发信号接收电路(100)输出的电脉冲信号,所述电脉冲信号为脉冲控制回路(300)的启动信号,所述脉冲控制回路(300)导通后,脉冲输出电路(400)形成晶闸管触发信号,且触发信号的幅值可调;耦合取电电路(200)通过与主回路的耦合将能量储存在电容中,为光触发信号接收电路(100)、脉冲控制回路(300)以及脉冲输出电路(400)提供稳定的供电电源和能量。
2.如权利要求1所述的触发装置,其特征在于,所述耦合取电电路(200)包括并联连接在脉冲晶闸管的阴、阳极之间的耦合取电单元(201);每一个耦合取电单元(201)包括:稳压管D1、电阻R1和电容C1;所述稳压管D1的阴极通过所述电阻R1连接至所述脉冲晶闸管的阳极,所述稳压管D1的阳极连接至所述脉冲晶闸管的阴极;所述电容C1并联连接在所述稳压管D1的两端。
3.如权利要求2所述的触发装置,其特征在于,耦合取电单元(201)还包括二极管D2;所述二极管D2的阳极连接在所述电阻R1和所述稳压管D1的连接端,所述二极管D2的阴极与所述电容C1的一端相连并作为所述耦合取电单元的输出端,所述电容C1的另一端作为供电地。
4.如权利要求2所述的触发装置,其特征在于,所述稳压管D1的稳定电压U大于所述晶闸管需要的触发脉冲的幅值。
5.如权利要求2所述的触发装置,其特征在于,所述储能电容C1的额定电压大于等于所述稳压管D1稳定电压的1.5倍。
6.如权利要求1所述的触发装置,其特征在于,所述光触发信号接收电路(100)包括:电容C2、二极管D9、电阻R7、电阻R8、电阻R10、光敏二极管D8、二极管D3和三极管K1;
所述二极管D9的阳极作为所述光触发信号接收电路(100)的电源端,所述二极管D9的阴极作为所述光触发信号接收电路(100)的输出端;所述电容C2的一端与所述二极管D9的阴极连接;所述电阻R7的一端与所述二极管D9的阴极连接,所述电阻R7的另一端连接至所述光敏二极管D8的阳极;所述电阻R8的一端连接至所述电阻R7和所述光敏二极管D8的连接端,所述电阻R8的另一端连接至所述三极管K1的基极;所述二极管D3的阴极连接至所述二极管D9的阴极,所述二极管D3的阳极连接至所述电阻R8和所述三极管K1的连接端;所述三极管K1的发射极连接至所述二极管D9的阴极,所述三极管K1的集电极与所述电阻R10的一端连接;所述电容C2的另一端、所述光敏二极管D8的阴极和所述电阻R10的另一端均接地。
7.如权利要求6所述的触发装置,其特征在于,脉冲控制电路(300)包括:电阻R9、电阻R2、电阻R3、电阻R4、场效应管K2、场效应管K3、稳压管D4和稳压管D5;
所述场效应管K2的栅极通过所述电阻R3连接至所述三极管K1的集电极,所述场效应管K2的漏极通过所述电阻R9连接至所述光触发信号接收电路(100)的输出端;所述场效应管K3的栅极通过所述电阻R2连接至所述光触发信号接收电路(100)的电源端,所述场效应管K3的源极连接至所述光触发信号接收电路(100)的第一端;所述二极管D4的阴极连接至所述光触发信号接收电路(100)的第一端,所述稳压管D4的阳极连接至所述场效应管K2的漏极;所述电阻R4的一端连接至所述场效应管K2的栅极,所述电阻R4的另一端和所述场效应管K2的源极连接后与所述脉冲晶闸管的阴极K连接;所述稳压管D5的阴极连接至所述场效应管K2的栅极,所述稳压管D5的阳极连接至所述脉冲晶闸管的阴极K。
8.如权利要求7所述的触发装置,其特征在于,所述场效应管K2为N沟道增强型MOSFET;所述场效应管K3为P沟道增强型MOSFET。
9.如权利要求7所述的触发装置,其特征在于,脉冲输出电路(400)包括二极管D6、二极管D7、电阻R5、电阻R6和电容C3;
所述二极管D6的阳极连接至场效应管K3的漏极,所述二极管D6的阴极通过电阻R5连接至脉冲晶闸管的门极G;所述二极管D7的阴极连接至所述二极管D6与所述电阻R5的连接端,所述二极管D7的阳极连接至脉冲晶闸管的阴极K;所述电容C3与所述电阻R5并联连接;所述电阻R6并联连接在所述脉冲晶闸管的门极G与阴极K之间。
10.如权利要求1-9任一项所述的触发装置,其特征在于,所述触发装置采用金属铝屏蔽盒封装。
CN201310418960.5A 2013-09-13 2013-09-13 一种脉冲晶闸管的触发装置 Active CN103516177B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310418960.5A CN103516177B (zh) 2013-09-13 2013-09-13 一种脉冲晶闸管的触发装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310418960.5A CN103516177B (zh) 2013-09-13 2013-09-13 一种脉冲晶闸管的触发装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103516177A true CN103516177A (zh) 2014-01-15
CN103516177B CN103516177B (zh) 2015-09-23

Family

ID=49898393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310418960.5A Active CN103516177B (zh) 2013-09-13 2013-09-13 一种脉冲晶闸管的触发装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103516177B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113708603A (zh) * 2021-08-26 2021-11-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 一种晶闸管门极触发电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658129A (en) * 1985-07-25 1987-04-14 Fan Jenn Kang Photoelectric control device which detects changes in light intensity
CN1688107A (zh) * 2005-04-20 2005-10-26 中国电力科学研究院 一种静止型无功功率补偿器的晶闸管阀光电触发板
CN201307850Y (zh) * 2008-12-08 2009-09-09 顺特电气有限公司 用于静止型无功补偿装置的晶闸管阀光电触发板
CN201887732U (zh) * 2010-10-08 2011-06-29 广州智光电气股份有限公司 用于晶闸管阀组的触发及在线监测系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658129A (en) * 1985-07-25 1987-04-14 Fan Jenn Kang Photoelectric control device which detects changes in light intensity
CN1688107A (zh) * 2005-04-20 2005-10-26 中国电力科学研究院 一种静止型无功功率补偿器的晶闸管阀光电触发板
CN201307850Y (zh) * 2008-12-08 2009-09-09 顺特电气有限公司 用于静止型无功补偿装置的晶闸管阀光电触发板
CN201887732U (zh) * 2010-10-08 2011-06-29 广州智光电气股份有限公司 用于晶闸管阀组的触发及在线监测系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘飞,卢志良等: "《用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统》", 《高电压技术》 *
宁志毫,罗隆福等: "《一种用于中高压静止无功补偿的晶闸管光纤触发改进电路及其设计》", 《电力自动化设备》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113708603A (zh) * 2021-08-26 2021-11-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 一种晶闸管门极触发电路
CN113708603B (zh) * 2021-08-26 2023-12-15 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 一种晶闸管门极触发电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN103516177B (zh) 2015-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105337483A (zh) 一种防止电流反灌的装置
CN102315632A (zh) 抑制igbt过电流的驱动电路
CN202565195U (zh) 一种产生高压纳秒脉冲的装置
CN102237813A (zh) 功率变换电路
CN107453336A (zh) 一种级联全桥直流断路器
CN103281062B (zh) 一种带脉宽限制的igbt驱动电路及其实现方法
CN109638797A (zh) 一种带过流保护的多开关同步隔离驱动电路
CN104507227A (zh) 无变压器的恒流电源电路
CN103401401B (zh) 用于分离式大功率绝缘栅双极性晶体管的驱动电路
CN107834634A (zh) 一种用于储能电池组管理系统的充电限流电路以及包含充电限流电路的储能电池组管理系统
CN208424214U (zh) 高耐压反激变换器
CN202333786U (zh) 抑制igbt过电流的驱动电路
CN203691219U (zh) 一种隔离功率驱动电路
CN103929104B (zh) 无外加驱动电源的驱动电路
CN103516177B (zh) 一种脉冲晶闸管的触发装置
CN202564933U (zh) 供电装置
CN104410394A (zh) 一种微网系统中基于igbt的固态快速开关的驱动保护电路
CN209282887U (zh) 一种电池管理保护装置
CN204305425U (zh) 无变压器的恒流电源电路
CN207819765U (zh) 一种升压电路
CN116191365A (zh) 功率半导体的保护电路及电子烟
CN205320053U (zh) 一种快速通断直流固态继电器
CN113381612B (zh) 一种串联耦合变换器
CN108923388A (zh) 一种上电缓冲单元的故障检测电路及方法
CN210444288U (zh) 一种数据传输单元的通信接口电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant