CN113708603A - 一种晶闸管门极触发电路 - Google Patents
一种晶闸管门极触发电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113708603A CN113708603A CN202110989450.8A CN202110989450A CN113708603A CN 113708603 A CN113708603 A CN 113708603A CN 202110989450 A CN202110989450 A CN 202110989450A CN 113708603 A CN113708603 A CN 113708603A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- thyristor
- transistor
- gate
- voltage
- 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
Links
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims abstract description 113
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 21
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 20
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/06—Circuits specially adapted for rendering non-conductive gas discharge tubes or equivalent semiconductor devices, e.g. thyratrons, thyristors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
本申请提供了一种晶闸管门极触发电路，包括触发模块和取能模块；取能模块与触发模块连接，用于为触发模块供电；触发模块包括三极管Q3和负反馈回路，三极管Q3的集电极和发射极与负反馈回路连接，三极管Q3的基极与控制系统连接，负反馈回路还与被触发晶闸管的门极连接。触发模块用于：根据三极管Q3接收的来自控制系统提供的不同电压等级的触发信号经过负反馈回路向被触发晶闸管的门极发送恒定的门极触发电流。本申请中的触发模块可以满足不同电压等级的被触发晶闸管需求，门极触发电流恒定，使用的器件少，成本低，且能够应用于高电压大电流晶闸管的串并联场景，且能够兼容各种电压等级，适用范围广。
Description
技术领域
本申请涉及电子电力器件控制与保护技术领域，具体涉及一种晶闸管门极触发电路。
背景技术
晶闸管具有阻断电压高、通流能力强、导通损耗小、体积小、容易控制等优点，在大功率应用场合如高压直流输电、电磁发射源、金属冶炼等领域已广泛应用。晶闸管触发电路的作用是产生满足使晶闸管可靠触发要求的门极触发脉冲，确保晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通。
由于受晶闸管制作工艺的限制，目前晶闸管主流产品的额定电压较低，单级无法满足较高电压等级的耐压要求，在大功率电力电子交直流输电系统中，常需要多级晶闸管串并联使用，这种场合要求串并联的晶闸管尽可能同一时刻导通，门极触发脉冲的前沿越陡，越有利于串联晶闸管的同时触发，因此必须使各元件的di/dt都在允许的范围内。
目前晶闸管门极触发电路为锯齿波触发电路应用最多，锯齿波电路包含滞后元件电容，输出的脉冲信号为电压脉冲，且有一定的延时，导致触发电路可靠性低，不能可靠触发晶闸管。
发明内容
为了克服上述现有技术中可靠性低的不足，本申请提供一种晶闸管门极触发电路，包括触发模块和取能模块；取能模块与触发模块连接，用于为触发模块供电；
触发模块包括三极管Q3和负反馈回路，三极管Q3的集电极和发射极与负反馈回路连接，三极管Q3的基极与控制系统连接，负反馈回路还与被触发晶闸管的门极连接。
触发模块用于：根据三极管Q3接收的来自控制系统提供的不同电压等级的触发信号经过负反馈回路向被触发晶闸管的门极发送恒定的门级触发电流。
负反馈回路包括偏置电阻R3、偏置电阻R5、偏置电阻R6、偏置电阻R7、三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3；
三极管Q3的集电极通过偏置电阻R3与取能模块连接，三极管Q3的发射极通过偏置电阻R6与被触发晶闸管的阴极连接，偏置电阻R3与取能模块连接点为节点V；
三极管Q2的基极与三极管Q3的集电极连接，三极管Q2的集电极通过偏置电阻R7与被触发晶闸管的阴极连接，三极管Q2的发射极通过偏置电阻R5连接到节点V；
三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的集电极通过偏置电阻R5与取能模块连接，三极管Q1的发射极与被触发晶闸管的门极连接，为被触发晶闸管提供恒定的门级触发电流。
三极管Q1和三极管Q3均为NPN三极管，三极管Q2为PNP三极管。
当被触发晶闸管根据预设需求工作在目标电压等级下时，通过调整偏置电阻R3的阻值和/或偏置电阻R5的阻值，使节点V的电压在目标电压范围内；
当节点V的电压在目标电压范围内时，三极管Q1工作于静态工作点下；
当被触发晶闸管的门极阻抗减小时，被触发晶闸管的门极触发电流增大，负反馈回路控制门极触发电流减小，实现在目标电压范围内保持被触发晶闸管的门极触发电流的恒定。
当被触发晶闸管的门极阻抗减小时，被触发晶闸管的门极触发电流减小，负反馈回路控制门极触发电流增大，实现在目标电压范围内保持被触发晶闸管的门极触发电流的恒定。
当被触发晶闸管的门极阻抗减小时，被触发晶闸管的门极触发电流增大，通过负反馈回路控制门极触发电流减小的具体过程为：
基于增大的被触发晶闸管的门极触发电流，三极管Q1的基极电流和三极管Q1的集电极电流均增大；
基于增大的三极管Q1的基极电流和增大的三极管Q1的集电极电流，流经偏置电阻R5的电流增大，且偏置电阻R5的压降增大；
基于增大的偏置电阻R5的压降，三极管Q2的发射极电压减小，且三极管Q2的集电极电流减小；
基于减小的三极管Q2的集电极电流，偏置电阻R7的电流减小，且偏置电阻R7的电压减小；
基于减小的偏置电阻R7的电压，三极管Q1的基极电压减小，且三极管Q1的发射极电流减小；
基于减小的三极管Q1的发射极电流，被触发晶闸管的门极触发电流减小。
当被触发晶闸管的门极阻抗增大时，被触发晶闸管的门极触发电流减小，通过负反馈回路控制门极触发电流增大的具体过程为：
基于减小的被触发晶闸管的门极触发电流，三极管Q1的基极电流和三极管Q1的集电极电流均减小；
基于减小的三极管Q1的基极电流和减小的三极管Q1的集电极电流，流经偏置电阻R5的电流减小，且偏置电阻R5的压降减小；
基于减小的偏置电阻R5的压降UR5，三极管Q2的发射极电压Ue2增大，且三极管Q2的集电极电流Ic2增大；
基于增大的三极管Q2的集电极电流，偏置电阻R7的电流增大，且偏置电阻R7的电压UR7增大；
基于增大的偏置电阻R7的电压，三极管Q1的基极电压增大，且三极管Q1的发射极电流增大；
基于增大的三极管Q1的发射极电流，被触发晶闸管的门极触发电流增大。
触发模块还包括限流电阻R4，三极管Q3的基极通过限流电阻R4与控制系统连接。
取能模块包括依次串联的稳压模块、隔离模块和储能模块。
稳压模块包括稳压管D1、旁路晶闸管T1、限流电阻R1、限流电阻R2和反向续流二极管D2；
稳压管D1的阴极与被触发晶闸管的阳极连接，稳压管D1的阳极通过限流电阻R1与被触发晶闸管的阴极连接；旁路晶闸管T1的阳极和反向续流二极管D2的阴极与稳压管D1的阴极连接，旁路晶闸管T1的阴极和反向续流二极管D2的阳极与被触发晶闸管的阴极连接；限流电阻R2一端与稳压管D1的阳极连接，另一端与旁路晶闸管T1的门极连接。
储能模块包括限流电感L1和储能电容C1；
限流电感L1的一端连接节点V，其另一端通过储能电容C1与被触发晶闸管的阴极连接。
隔离模块包括正向续流二极管D3；
正向续流二极管D3的阳极与被触发晶闸管的阳极连接，其阴极与节点V连接，将节点V的电压提供给触发模块电。
触发电路还包括阻容回路；
阻容回路与取能模块串联后，跨接在被触发晶闸管的阳极和阴极之间。
阻容回路包括阻尼电容Ct和阻尼电阻Rt；
阻尼电容Ct一端连接被触发晶闸管的阳极，另一端连接阻尼电阻Rt，阻尼电阻Rt的另一端连接取能模块。
本申请提供的技术方案具有以下有益效果：
本申请提供的晶闸管门极触发电路包括触发模块和取能模块；取能模块与触发模块连接，用于为触发模块供电；触发模块包括三极管Q3和负反馈回路，三极管Q3的集电极和发射极与负反馈回路连接，三极管Q3的基极与控制系统连接，负反馈回路还与被触发晶闸管的门极连接，触发模块用于根据三极管Q3接收的来自控制系统提供的不同电压等级的触发信号经过负反馈回路向被触发晶闸管的门级发送恒定的门级触发电流，输出的门级触发电流没有延时，且可靠性高，能可靠触发晶闸管的门极。
本申请中的阻容回路与取能模块串联后，跨接在被触发晶闸管的阳极和阴极之间，实现被触发晶闸管的动态均压和静态均压，抑制被触发晶闸管换相过冲，保证被触发晶闸管可靠运行。
本申请中的触发模块可以满足不同电压等级的被触发晶闸管需求，门极触发电流恒定，使用的器件少，成本低，且能广泛应用于各类被触发晶闸管的触发。
本申请提供的晶闸管门极触发电路可以在较宽的供电范围内实现触发电流变化小，因此可以直接通过阻容回路取能，无需额外的供电电源。
本申请提供的晶闸管门极触发电路能够应用于高电压大电流晶闸管的串并联场景，且能够兼容各种电压等级，适用范围广。
附图说明
图1是本申请实施例中晶闸管门极触发电路的一种结构示意图；
图2是本申请实施例中触发模块的结构示意图；
图3是本申请实施例中取能模块的结构示意图；
图4是本申请实施例中晶闸管门极触发电路的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例提供了一种晶闸管门极触发电路，如图1所示，包括触发模块和取能模块。
取能模块与触发模块连接，取能模块用于为触发模块供电，即将输出电压VDD提供给触发模块。
触发模块包括三极管Q3和负反馈回路，三极管Q3的集电极和发射极与负反馈回路连接，三极管Q3的基极与控制系统连接，负反馈回路还与被触发晶闸管的门极连接。
触发模块用于：在取能模块的供电下(也就是在输入VDD情况下)，根据三极管Q3接收的来自控制系统提供的不同电压等级的触发信号向被触发晶闸管T的门级发送恒定的门级触发电流。
需要说明的是，图1中的被触发晶闸管T的阳极与节点A连接，被触发晶闸管T的阴极与节点K连接，被触发晶闸管T的门极(即图1中的GATE)与触发模块连接。而且，取能模块还与节点A和节点K连接，触发模块与节点K连接。
本申请实施例提供的晶闸管门极触发电路输出的门级触发电流没有延时，且可靠性高，能可靠触发晶闸管门极，且输出的门级触发电流恒定，所以又可以称为恒流可控型晶闸管门极触发电路。
如图2所示，负反馈回路包括偏置电阻R3、偏置电阻R5、偏置电阻R6、偏置电阻R7、三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3；
三极管Q3的集电极通过偏置电阻R3与取能模块连接，三极管Q3的发射极通过偏置电阻R6与被触发晶闸管T的阴极连接，偏置电阻R3与取能模块连接点为节点V；
三极管Q2的基极与三极管Q3的集电极连接，三极管Q2的集电极通过偏置电阻R7与被触发晶闸管T的阴极连接，三极管Q2的发射极通过偏置电阻R5连接到节点V；
三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的集电极通过偏置电阻R5与取能模块连接，三极管Q1的发射极与被触发晶闸管T的门极连接，为被触发晶闸管T提供恒定的门级触发电流。
可选地，三极管Q1和三极管Q3可以为NPN三极管，三极管Q2可以为PNP三极管。
当被触发晶闸管T根据预设需求工作在目标电压等级下时，通过调整偏置电阻R3的阻值和/或偏置电阻R5的阻值，使节点V的电压在目标电压范围内。
晶闸管门级触发电路需要工作在目标电压范围内时，三极管Q1工作于静态工作点下。于是，当被触发晶闸管T的门极阻抗RG减小时，被触发晶闸管T的门极触发电流IG增大，通过负反馈回路控制门极触发电流IG减小，实现在目标电压范围(如30V～60V)内保持被触发晶闸管的门极触发电流IG的恒定。同理，当被触发晶闸管T的门极阻抗RG减小时，被触发晶闸管T的门极触发电流IG减小，负反馈回路控制门极触发电流IG增大，实现在目标电压范围内保持被触发晶闸管T的门极触发电流IG的恒定。
本申请实施例提供的晶闸管触发电路工作原理如下：
首先，需要说明的是，三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3均工作在线性放大状态。接着，触发模块输出的电流信号(即触发电流IG)大小通过偏置电阻R3进行调节，控制原理如下：IR3+Ib2＝Ic3(IR3为通过偏置电阻R3的电流，Ib2为三极管Q2的基极电流，Ic3为三极管Q3的集电极电流)，Ic3＝β3Ib3(β3为三极管Q3的放大倍数，Ib3为三极管Q3的基极电流)，由于Ib3由触发信号的幅值决定，门极触发信号幅值恒定，因此，Ib3恒定，进而Ic3恒定，通过调节偏置电阻R3阻值可以改变IR3，进而改变Ib2，通过三极管Q1和三极管Q2的放大，改变触发电流IG，通过调节偏置电阻R3和偏置电阻R5，确保节点V的电压VDD在40～60V范围内变化时，控制触发电流在2～5A范围内。然后，适应不同电压等级的晶闸管，晶闸管门极的阻抗改变，触发电流变化极小，控制原理如下：IR5＝Ie2+Ic1(IR5为通过偏置电阻R5的电流，Ie2为三极管Q2的发射极电流，Ic1为三极管Q1的集电极电流)，Ie2＝Ib2+Ic2(Ic2为三极管Q2集电极电流)，Ic2＝IR7+Ib1(IR7为通过偏置电阻R7的电流，Ib1为三极管Q1的基极电流)，Ic2＝β2Ib2(β2为三极管Q2的放大倍数)，IG＝Ie1＝(1+β1)Ib1(β1为三极管Q1的放大倍数，Ib1为三极管Q1的基极电流)，晶闸管门极电压VG＝IGRG(VG为晶闸管的门极电压，RG为晶闸管的门极阻抗)，Vb1＝Vbe1+VG(Vb1为三极管Q1的基极电压，Vbe1为三极管Q1的基极发射极压降)，基于以上公式和负反馈回路即可控制触发电流文纹波在很小的范围内。负反馈回路工作原理具体分为以下两种情况：
情况一：被触发晶闸管T的门极触发电压UG恒定，且满足UG＝IGRG，若被触发晶闸管T的门极阻抗RG减小，则被触发晶闸管T的门极触发电流IG增大，通过负反馈回路控制门极触发电流IG减小。
由于三极管Q1的发射极电流Ie1与被触发晶闸管T的门极触发电流IG相等(即Ie1＝IG)，且满足IG＝Ie1＝Ib1+Ic1＝(1+β1)Ib1，其中，Ib1表示三极管Q1的基极电流，Ic1表示三极管Q1的集电极电流Ic1，β1表示三极管Q1的放大倍数。于是被触发晶闸管T的门极触发电流IG增大时，三极管Q1的基极电流Ib1和三极管Q1的集电极电流Ic1均增大。
进一步地，又因为流经偏置电阻R5的电流IR5会随着三极管Q1的基极电流Ib1和三极管Q1的集电极电流Ic1的增大而增大，且偏置电阻R5的压降UR5满足UR5＝IR5R5，于是偏置电阻R5的压降UR5增大。
更进一步地，由于三极管Q2的发射极电压Ue2满足Ue2＝U-UR5，其中，U表示节点V的电压，随着基于偏置电阻R5的压降UR5的增大，三极管Q2的发射极电压Ue2会减小，于是，三极管Q2的集电极电流Ic2会随着三极管Q2的发射极电压Ue2的减小而减小。
再进一步地，由于三极管Q2的集电极电流Ic2满足Ic2＝IR7+Ib1，其中，IR7表示流偏置电阻R7的电流，于是流偏置电阻R7的电流IR7会随着三极管Q2的集电极电流Ic2的减小而减小。又因为偏置电阻R7的电压UR7满足UR7＝IR7R7，于是，偏置电阻R7的电压UR7就会减小。
还进一步地，由于三极管Q1的基极电压Ub1与偏置电阻R7的电压UR7相等，所以三极管Q1的基极电压Ub1会随着偏置电阻R7的电压UR7的减小而减小，进而，三极管Q1的发射极电流Ib1也会随着三极管Q1的基极电压Ub1的减小而减小。
最后，由于被触发晶闸管T的门极触发电流IG满足IG＝Ie1＝Ib1+Ic1＝(1+β1)，被触发晶闸管T的门极触发电流IG又会随着三极管Q1的发射极电流Ib1的减小而减小，最终实现了保持被触发晶闸管T的门极触发电流IG的恒定。
情况二：被触发晶闸管T的门极触发电压UG恒定，若被触发晶闸管T的门极阻抗RG增大，则被触发晶闸管T的门极触发电流IG减小，通过负反馈回路控制门极触发电流IG增大。
由于三极管Q1的发射极电流Ie1与被触发晶闸管的门极触发电流IG相等(即Ie1＝IG)，且满足IG＝Ie1＝Ib1+Ic1＝(1+β1)Ib1，其中，Ib1表示三极管Q1的基极电流，Ic1表示三极管Q1的集电极电流Ic1，β1表示三极管Q1的放大倍数。于是被触发晶闸管的门极触发电流IG减小时，三极管Q1的基极电流Ib1和三极管Q1的集电极电流Ic1均减小。
进一步地，又因为流经偏置电阻R5的电流IR5会随着三极管Q1的基极电流Ib1和三极管Q1的集电极电流Ic1的减小而减小，且偏置电阻R5的压降UR5满足UR5＝IR5R5，于是偏置电阻R5的压降UR5减小。
更进一步地，由于三极管Q2的发射极电压Ue2满足Ue2＝U-UR5，其中，U表示节点V的电压，随着基于偏置电阻R5的压降UR5的减小，三极管Q2的发射极电压Ue2会增大，于是，三极管Q2的集电极电流Ic2会随着三极管Q2的发射极电压Ue2的增大而增大。
再进一步地，由于三极管Q2的集电极电流Ic2满足Ic2＝IR7+Ib1，其中，IR7表示流偏置电阻R7的电流，于是流偏置电阻R7的电流IR7会随着三极管Q2的集电极电流Ic2的增大而增大。又因为偏置电阻R7的电压UR7满足UR7＝IR7R7，于是，偏置电阻R7的电压UR7就会增大。
还进一步地，由于三极管Q1的基极电压Ub1与偏置电阻R7的电压UR7相等，所以三极管Q1的基极电压Ub1会随着偏置电阻R7的电压UR7的增大而增大，进而，三极管Q1的发射极电流Ib1也会随着三极管Q1的基极电压Ub1的增大而增大。
最后，由于被触发晶闸管的门极触发电流IG满足IG＝Ie1＝Ib1+Ic1＝(1+β1)，被触发晶闸管的门极触发电流IG又会随着三极管Q1的发射极电流Ib1的增大而增大，最终实现了保持被触发晶闸管的门极触发电流IG的恒定。
本申请实施例中，触发模块为被触发晶闸管T提供的门级触发电流(为脉冲信号)上升时间(10％～90％IGM)小于等于1us，门级触发电流的上升斜率大于等于2A/us，脉冲流宽度在5～20us范围内，进而实现被触发晶闸管T的可靠触发。而且有利于串并联的晶闸管在同一时刻导通，为了保证串联晶闸管同时、可靠开通，触发模块要采用强触发技术，也就是触发模块提供的门级触发电流的波形前面有个短时的尖峰，因此尤其适用于高压交直流输电系统中晶闸管串并联使用的应用场合。
另外，触发模块可以满足节点V的电压VDD在目标电压范围内门级触发电流变化在2A～5A范围内，满足被触发晶闸管T触发需求；而且触发模块可以满足不同电压等级的晶闸管(门极阻抗在5Ω～20Ω范围内)需求，门极触发电流恒定。
取能模块包括依次串联的稳压模块、隔离模块和储能模块。
如图3所示，稳压模块包括稳压管D1、旁路晶闸管T1、限流电阻R1、限流电阻R2和反向续流二极管D2。稳压管D1的阴极与被触发晶闸管T的阳极连接(由于被触发晶闸管T的阳极与节点A连接，所以也可以认为稳压管D1的阴极与节点A连接)，稳压管D1的阳极通过限流电阻R1与被触发晶闸管T的阴极连接(由于被触发晶闸管T的阴极与节点K连接，所以也可以认为稳压管D1的阳极通过限流电阻R1与节点K连接)；旁路晶闸管T1的阳极和反向续流二极管D2的阴极与稳压管D1的阴极连接，旁路晶闸管T1的阴极和反向续流二极管D2的阳极与被触发晶闸管T的阴极连接(也就是与节点K连接)；限流电阻R2一端与稳压管D1的阳极连接，另一端与旁路晶闸管T1的门极连接。
储能模块包括限流电感L1和储能电容C1；
限流电感L1的一端连接节点V，其另一端通过储能电容C1与被触发晶闸管T的阴极连接(也就是连接节点K)。
隔离模块包括正向续流二极管D3；
正向续流二极管D3的阳极与被触发晶闸管T的阳极连接，其阴极与节点V连接，将节点V的电压提供给触发模块电。
需要说明的是，取能模块可以节点V为触发模块提供供电电压，通过阻容回路的阻尼电容Ct和阻尼电阻Rt进行取能，被触发晶闸管T阳极电压为正时，通过正向续流二极管D3给储能电容C1充电，限流电感L1起限流作用，防止充电电流过大，影响储能电容C1的寿命。储能电容C1的端电压通过稳压管D1、限流电阻R1、限流电阻R2、旁路晶闸管T1来控制，维持储能电容C1的端电压在40～60V范围内，正向续流二极管D2反向续流，在被触发晶闸管T承受反向电压时不给储能电容充电。
如图4所示，触发电路还包括阻容回路；
阻容回路与取能模块串联后，跨接在被触发晶闸管T的阳极和阴极之间。
阻容回路包括阻尼电容Ct和阻尼电阻Rt；
阻尼电容Ct一端连接被触发晶闸管T的阳极，另一端连接阻尼电阻Rt，阻尼电阻Rt的另一端连接取能模块。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本申请精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种晶闸管门极触发电路，其特征在于，包括触发模块和取能模块，所述取能模块与触发模块连接，用于为所述触发模块供电；
所述触发模块包括三极管Q3和负反馈回路，所述三极管Q3的集电极和发射极与所述负反馈回路连接，所述三极管Q3的基极与控制系统连接，所述负反馈回路还与被触发晶闸管的门极连接；
所述触发模块用于：根据所述三极管Q3接收的来自所述控制系统提供的不同电压等级的触发信号经过所述负反馈回路向所述被触发晶闸管的门极发送恒定的门极触发电流。
2.根据权利要求1所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述负反馈回路包括偏置电阻R3、偏置电阻R5、偏置电阻R6、偏置电阻R7、三极管Q1和三极管Q2；
所述三极管Q3的集电极通过偏置电阻R3与所述取能模块连接，所述三极管Q3的发射极通过偏置电阻R6与所述被触发晶闸管的阴极连接，所述偏置电阻R3与所述取能模块连接点为节点V；
所述三极管Q2的基极与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q2的集电极通过偏置电阻R7与所述被触发晶闸管的阴极连接，所述三极管Q2的发射极通过偏置电阻R5连接到节点V；
所述三极管Q1的基极与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的集电极通过偏置电阻R5与所述取能模块连接，所述三极管Q1的发射极与所述被触发晶闸管的门极连接，为所述被触发晶闸管提供恒定的门级触发电流。
3.根据权利要求2所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述三极管Q1和三极管Q3均为NPN三极管，所述三极管Q2为PNP三极管。
4.根据权利要求2所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，当所述被触发晶闸管根据预设需求工作在目标电压等级下时，通过调整所述偏置电阻R3的阻值和/或偏置电阻R5的阻值，使所述节点V的电压在目标电压范围内；
当所述节点V的电压在目标电压范围内时，所述三极管Q1工作于静态工作点下；
当被触发晶闸管的门极阻抗减小时，所述被触发晶闸管的门极触发电流减小，所述负反馈回路控制所述门极触发电流减小，实现在所述目标电压范围内保持所述被触发晶闸管的门极触发电流的恒定；
当被触发晶闸管的门极阻抗减小时，所述被触发晶闸管的门极触发电流减小，所述负反馈回路控制所述门极触发电流增大，实现在所述目标电压范围内保持所述被触发晶闸管的门极触发电流的恒定。
5.根据权利要求4所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述当所述被触发晶闸管的门极阻抗减小时，所述被触发晶闸管的门极触发电流增大，通过所述负反馈回路控制所述门极触发电流减小的具体过程为：
基于增大的被触发晶闸管的门极触发电流，所述三极管Q1的基极电流和所述三极管Q1的集电极电流均增大；
基于增大的三极管Q1的基极电流和增大的三极管Q1的集电极电流，流经所述偏置电阻R5的电流增大，且所述偏置电阻R5的压降增大；
基于增大的偏置电阻R5的压降，所述三极管Q2的发射极电压减小，且所述三极管Q2的集电极电流减小；
基于减小的三极管Q2的集电极电流，所述偏置电阻R7的电流减小，且所述偏置电阻R7的电压减小；
基于减小的偏置电阻R7的电压，所述三极管Q1的基极电压减小，且所述三极管Q1的发射极电流减小；
基于减小的三极管Q1的发射极电流，所述被触发晶闸管的门极触发电流减小。
6.根据权利要求4所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述当所述被触发晶闸管的门极阻抗增大时，所述被触发晶闸管的门极触发电流减小，通过所述负反馈回路控制所述门极触发电流增大的具体过程为：
基于减小的被触发晶闸管的门极触发电流，所述三极管Q1的基极电流和所述三极管Q1的集电极电流均减小；
基于减小的三极管Q1的基极电流和减小的三极管Q1的集电极电流，流经所述偏置电阻R5的电流减小，且所述偏置电阻R5的压降减小；
基于减小的偏置电阻R5的压降UR5，所述三极管Q2的发射极电压Ue2增大，且所述三极管Q2的集电极电流Ic2增大；
基于增大的三极管Q2的集电极电流，所述偏置电阻R7的电流增大，且所述偏置电阻R7的电压UR7增大；
基于增大的偏置电阻R7的电压，所述三极管Q1的基极电压增大，且所述三极管Q1的发射极电流增大；
基于增大的三极管Q1的发射极电流，所述被触发晶闸管的门极触发电流增大。
7.根据权利要求1项所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述触发模块还包括限流电阻R4；
所述三极管Q3的基极通过所述限流电阻R4与控制系统连接。
8.根据权利要求2所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述取能模块包括依次串联的稳压模块、隔离模块和储能模块。
9.根据权利要求8所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述稳压模块包括稳压管D1、旁路晶闸管T1、限流电阻R1、限流电阻R2和反向续流二极管D2；
所述稳压管D1的阴极与所述被触发晶闸管的阳极连接，所述稳压管D1的阳极通过所述限流电阻R1与所述被触发晶闸管的阴极连接；所述旁路晶闸管T1的阳极和所述反向续流二极管D2的阴极与所述稳压管D1的阴极连接，所述旁路晶闸管T1的阴极和所述反向续流二极管D2的阳极与所述被触发晶闸管的阴极连接；所述限流电阻R2一端与所述稳压管D1的阳极连接，另一端与旁路晶闸管T1的门极连接。
10.根据权利要求8所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述储能模块包括限流电感L1和储能电容C1；
所述限流电感L1的一端连接所述节点V，其另一端通过所述储能电容C1与所述被触发晶闸管的阴极连接。
11.根据权利要求10所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述隔离模块包括正向续流二极管D3；
所述正向续流二极管D3的阳极与所述被触发晶闸管的阳极连接，其阴极与所述节点V连接，将所述节点V的电压提供给所述触发模块。
12.根据权利要求1所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述触发电路还包括阻容回路；
所述阻容回路与取能模块串联后，跨接在被触发晶闸管的阳极和阴极之间。
13.根据权利要12所述的晶闸管门极触发电路，其特征在于，所述阻容回路包括阻尼电容Ct和阻尼电阻Rt；
所述阻尼电容Ct一端连接被触发晶闸管的阳极，另一端连接所述阻尼电阻Rt，所述阻尼电阻Rt的另一端连接取能模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110989450.8A CN113708603B (zh) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | 一种晶闸管门极触发电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110989450.8A CN113708603B (zh) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | 一种晶闸管门极触发电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113708603A true CN113708603A (zh) | 2021-11-26 |
| CN113708603B CN113708603B (zh) | 2023-12-15 |
Family
ID=78655293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110989450.8A Active CN113708603B (zh) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | 一种晶闸管门极触发电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113708603B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85103691A (zh) * | 1985-05-13 | 1986-11-12 | 龙飞 | 可控硅触发电路 |
| US4698520A (en) * | 1984-02-17 | 1987-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus to trigger the current-conducting state of gate-turn-off thyristor |
| CN1469534A (zh) * | 2002-06-28 | 2004-01-21 | St微电子公司 | 对整流电桥的闸流管的控制 |
| CN101510771A (zh) * | 2008-12-15 | 2009-08-19 | 北京索控欣博通电气有限公司 | 感应取能式晶闸管触发装置（nbtrc） |
| CN103138274A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-06-05 | 苏州工业园区和顺电气股份有限公司 | 可监控磁控电抗器 |
| CN103516177A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-15 | 华中科技大学 | 一种脉冲晶闸管的触发装置 |
| CN109150145A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-04 | 北京机械设备研究所 | 一种晶闸管门极恒流驱动电路 |
-
2021
- 2021-08-26 CN CN202110989450.8A patent/CN113708603B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4698520A (en) * | 1984-02-17 | 1987-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus to trigger the current-conducting state of gate-turn-off thyristor |
| CN85103691A (zh) * | 1985-05-13 | 1986-11-12 | 龙飞 | 可控硅触发电路 |
| CN1469534A (zh) * | 2002-06-28 | 2004-01-21 | St微电子公司 | 对整流电桥的闸流管的控制 |
| CN101510771A (zh) * | 2008-12-15 | 2009-08-19 | 北京索控欣博通电气有限公司 | 感应取能式晶闸管触发装置（nbtrc） |
| CN103138274A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-06-05 | 苏州工业园区和顺电气股份有限公司 | 可监控磁控电抗器 |
| CN103516177A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-15 | 华中科技大学 | 一种脉冲晶闸管的触发装置 |
| CN109150145A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-04 | 北京机械设备研究所 | 一种晶闸管门极恒流驱动电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113708603B (zh) | 2023-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3461006B1 (en) | Protection circuit, oscillation compensation circuit and power supply circuit in solid state pulse modulator | |
| CN112805587B (zh) | 激光发射电路和激光雷达 | |
| CN113287237B (zh) | 激光发射电路和激光雷达 | |
| CN107528298B (zh) | 电子负载的保护电路及电子负载 | |
| CN211123821U (zh) | 一种应用于电表和终端的线性稳压电路 | |
| JP2000217341A (ja) | プログラム可能スル―レ―トリミッタを有する低ノイズステップダウンスイッチングレギュレ―タ回路、およびその使用方法 | |
| CN108768355B (zh) | 快速导通Pmos管驱动电路及实现方法 | |
| CN113708603A (zh) | 一种晶闸管门极触发电路 | |
| CN210745021U (zh) | 一种非周期性buck开关电源电路 | |
| CN214480275U (zh) | 适用于小功率应用的小体积buck变换器电路 | |
| CN210692435U (zh) | 一种pwm控制型继电器 | |
| US4028612A (en) | Dynamic current limiter for switching voltage regulators | |
| CN114070019A (zh) | 驱动电路、驱动方法及开关电源 | |
| CN109495092B (zh) | 功率开关管驱动电路及驱动方法 | |
| CN203324874U (zh) | 低压降稳压器中的频率补偿电路 | |
| CN112805586A (zh) | 激光发射电路和激光雷达 | |
| CN110706977A (zh) | 一种pwm控制型继电器 | |
| CN112769422A (zh) | 开关电路 | |
| CN103986329A (zh) | 输入自适应的自激式Cuk变换器 | |
| CN220421642U (zh) | 一种在恒流回路中切换电压源的控制电路 | |
| CN113346729B (zh) | 一种控制开关电源输出电压上升时间的电路 | |
| CN111147052B (zh) | 一种产生相同上升、下降斜率模拟波形的发生电路 | |
| CN216672977U (zh) | 一种三极管驱动控制电路和驱动系统 | |
| CN220510776U (zh) | 一种防反接驱动电路以及驱动设备 | |
| CN216699813U (zh) | 驱动电路及开关电源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |