CN1291817A - 具有负阻特性的晶闸管跨接器触发电路 - Google Patents

具有负阻特性的晶闸管跨接器触发电路 Download PDF

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Abstract

本发明是一种晶闸管跨接器触发电路,由电压检测回路和电流驱动回路组成。前一回路为R1、R2电阻分压器,R2上的电压UB0取为检测电压。后一回路的核心是一个与光电隔离器发光体串联的稳压管V1和一个与V1并联的同一光电隔离器V2(三极管部分)构成的反馈回路。在UBO大于V1稳压值时,它能使驱动电流I3迅速增大,UBO、I3呈现负阻特性。因此本发明阀值触通重复性好、工作可靠,在工作范围内阀值基本不受晶闸管触发参数和环境温度的影响。

Description

具有负阻特性的晶闸管跨接器触发电路
一种具有负阻特性的晶闸管跨接器触发电路，属电子技术领域。
晶闸管跨接器广泛应用于同步发电机和同步电动机的转子过电压保护。跨接器由晶闸管和耗能器件组成。当转子过电压幅值大于设定的阀值时，跨接器触发电路使该晶闸管导通，将耗能器件并入转子回路，从而达到限制过电压幅值的目的。对这种触发电路，要求结线简单，工作可靠，阀值触通重复性好，动作值尽可能不受晶闸管触发参数的影响。已有的跨接器触发电路常采用图1所示的简单触发电路。这种电路提供的驱动电流是连续缓慢变化的，因此晶闸管触通时的电压阀值，会受到晶闸管参数(触发电流)和环境温度影响。如触发电流分别是20mA和100mA的两个晶闸管，对于同一个触发电路它们的电压阀值就有明显的差别，同一个晶闸管冬天和夏天电压阀值也有差别。这类触发电路也有的内部使用小电流晶闸管，但其抗干扰较差，动作正确性也同样受小电流晶闸管触发参数影响。
本发明的目的是提供一种具有负阻特性，工作可靠，阀值触通重复性好，在工作范围内电压阀值基本不受晶闸管参数影响的晶闸管跨接器触发电路。
本发明提供的晶闸管跨接器触发电路图2，包括电压检测回路和SCR电流驱动回路。(ABO)电压检测回路由R1、R2组成，UAO为被监视电压，分压值UBO为检测电压。(BGKO)电流驱动回路由稳压管V1、光电隔离器V2、二极管D1、D2、D3、电阻R4、R5及晶闸管SCR的控制极G-阴极K之间电阻组成。从BO端往里看的输入等效电阻为R3。V2的三极管并联于V1两端，而V2的发光二极管串在驱动电流回路中，在D1、D2未箝位之前V2发光管是驱动电流的主要通道，箝位后绝大部分驱动电流从D1、D2流过。其工作原理如下：检测电压UBO以SCR触通为条件的下限值即为跨接器的电压阀值。当UBO未达到(小于)电压阀值时，稳压管V1处于阻断状态，驱动电流I3=0。当UBO开始大于阀值时，稳压管导通，I3通过光电隔离器V2使V1两端短接，从而加速I3迅速增大，使SCR可靠导通。只要SCR的触发电流在电路所能提供的电流范围内，其阀值基本上由稳压管稳压值决定，而与SCR的触发参数无关。图2中并接在V2发光管两端的串联二极管D1、D2是为了限制光电隔离器发光管的电流。并联在V2发光管两端的R4给予V1一个漏电通道，以免引误。D3用以防止反向电压损害光电隔离器，V2应为达林顿光电隔离器。进一步分析可知，图2中点划线内电路输入等效电阻可视作R3，在UBO小于或等于阀值V1阻断时，R3阻值为无穷大。在UBO开始大于阀值后，基本由SCR控制极输入电阻决定(一般为10欧左右)。在过压保护的实际电路中，R2阻值远比R1小，因此上两种情况均能使R1＞＞(R2∥R3)得以满足，故I1=UAO／[R1+(R2∥R3)]≈UAO／R1………式①。这就是说，可以把I1近似地看作是一个电流源，其电流值与过电压幅值成正比。又I1=I2+I3………式②。假设V1稳压值为15V，SCR触发电压为2V(稳压特性)，R2=100Ω，这时的电压阀值大约为19V。由①、②式可知，当UBO≤19V时，V1相当于开路，I1=I2=19／0．1=190(mA)，I3=0。当UBO＞19V且使光电隔离器动作之后，UBO从19V降到4V，此时I2=4／0．1=40(mA)，I3=I1-I2=190-40=150(mA)。将以上结果画成图3所示的UBO-I3伏安特性曲线，呈现的就是负阻特性。
本发明的优点：1．触发电路工作可靠，阀值触通重复性好。2．具有负阻特性，在一定范围内电压阀值基本不受晶闸管参数和环境温度的影响。
图1-简单触发电路。
图2-本发明触发电路原理电路图。
图3-UBO-I3负阻特性曲线图。
实施例：UAO为被监视的过电压。将R1、R2串联后跨接在AO上。从二电阻的接点B和参考零电平O点送出检测电压，这是第一回路。第二回路的输入端是与B点连接的稳压管V1之阴极。将V1与光电隔离器V2之发光管共阳极串联，V2的输出端并联在V1上(三极管集电极连V1阴极，发射极连V1阳极)，V2发光管与导向二极管D3正向串联，D3的阴极与SCR控制极G相接；再将用以箝位限流的串联二极管D1D2和泄漏电阻R4同时并联在V2发光管上，抗干扰电阻R5并在SCR之G、K之间。SCR阳极串联耗能器件后接A点，SCR阴极接O点，V2采用达林顿光电隔离器。

Claims (3)

1、本发明为一种晶闸管跨接器触发电路，包括ABO电压检测回路和BGKO电流驱动回路。其特征在于电阻R1与R2串联组成电压检测回路，跨接在被监视的过电压两端AO。分压电阻R2上的电压UBO即为检测电压，BO即是电流驱动回路的输入端。电流驱动回路由稳压管V1、光电隔离器V2、电阻R4、R5、二极管D1、D2、D3组成。V2的三极管并接于稳压管V1两端，而V2的发光管串在驱动电流回路中，一端与V1相连，另一端与D3相接，D3的另一端与SCR控制极相连，构成驱动电流回路。
2、根据权利要求1所述的触发电路，其特征在于用以箝位限流的串联二极管D1、D2并联于V2发光管两端，用以泄漏的R4并接于V2发光管两端；用以防反压的D3串联在V2发光管和SCR-G之间。
3、根据权利要求2所述的触发电路，其特征在于V2采用达林顿光电隔离器。
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