CN203617924U

CN203617924U - 直流硅整流电源

Info

Publication number: CN203617924U
Application number: CN201320303829.XU
Authority: CN
Inventors: 陆地; 许岩; 李甲锋; 王胜; 任龙; 崔璐
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2023-05-29

Abstract

本实用新型公开了一种直流硅整流电源，包括主回路、继电控制回路、保护电路和触发电路；其中，所述继电控制回路、保护电路和触发电路分别连接主回路，继电控制回路连接保护电路，保护电路和触发电路相连接。本实用新型的主电路采用三相全控桥式整流电路以及不控桥式整流电路，用继电器、时间继电器搭建控制回路，实现电路的逻辑控制；采用电力电子技术，利用功率放大器、半导体元件和电子芯片搭建了保护回路和晶闸管触发器，是一种大电流直流电源装置。

Description

直流硅整流电源

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种直流电源发生装置，特别是一种直流硅整流电源。

背景技术

直流电源被广泛的应用于工农业以及民用设施。特别是电镀、电解行业。三相可控整流电路是利用电力电子变流技术，把三相正弦交流电通过整流元件变成平稳的可调的单方向的直流电流。整流器件主要采用晶闸管搭建的整流桥，晶闸管具有单相导通性，晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当正向门极电压，使晶闸管导通过程称为触发。晶闸管一旦触发导通后，门极就对它失去控制作用，通常在门极上只要加上一个正向脉冲电压即可，称为触发电压。

利用晶闸管的这种特性，将晶闸管按一定关系组合，使交流电单相通过晶闸管电路，从而实现整流。整流电路中，最重要的是，在合适的时刻向主电路晶闸管发出脉冲信号，使晶闸管导通，因此，触发电路是整流成败的关键。目前，触发电路主要有模拟触发和数字触发两种。对模拟式晶闸管触发器来说，常用的又可分为正弦波同步和锯齿波同步的两大家族。采用正弦波同步的触发器，由于对同步信号幅值和正弦波的波形要求较严，如今已较少应用，而锯齿波同步的模拟式触发器在当今晶闸管电力电子设备中获得了甚为广泛的应用。然而这种触发器由于是通过恒流源对电容充电来得到锯齿波的，往往电容和恒流源输出电流在触发器制作过程中便设定为定值，当同步电压频率降低时，则锯齿波宽度增加，充电时间变长，造成锯齿波幅值增高，相反当同步电压频率升高时，锯齿波宽度变窄，充电时间变短，造成锯齿波幅值降低，因此，当移相控制电压一定时，由于同步电压频率变化，导致输出触发脉冲的控制角不相同，便很难达到稳定输出的要求，自然很难适应同步电压频率的变化

另一方面，现有的三相全控整流电路在某一时刻需要同时触发2个晶闸管倒通。如果脉冲宽度过小，容易引起触发失败。采用宽脉冲触发,脉冲宽度要大于60度,采用宽脉冲触发这种触发电路脉冲前沿陡度较差，装置功耗大,需要大体积的脉冲变压器等缺点。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种直流硅整流电源，主电路采用三相全控桥式整流电路以及不控桥式整流电路，用继电器、时间继电器搭建控制回路，实现电路的逻辑控制；采用电力电子技术，利用功率放大器、半导体元件和电子芯片搭建了保护回路和晶闸管触发器，是一种大电流直流电源装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术解决方案：

一种直流硅整流电源，包括主回路、继电控制回路、保护电路和触发电路；其中，所述继电控制回路、保护电路和触发电路分别连接主回路，继电控制回路连接保护电路，保护电路和触发电路相连接。

进一步的，所述主回路包括三相交流电源、接触器、交流互感器、晶闸管交流调压装置、三相变压器和三相桥式整流电路；其中，所述三相交流电源通过接触器连接三个交流互感器，交流互感器下端分别连接晶闸管交流调压装置，晶闸管交流调压装置的下端共同连接所述三相变压器，三相变压器连接所述三相桥式整流电路。

进一步的，所述主回路的供电电源为三相交流电源，三相交流电源的A相、B相和C相安装三相空气开关S_o，三相空气开关S_o的下端A1点、B1点和C1点均与接触器K₀的主触点相连；接触器K₀的主触点下端A2点、B2点和C2点分别连接交流互感器T₄、交流互感器T₅和交流互感器T₆；交流互感器T₄二次侧接电阻R4，以防交流互感器T₄二次侧短路；交流互感器T₅二次侧接电阻R5，交流互感器T₆二次侧接电阻R6；交流互感器T₄、交流互感器T₅和交流互感器T₆的下端分别为A3点、B3点和C3点，A3点、B3点和C3点下端分别接有一个晶闸管交流调压装置，具体连接如下：从A3点并联三条电路，第一条电路从A3点接晶闸管V1的阳极，晶闸管V1的阴极接A4点，门极g1接触发电路的X11点；第二条电路为阻容电路，第二条电路从A3点接电容C1，电容C1另一端接电阻R1，电阻R1另一端接A4，该阻容电路用来抑制内因过电压，包括换相过电压以及关断过电压；第三条电路从A3点接晶闸管V4的阴极，晶闸管V4的阳极接A4点，门极g4接触发电路的X41点；同理，从B3点并联三条电路，第一条电路从B3点接晶闸管V3的阳极，晶闸管V3的阴极接B4点，门极g3接触发电路的X31点；第二条电路从B3点接电容C2，电容C2另一端接电阻R2，电阻R2另一端接B4点；第三条电路从B3点接晶闸管V6的阴极，晶闸管V6的阳极接B4，门极g6接触发电路的X61点；从C3点并联三条电路，第一条电路从C3点接晶闸管V5的阳极，晶闸管V5的阴极接C4点，门极g5接触发电路的X51点；第二条电路从C3点接电容C3，电容C3另一端接电阻R3，电阻R3另一端接C4点；第三条电路从C3点接晶闸管V2的阴极，晶闸管V2的阳极接C4点，门极g2接触发电路的X21点；上述6个晶闸管V1-V6的门极按晶闸管V1-V6顺序导通，前后相邻两晶闸管导通相位角差60度；

三个晶闸管交流调压装置的下端A4点、B4点、C4点均与三相变压器T1连接，三相变压器T1一次侧采用三角形接法头尾相连，三相变压器T1二次侧A5点、B5点、C5点也采用三角形接法头尾相连；

三相变压器T1输出端接三相桥式整流电路；该三相桥式整流电路共有六个桥臂，从A5点并联二极管V11和二极管V14，从B5点并联二极管V13和二极管V16，从C5点并联二极管V15和二极管V12，其中二极管V11、二极管V13、二极管V15的输出端共阳极，二极管V14、二极管V16、二极管V12的输出端共阴极；

100点与101点之间并联三条支路，其中，第一条支路从100点接滑动变阻器RP1，该滑动变阻器RP1用以整定过流值，整定在额定电流的1.1倍，变阻器RP1的下端接电阻R7，电阻R7的下端接101点；第二条支路从100点接电阻R8，电阻R8的下端接103点；第三条支路从100点接电压表PV，电压表PV另一端接101点。

进一步的，所述继电控制回路的结构如下：

从控制变压器T3的二次侧并联以下6条支路：

第一条支路从270点接接触器K₀的辅助常闭触点上端，接触器K₀的辅助常闭触点下端接红色指示灯HR1，红色指示灯HR1的下端接239点，此支路实现停机指示；

第二条支路从270点接接触器K₀的辅助常开触点上端，接触器K₀的辅助常开触点下端接绿色指示灯HG1，绿色指示灯HG1的下端接239点，此支路实现运行指示；

第三条支路从270点接动合按钮S₂，实现控制装置的启动，动合按钮S₂根据需要进行并联，实现现场操作和远程操作多种模式。动合按钮S₂的下端一条引向113点，当动合按钮S₂动作时向运行指示供电，动合按钮S₂的下端另一条支路接动断按钮S₁，实现控制装置的停止，动断按钮S₁根据需要进行串联，实现现场操作和远程操作多种模式。本实施例中串联两个动断按钮S₁，每个动断按钮S₁的下端接继电器K₂的辅助常闭触点的上端，继电器K₂的辅助常闭触点的下端接时间继电器κ₁的线圈，时间继电器κ₁的线圈的下端接239点；时间继电器K₁的辅助常闭触点分别接入保护电路的273点和274点，此支路实现电源合分闸；

第四条支路从270点接保护电路的继电器K的辅助常开触点，继电器K的辅助常开触点的下端接继电器K₂的线圈，继电器K₂线圈的下端接239点，继电器K₂的辅助常开触点分别接入273点和274点，此支路实现故障动作；

第五条支路从270点接水压力传感器KL的上端，水压力传感器KL的下端常闭点接 271点，水压力传感器KL的下端常开接点接接黄色指示灯HY的上端，黄色指示灯HY的下端接239点，用作晶闸管冷却水水压的指示；

第六条支路从270点接继电器K₂的辅助常开触点，继电器K₂的辅助常开触点下端接红色指示灯HR2，红色指示灯HR2的下端接239点，此支路实现故障指示；

控制电路从保护电路的268点和269点接入动合按钮S₃，此支路实现故障复位；

从主回路A1点接入时间继电器K₁的延时开瞬时闭的常开触点，时间继电器K₁的延时开触点瞬时闭的常开的下端308点接接触器K₀线圈，接触器K₀线圈的下端接主电路B1点。

进一步的，所述继电控制回路的电源来自从主回路的B1点和C1点引出至控制变压器T3的一次侧；控制变压器T3的二次侧输出三种等级的电压，分别为交流24V，交流6.3V和交流5V。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1）采用芯片与元件共同搭建电路，结构紧凑，缩小了设备体积，易于更换。没有复杂的机械结构，工作无振动，噪音小；

2）采用多种保护措施，有效保护缺相、过流、过压、短路等电路故障；

3）技术成熟，可靠性高，具有相当高的转换效率。特别频繁开机和停机过程中，效率无损耗，可节约能源；

4）直流调节范围大。用户可依据负载情况灵活调整。

5）启动方便，采用软启动方式，对电网冲击小。

6）可进行手动和自动两种操作，方式灵活。

附图说明

图1是主回路的原理图。

图2是继电控制回路的原理图。

图3是继电控制回路电源的原理图。

图4是继电控制回路与保护电路的连接示意图。

图5是保护电路与滑动变阻器RP1的连接示意图。

图6是保护电路的接口示意图。

图7是触发电路的接口示意图。

图8是触发电路的端口与同步变压器T2的连接示意图。

图9是保护电路原理图。

图10是触发电路原理图。

图11是触发电路各采样点的波形图。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步解释说明。

具体实施方式

本实用新型的直流硅整流电源，包括主回路、继电控制回路、保护电路和触发电路；其中，所述继电控制回路、保护电路和触发电路分别连接主回路，继电控制回路连接保护电路，保护电路和触发电路相连接。继电控制回路、保护电路和触发电路用来对主回路进行控制，使主回路输出用户需要的电压和电流，同时实现主回路的保护。

主回路：

如图1所示，所述主回路的供电电源为三相交流电源，三相交流电源的A相、B相和C相安装三相空气开关S_o，三相空气开关S_o的下端A1、B1和C1均与接触器K₀的主触点相连，以向主回路供电；接触器K₀的主触点下端A2、B2和C2分别连接交流互感器T₄、T₅和T₆；交流互感器T₄二次侧接电阻R4，以防交流互感器二次侧短路；交流互感器T₅二次侧接电阻R5，交流互感器T₆二次侧接电阻R6；交流互感器T₄、T₅和T₆的下端分别为A3、B3和C3，A3、B3和C3下端分别接有一个晶闸管交流调压装置，具体连接如下：从A3并联三条电路，第一条电路从A3接晶闸管V1的阳极，晶闸管V1的阴极接A4（与K1同一点），门极g1接触发电路的X11；第二条电路为阻容电路，第二条电路从A3接电容C1，电容C1另一端（107点）接电阻R1，电阻R1另一端接A4，该阻容电路用来抑制内因过电压，包括换相过电压以及关断过电压；第三条电路从A3(与K4同一点)接晶闸管V4的阴极，晶闸管V4的阳极接A4，门极g4接触发电路的X41。同理，从B3并联三条电路，第一条电路从B3接晶闸管V3的阳极，晶闸管V3的阴极接B4(与K3同一点)，门极g3接触发电路的X31；第二条电路从B3接电容C2，电容C2另一端（108点）接电阻R2，电阻R2另一端接B4；第三条电路从B3(与K6同一点)接晶闸管V6的阴极，晶闸管V6的阳极接B4，门极g6接触发电路的X61；从C3并联三条电路，第一条电路从C3接晶闸管V5的阳极，晶闸管V5的阴极接C4(与K5同一点)，门极g5接触发电路的X51；第二条电路从C3接电容C3，电容C3另一端（109点）接电阻R3，电阻R3另一端接C4；第三条电路从C3(与K2同一点)接晶闸管V2的阴极，晶闸管V2的阳极接C4，门极g2接触发电路的X21；上述6个晶闸管V1-V6的门极按V1-V6顺序导通，前后相邻两晶闸管导通相位角差60度，由于在一个周期内整流波形脉动6次，因此叫做6脉波整流。

三个晶闸管交流调压装置的下端A4、B4、C4均与三相变压器T1连接，三相变压器 T1一次侧采用三角形接法头尾相连，三相变压器T1二次侧A5、B5、C5也采用三角形接法头尾相连。

三相变压器T1输出端接三相桥式整流电路。该三相桥式整流电路共有六个桥臂，从A5并联二极管V11和V14，从B5并联二极管V13和V16，从C5并联二极管V15和V12，其中二极管V11、V13、V15的输出端（100点）共阳极，二极管V14、V16、V12的输出端（101点）共阴极。

100点与101点之间并联三条支路，其中，第一条支路从100点接滑动变阻器RP1，该滑动变阻器RP1用以整定过流值，整定在额定电流的1.1倍，变阻器RP1的下端（103点）接电阻R7，电阻R7的下端接101点；第二条支路从100点接电阻R8，电阻R8的下端接103点；第三条支路从100点接电压表PV，电压表PV另一端接101点。

继电控制回路：

如图2-图4所示，所述继电控制回路用以实现包括停机指示、运行指示、电源合分闸、故障动作、水压指示、故障指示、故障复位功能。

继电控制电路中各指示灯额定电压为交流24V，各继电器、时间继电器线圈额定电压为交流24V，接触器K₀的线圈额定电压为380V。继电控制回路电源来自从主回路的B1和C1引出至控制变压器T3的一次侧。控制变压器T3的二次侧输出三种等级的电压，分别为（270点和239点）交流24V，向控制回路供电，（18点和19点）交流6.3V和（19点和20点）交流5V。

控制电路的结构具体如下：从控制变压器T3的二次侧（270点）并联以下6条支路：

第一条支路从270点接接触器K₀的辅助常闭触点上端，接触器K₀的辅助常闭触点下端（111点）接红色指示灯HR1，红色指示灯HR1的下端接239点，构成停机指示功能。

第二条支路从270点接接触器K₀的辅助常开触点上端，接触器K₀的辅助常开触点下端（113点）接绿色指示灯HG1，绿色指示灯HG1的下端接239点，构成运行指示功能。

第三条支路从270点接动合按钮S₂，实现控制装置的启动，动合按钮S₂根据需要进行并联，实现现场操作和远程操作多种模式。动合按钮S₂的下端一条引向113点，当动合按钮S₂动作时向运行指示供电，动合按钮S₂的下端另一条支路接动断按钮S₁，实现控制装置的停止，动断按钮S₁根据需要进行串联，实现现场操作和远程操作多种模式。本实施例中串联两个动断按钮S₁，每个动断按钮S₁的下端（117点）接继电器K₂的辅助常闭触点的上端，继电器K₂的辅助常闭触点的下端接时间继电器κ₁的线圈，时间继电器κ₁的线圈的下端接239点；时间继电器K₁的辅助常闭触点分别接入保护电路的273点和274点，此支路实现电源合分闸。

第四条支路从270点接保护电路的继电器K的辅助常开触点，继电器K的辅助常开触点的下端（271点）接继电器K₂的线圈，继电器K₂线圈的下端接239点，继电器K₂的辅助常开触点分别接入273点和274点。此支路实现故障动作功能。

第五条支路从270点接水压力传感器KL的上端，水压力传感器KL的下端常闭点接271点，水压力传感器KL的下端常开接点接接黄色指示灯HY的上端（121点），黄色指示灯HY的下端接239点，用作晶闸管冷却水水压的指示。

第六条支路从270点接继电器K₂的辅助常开触点，继电器K₂的辅助常开触点下端（125点）接红色指示灯HR2，红色指示灯HR2的下端接239点。此支路实现故障指示。

控制电路从保护电路的268点和269点接入动合按钮S₃，实现故障复位。

继电控制回路操作过程如下：

当主电路空气开关S_o闭合后，相线B1和C1得交流380V的线电压，经过控制变压器T3变成交流24V的控制电源向控制回路供电。停机指示灯HR1得电亮。如果全部电路没有故障，处于正常状态，晶闸管冷却水水压正常，水压指示灯亮，则可以启动电路。当按下动合按钮S₂，时间继电器K₁线圈得电，时间继电器K₁延时开瞬时闭的常开触点闭合，接触器K₀线圈得电，接触器K₀主电路闭合，主电路得电，时间继电器K₁的辅助常闭触点断开，保护电路启动，各电路启动。电路启动后，通过滑动变阻器RP2调节整流值。

当按下动断按钮S₁，时间继电器K₁的线圈失电，时间继电器K₁延时开瞬时闭的常开触点延时打开，接触器K₀线圈延时失电，接触器K₀延时主电路失电，接触器K₀辅助触点闭合，所有电路停止。

晶闸管冷却水水压正常情况下，传感器KL的触点闭合，水压指示正常，否则，传感器KL的触点接通271点，继电器K₂线圈得电，继电器K₂辅助常闭触点打开，切断电源合分闸电路，同时辅助常开触点闭合，短接保护电路的273点和274点，电路停止。

当电路中出现其他故障，如缺相、过压、过流、短路等情况，保护电路的继电器K的常开触点闭合，继电器K₂线圈得电，故障动作电路接通。继电器K₂的辅助辅助常闭触点断开，切断电源合分闸电路，继电器K₂的辅助常开触点闭合，短接保护电路的273点和274点，电路停止。

当电路故障排除后，按下动合按钮S₃，保护电路的268点和269点接通，故障复位，此时可重新启动电路，否则，电路将不能启动。

继电控制回路的功能如表1所示：

表1

停机指示
	运行指示
电源合分闸
	故障动作
水压指示
	故障指示
故障复位

保护电路：

如图1所示，从主电路A1、B1和C1引出同步变压器T2，同步变压器T2一次侧和二次侧均采用星形连接，同步变压器T2输入的380V交流电源通过三相桥式不可控电路整流出15V的直流电源，电源输出端为241、242、243、240点，分别连接保护电路和触发电路，为保护电路和触发电路供电并提供同步信号。

如图5、图6所示，保护电路的端口编号24bz接同步变压器T2的241点，编号26bz接同步变压器T2的242点，编号28bz接同步变压器T2的243点，编号30bz接同步变压器T2的240点；编号18bz接滑动变阻器RP1的282点，编号20bz接滑动变阻器RP1的281点，部分18d接滑动变阻器RP1的280点，用作电压整定；编号12bz接选择开关S₄的278点，编号14bz接选择开关S₄的279点，编号14d接选择开关S₄的277点，16d接选择开关S₄的283点，用作手动稳压稳流选择；8bz接接触器K₀辅助常闭触点274点，8d接接接触器K₀辅助常闭触点273点；2bz接控制电路270点，4bz接控制电路271点，用以实现电路的故障动作；2d接选择开关S4的284点，4d和6d接动合按钮S3的两端（268点和269点），实现故障复位功能。10d接主电路275点，12d接主电路276点，用作电流检测；20d接数字触发电路的2bz端口（244点）。

保护电路与选择开关S₄的连接如表2所示：

表2

如图9所示，保护电路内部包括缺相检测部分、过流检测部分、过压检测部分、电流放大部分、截流及调节器部分、给定积分部分。

元件DF783A为缺相检测电路的核心器件，电路图中的编号为D2。当缺相时，D2的9脚输出为0，V41红灯亮指示缺相，同时封锁放大器N7及给定积分电路的放大器N8的输出，使脉冲移到150°实现本桥逆变，并经D1使继电器K延时闭合，发出故障信号。

放大器N3、N4分别为过流检测电路和过压检测电路核心器件，均采用LM741芯片。当过流或过压时，N3或N4的6脚输出为0，这时候V20红灯亮或V32红灯亮，指示过流或过压，同时封锁调节器N7及给定积分电路的放大器N8的输出，使触发脉冲移至150°实现本桥逆变，并经D1使继电器延时闭合，发出故障信号。其中，滑动变阻器RP1用以整定过流值，本实用新型整定为额定电流的1.1倍。滑动变阻器RP2用以整定过压值，本实用新型整定为额定电压的1.1倍。

N5为电流放大电路的核心器件，采用LM741芯片。将来自分流器的75mV信号（275点和276点）送入N5的3号管脚，经过N5放大到4～6V。从N5的6号管脚输出放大后的电流信号。

N7为截流及调节器电路的核心器件，采用LM741芯片。电流信号经N5放大后与RP6整定值进行比较，当超过给定值，N7的1脚输出“1”至调节器，改变调节器的工作状态，将N7的14脚的电压Uk钳制在设定的范围内，实现截流。在未达到RP6整定值时，N7的1脚输出约-14V，V37的反向偏置相当于开路，这时候若存在由于某种原因，使主电路输出电压Ud上升或下降，则反馈信号通过278加到N7的10脚，使N7的8脚电位升高或降低，进而使N7的14脚的电压Uk减少或增大，控制角α增大或减少，使Ud下降或上升，以维持相对稳定的状态。

N8是给定积分电路核心器件，采用LM741芯片。用于对电位器给定的信号进行缓冲，实现缓慢给定，即软启动。调节RP7可改变其积分时间，调节RP3整定其输出下限，调节RP4可整定其输出上限。

触发电路：

触发电路的同步信号由外电路同步变压器T2提供，经过RC电阻电容滤波及比较放大，找出触发同步信号的过零点，由数字计数器延时，计时器触发脉宽并进行高频调制，最后将产生的触发脉冲送入主电路各晶闸管的门级触发。

如图7、图8所示，所述触发电路的端口2d接同步变压器T2的240点，4d接同步变压器T2的241点，6d接同步变压器T2的242点，8d接同步变压器T2的243点，10d接选择开关S4的248点。2bz与保护电路（线号244点）连接。4bz接主电路电源A相的交流互感器T₄的245点，6bz接主电路B相的交流互感器T₅的246点，8bz接主电路C相的交流电压互感器T₆的247点；X11接主电路A相的晶闸管V1的门极g1，X12接主电路A相的K1点；X21接主电路C相晶闸管V2的门极g2，X22接主电路C相的K2点；X31接主电路B相的晶闸管V3的门极g3，X32接主电路B相的K3点；X41接主电路A相的晶闸管V4的门极g4，X42接主电路A相的K4点；X51接主电路C相的晶闸管V5的门极g5，X52接主电路C相的K5点；X61接主电路B相的晶闸管V6的门极g6，X62接主电路B相的K6点。此6组作为主电路的晶闸管的触发输出。

如图10所示，触发电路原理如下：

TPA、TPB、TPC、TP0分别为同步信号，采样点波形如图4所示，与电源波形一致。经过阻容移相后，至芯片324（本电路采用LM324），LM324为带有差动输入的四运算放大器，在电路图中编号N2，此芯片用作过零比较器，输出波形经324形成方波，再经过反相器芯片40106（本电路采用CD40106芯片，六施密特触发器）整形，芯片40106由六个施密特触发器电路组成，电路图编号D11，采样点波形如图4的TP4、TP5、TP6，在电源为正相时，波形为与电源同相位的方波。整形后送至脉冲形成级。整形前与整形后的信号送至电路图编号分别为D5、D8、D12的3个两输入或非门4001（本电路采用CD4001四2输入端或非门芯片），由3个4020芯片（本电路采用CD4020芯片，14级串行二进制计数/分频器）分频，它们的编号为D6、D9、D13；芯片4020一方面接受来自芯片4001的信号，一方面接受来自V/F压频转换的脉冲串信号，V/F压频转换采样点波形如图4的TP7。从D5、D8、D12的10脚和4脚输出6路矩形脉冲，采样点波形如图2的TP11、TP12、TP13。通过移相控制电压来改变触发脉冲的控制角，其中的D3是精密压频转换器件，选用型号AD650。当D3的9脚电位在与15～0V之间变化时，控制角α在0～150°之间变化，因此，只需调节给定电位器就能方便的改变控制角，从而控制晶闸管元件的导通区间，实现了输出电压的调节。

经过3个556芯片（本电路采用NE556）脉冲整形调制定宽（电路图编号分别为D7、 D10、D14），采样点波形如图4的TP8，为一系列脉冲。556的2脚和6脚并联接前级输入，2脚判断阈值，6脚用作触发，8脚和12脚并联接前级的输入信号，12脚判断阈值，8脚用作触发，5脚和9脚接输出信号，1脚和7脚接地，4脚和10脚接收来自芯片555（本电路采用NE555）定时器的复位信号，14脚是芯片电源。

由555定时器组成多谐振荡电路（电路图编号D4），产生脉冲信号，该芯片能够减小触发脉冲变压器的体积。1脚接地，8脚接芯片电源。2脚是KJ041（电路图编号D15）的触发端，3脚是555的输出信号，对556进行复位。4脚是555自身的复位信号。7脚接发光二级管HL1。

数字触发电路内部集成KJ041，实现电路的采样、同步、脉冲形成、脉冲移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大。它由12个二极管构成6个或门，将6路单脉冲输入转换成6路双脉冲输出。D15双脉冲形成及V18、V19、V33、V34、V45、V46功放后，从相应的端子输出。触发波形采样点波形如图13的TP21、TP22、TP23、TP26，为一组双窄脉冲波。

保护值整定：

RP1整定过流值，本实用新型整定在额定电流的1.1倍。

PR2整定过压值，本实用新型整定在额定电压的1.1倍。

RP3在DL2短路时且给定最大值，整定输出为设备额定输出直流电压的1.2倍。

RP4在DL短路时不整定。

RP6整定截流值，本实用新型整定为额定电流值。

RP7整定软启动时间，整定积分时间越长，启动越缓慢平稳。

触发电路各点波形如图11所示。

Claims

1.一种直流硅整流电源，其特征在于，包括主回路、继电控制回路、保护电路和触发电路；其中，所述继电控制回路、保护电路和触发电路分别连接主回路，继电控制回路连接保护电路，保护电路和触发电路相连接。

2.如权利要求1所述的直流硅整流电源，其特征在于，所述主回路包括三相交流电源、接触器、交流互感器、晶闸管交流调压装置、三相变压器和三相桥式整流电路；其中，所述三相交流电源通过接触器连接三个交流互感器，交流互感器下端分别连接晶闸管交流调压装置，晶闸管交流调压装置的下端共同连接所述三相变压器，三相变压器连接所述三相桥式整流电路。

3.如权利要求2所述的直流硅整流电源，其特征在于，所述主回路的供电电源为三相交流电源，三相交流电源的A相、B相和C相安装三相空气开关S_o，三相空气开关S_o的下端A1点、B1点和C1点均与接触器K₀的主触点相连；接触器K₀的主触点下端A2点、B2点和C2点分别连接交流互感器T₄、交流互感器T₅和交流互感器T₆；交流互感器T₄二次侧接电阻R4，以防交流互感器T₄二次侧短路；交流互感器T₅二次侧接电阻R5，交流互感器T₆二次侧接电阻R6；交流互感器T₄、交流互感器T₅和交流互感器T₆的下端分别为A3点、B3点和C3点，A3点、B3点和C3点下端分别接有一个晶闸管交流调压装置，具体连接如下：从A3点并联三条电路，第一条电路从A3点接晶闸管V1的阳极，晶闸管V1的阴极接A4点，门极g1接触发电路的X11点；第二条电路为阻容电路，第二条电路从A3点接电容C1，电容C1另一端接电阻R1，电阻R1另一端接A4，该阻容电路用来抑制内因过电压，包括换相过电压以及关断过电压；第三条电路从A3点接晶闸管V4的阴极，晶闸管V4的阳极接A4点，门极g4接触发电路的X41点；同理，从B3点并联三条电路，第一条电路从B3点接晶闸管V3的阳极，晶闸管V3的阴极接B4点，门极g3接触发电路的X31点；第二条电路从B3点接电容C2，电容C2另一端接电阻R2，电阻R2另一端接B4点；第三条电路从B3点接晶闸管V6的阴极，晶闸管V6的阳极接B4，门极g6接触发电路的X61点；从C3点并联三条电路，第一条电路从C3点接晶闸管V5的阳极，晶闸管V5的阴极接C4点，门极g5接触发电路的X51点；第二条电路从C3点接电容C3，电容C3另一端接电阻R3，电阻R3另一端接C4点；第三条电路从C3点接晶闸管V2的阴极，晶闸管V2的阳极接C4点，门极g2接触发电路的X21点；上述6个晶闸管V1-V6的门极按晶闸管V1-V6顺序导通，前后相邻两晶闸管导通相位角差60度；

4.如权利要求1所述的直流硅整流电源，其特征在于，所述继电控制回路的结构如下：

从控制变压器T3的二次侧并联以下6条支路：

第三条支路从270点接动合按钮S₂，实现控制装置的启动，动合按钮S₂根据需要进行并联，实现现场操作和远程操作多种模式；动合按钮S₂的下端一条引向113点，当动合按钮S₂动作时向运行指示供电，动合按钮S₂的下端另一条支路接动断按钮S₁，实现控制装置的停止，动断按钮S₁根据需要进行串联，实现现场操作和远程操作多种模式；本实施例中串联两个动断按钮S₁，每个动断按钮S₁的下端接继电器K₂的辅助常闭触点的上端，继电器K₂的辅助常闭触点的下端接时间继电器κ₁的线圈，时间继电器κ₁的线圈的下端接239点；时间继电器K₁的辅助常闭触点分别接入保护电路的273点和274点，此支路实现电源合分闸；

第五条支路从270点接水压力传感器KL的上端，水压力传感器KL的下端常闭点接271点，水压力传感器KL的下端常开接点接接黄色指示灯HY的上端，黄色指示灯HY的下端接239点，用作晶闸管冷却水水压的指示；

第六条支路从270点接继电器K₂的辅助常开触点，继电器K₂的辅助常开触点下端125 点接红色指示灯HR2，红色指示灯HR2的下端接239点，此支路实现故障指示；

5.如权利要求4所述的直流硅整流电源，其特征在于，所述继电控制回路的电源来自从主回路的B1点和C1点引出至控制变压器T3的一次侧；控制变压器T3的二次侧输出三种等级的电压，分别为交流24V，交流6.3V和交流5V。