用于励磁系统的电压控制移相脉冲信号发生器的制造方法_2

文档序号:10016358阅读:来源:国知局
中,"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"等仅用于表示相关部分之间的位置关系,而非限定它 们的绝对位置。
[0021] 在本文中,"第一"、"第二"等仅用于彼此的区分,而非表示它们的重要程度及顺序 等。
[0022] 图1是本实用新型用于励磁系统的电压控制移相脉冲信号发生电路的示意图,其 中所有元器件可以焊接在一块印刷电路板上。这种用于励磁系统的电压控制移相脉冲信号 发生电路包括:一个锯齿波发生器ST,其输出锯齿波信号Vw并被外部的脉冲信号Vs同步; 一个施密特触发器VC,其接收来自锯齿波发生器ST的锯齿波信号Vw和外部移相控制电压 Vc,并输出移相后的矩形脉冲信号Vp ;-个单稳态触发器MS,其接收来自施密特触发器VC 的移相后的矩形脉冲信号Vp,并输出固定宽度的正方波信号Vt ;和一个多谐振荡器MV,其 接收来自单稳态触发器MS的固定宽度的正方波信号Vt,并输出经过正方波信号Vt调制的 间断的IKhz方波。其中,锯齿波发生器为线性,且外部的同步脉冲信号可以是简单脉冲,也 可以是细小脉冲串组成的强触发脉冲。正方波信号的宽度由定时电容和定时电阻来决定。
[0023] 锯齿波发生器ST包括一个第一定时器芯片Ul及其周边电路,并可以被外部脉冲 同步。施密特触发器VC包括一个第二定时器芯片U2及其周边电路,以通过电压控制迟滞 时间。单稳态触发器MS包括一个第三定时器芯片U3及其周边电路。多谐振荡器MV包括 一个第四定时器芯片U4及其周边电路,其中第四定时器芯片U4及其周边电路形成受正方 波信号Vt调制的占空比为50%、频率为IKhz的方波振荡器。依据本实用新型的一种实施 方式,第一定时器芯片Ul、第二定时器芯片U2、第三定时器芯片U3和第四定时器芯片U4均 为同一种定时器集成电路芯片,例如555定时器集成电路芯片。锯齿波发生器、施密特触发 器、单稳态触发器、多谐振荡器依次连接组成的电压控制移相脉冲信号发生电路具有简单、 低成本、高可靠性的特点。采用IKhz间歇脉冲方波作为触发脉冲,有利于大功率可控硅的 可靠触发,并延长了可控硅的使用寿命。此外,采用外部电压控制的脉冲移相电路,也便于 兼容于各种自动控制系统,具有更高的可控性。
[0024] 如图1所示,第一定时器芯片Ul的第六引脚6和第七引脚7并联,且连接一个第 二电阻R2的冷端和一个第一电容Cl的热端,并输出锯齿波信号Vw。第一定时器芯片Ul的 第五引脚5通过一个第二电容C2接地,且第一定时器芯片Ul的第二引脚2连接外部的同 步脉冲信号Vs,而第一定时器芯片Ul的第三引脚3浮空。
[0025] 如图2所示,当同步脉冲信号Vs的第一个下降沿在tl时刻到来时,第一定时器芯 片Ul的第二引脚2的电压降为0V,从而使第一定时器芯片Ul内部的RS触发器翻转,进而 触发第一定时器芯片Ul内部的放电晶体管集电极与地导通。此时,与该晶体管集电极相连 的第一定时器芯片Ul的第七引脚7的电压瞬间降低到0V,第一电容Cl通过第七引脚7向 电源地泄放存储的电荷。与第一定时器芯片Ul的第七引脚7短接的第六引脚6的电压同时 降为〇,导致第一定时器芯片Ul内部的RS触发器再次翻转,从而将第一定时器芯片Ul内部 的放电晶体管截止,进而使第一电容Cl重新充电。当第一电容Cl的热端的电压再次上升 到直流电源正端VCC电压的2/3的时候,第一定时器芯片Ul内部的RS触发器又一次翻转, 第一电容Cl再次因为第一定时器芯片Ul内部的放电晶体管导通而瞬间放电。由上述过程 可以看出,当外部的同步脉冲信号Vs的下降沿来到后,由于第一电容Cl的线性充电和瞬间 放电,第一电容Cl的热端同时也是第一定时器芯片Ul的第六引脚6上产生了线性锯齿波 信号Vw,而且锯齿波信号Vw是和同步脉冲信号Vs的脉冲电压下降沿同步的锯齿波。不过 并不是同步脉冲信号Vs的所有脉冲电压下降沿都可以触发第一定时器芯片Ul的第六引脚 6产生锯齿波。根据具体的定时器集成电路芯片(例如为555定时器集成电路芯片)内部 两个电压比较器各个输入端电压设定值的定义,只有在第一定时器芯片Ul的第六引脚6即 第一电容Cl的热端的电压未上升到直流电源正端VCC电压的2/3时,也就是锯齿波信号电 压上升阶段,第一定时器芯片Ul才不会被重复触发。因此锯齿波的宽度必须小于外部的同 步脉冲信号Vs的周期。如果同步脉冲信号中包含细小脉冲序列(即强触发脉冲),锯齿波 的宽度还必须大于每组细小脉冲序列的宽度才能与同步脉冲信号Vs的周期同步。锯齿波 的时间宽度ts计算公式如下:ts = (8/15)*Cl*Rl*VCC(ms)。
[0026] 第二定时器芯片U2的第二引脚2和第六引脚6并联,且连接第一定时器芯片Ul的 第六引脚6,以接收来自锯齿波发生器ST的锯齿波信号Vw。第二定时器芯片U2的第七引脚 7浮空。第二定时器芯片U2的第五引脚5连接外部的移相控制电压Vc,而第二定时器芯片 U2的第三引脚3输出移相后的矩形脉冲信号Vp。第二定时器芯片U2的第五引脚5与第二 引脚2、第六引脚6在定时器集成电路芯片内部形成一个电压比较器。当第一定时器芯片Ul 的第六引脚6产生的锯齿波信号Vw由OV逐渐上升与第二定时器芯片U2的第五引脚5上 的移相控制电压Vc的电压相等时,第二定时器芯片U2内部的上述电压比较器输出状态变 化,从而导致第二定时器芯片U2内部的RS触发器翻转,因而第二定时器芯片U2的第三引 脚3的输出由高电平翻转为0V,并保持OV直到锯齿波信号Vw再次小于移相控制电压Vc的 电压为止。有此可见,在锯齿波信号Vw与移相控制电压Vc共同作用下,第二定时器芯片U2 的第三引脚3上产生了一个比同步脉冲信号Vs的同步脉冲延时了的反向脉冲电压Vp,其延 时时间tp是与移相控制电压Vc成正比的,其对应的移相角度为a = 7. 2*Vc*Rl*Cl (度)。
[0027] 第三定时器芯片U3的第六引脚6和第七脚并联,且连接一个第三电阻R3的冷端 和一个第三电容C3的热端。第三定时器芯片U3的第五引脚5通过一个第四电容C4接地, 第三定时器芯片U3的第二引脚2接收来自第二定时器芯片U2的矩形脉冲信号Vp,第二定 时器芯片U2的第三引脚3输出一个固定宽度的正方波信号Vt。
[0028] 第四定时器芯片U4的第四引脚4连接第三定时器芯片U3的第三引脚3,以接收正 方波信号Vt。第四定时器芯片U4的第七引脚7连接一个第四电阻R4和一个第五电阻R5 的冷端和一个第一二极管Dl的阳极。第四定时器芯片U4的第二引脚2和第六引脚6并联, 且与第一二极管Dl的阴极一起连接一个第二二极管D2的阳极,并通过一个第五电容C5接 地,第二二极管D2的阴极连接第五电阻R5的热端,第四定时器芯片U4的第五引脚5通过 一个第六电容C6接地,第四定时器芯片U4的第三引脚3输出经过正方波信号Vt调制的间 断的IKhz方波。
[0029] 第一定时器芯片U1、第二定时器芯片U2和第三定时器芯片U3的第一引脚1和第 四引脚4直接连接直流电源正端VCC,第四定时器芯片U4的第一引脚1直接连接直流电源 正端VCC。第一定时器芯片U1、第二定时器芯片U2、第三定时器芯片U3和第四定时器芯片 U4的第八引脚8直接接地。第三电阻R3的热端连接直流电源正端VCC,而第三电容C3的 负端接地。
[0030] 依据本实用新型的一种实施方式,用于励磁系统的电压控制移相脉冲信号发生电 路还包括一个包含稳压集成
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