专利名称：一种基于vmos的晶闸管移相触发电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于晶闸管电路，特别是涉及一种基于VMOS的晶闸管移相触发电路。
背景技术：
晶闸管三相全控桥或三相半控桥整流电路是一种常用的发电机组励磁电源，所述整流电路经变压器引入发电机机端电压，其触发电路主要是控制可控硅的触发角。
发电机在停机时，一般采用逆变灭磁方式。发电机的励磁电路可采用三相全控桥或三相半控桥电路。要求晶闸管控制角的移相范围在0～150°。当控制角大于90°时，进入逆变状态。此时励磁电源改变极性，以反电势形式加于励磁绕组，使转子电流迅速衰减到零。然而通常使用的触发电路一般没有逆变角限制，这在发电机逆变灭磁过程中极容易出现逆变失败。
发明内容
本实用新型是为了解决三相桥式整流电路通常使用的触发电路一般没有逆变角限制的技术问题，而提出一种基于VMOS的晶闸管移相触发电路。
本实用新型为解决三相桥式整流电路通常使用的触发电路存在的上述技术问题采取以下技术方案本移相触发电路由输入端引入发电机机端各相电压的同步信号输入变压器、分别连接对应晶闸管控制极的各脉冲输出变压器所组成，其特征在于同步信号输入变压器设有输出对称同步电压信号的双副绕组，各双副绕组的对称同步电压信号分别连接于对应的单相移相电路的同步电压信号输入端，各单相移相电路设有频率跟踪于相应同步电压信号的锯齿波产生电路，还设有锯齿波与发电机程序控制器输出的控制电压相比较并输出移相脉冲的移相脉冲产生电路，还设有锯齿波与同步电压信号相比较并输出最大控制角限制脉冲的限制脉冲产生电路，移相脉冲和最大控制角限制脉冲分别接至VMOS的控制极，VMOS的漏极连接于脉冲输出变压器。
本实用新型还可以采取以下技术措施 所述的锯齿波产生电路是同步电压信号经阻容滤波、电阻降压后连接于箝位二极管和引导二极管负极，箝位二极管正极接地，引导二极管正极连接于阻容充放电回路的电容充放电端。
所述的移相脉冲产生电路是集成运放电路的同相输入端连接于锯齿波产生电路的输出端，反相输入端连接于发电机程序控制器输出的控制电压，集成运放电路的输出端接有由电容和电阻构成的微分电路，微分电路输出端连接于隔离二极管正极，其负极连接于VMOS的控制极。
所述的最大控制角限制脉冲产生电路是集成运放电路的同相输入端连接于锯齿波产生电路的输出端，反相输入端连接于同步电压信号，集成运放电路的输出端接有由电容和电阻构成的微分电路，微分电路输出端连接于隔离二极管正极，其负极连接于VMOS的控制极。
本实用新型的有益效果和优点在于本移相触发电路可以进行最大控制角限制，并且以频率跟踪的方式使各触发脉冲都具有准确的最大控制角限制，在满足逆变灭磁对控制角要求的同时，可以避免逆变失败事故。经较长期装机试运行证明性能稳定可靠。本实用新型具有电路结构简单、性能稳定可靠，可以避免逆变失败事故发生的突出优点。
附图1是实施例电原理图。
附图2是单相移相电路原理图。
附图3是图2电路相关点位波形图。
具体实施方式
如图1所示，同步信号输入变压器B1、B2、B3的输入端分别引入发电机机端各相电压UA、UB、UC，各输入变压器设有输出对称同步电压信号+a、-a、+b、-b、+c、-c的双副绕组。
各双副绕组的对称同步电压信号分别对应连接于单相移相电路+A、+B、+C、和-A、-B、-C的同步电压信号输入端+a、-a、+b、-b、+c、-c。
各单相移相电路共同由直流24V(点708指机柜接线板号，下同)和12V(点704)提供电源。由发电机程序控制器PLC输出的控制电压UK(点756)控制它们的输出脉冲+AM1、+BM1、+CM1和-AM1、-BM1、-CM1的相位，上述脉冲分别加到全控三相桥式整流电路的对应晶闸管的控制极上，按双脉冲制式连接控制全控三相桥式整流电路的输出，产生正或负的直流励磁电压。
下面以单相移相电路+A说明各单相移相电路的组成。
如图2所示，同步电压信号+a经R3、C1阻容滤波、电阻R4降压后连接于箝位二极管D2和引导二极管D1负极，箝位二极管D2正极接地，引导二极管D1正极连接于R2、C2阻容充放电回路的电容充放电端，电阻R2连接于+12V电源。
以下参照图3说明上述电连接结构构成的锯齿波产生电路的原理图2中，+12V电源经电阻R2向电容C2充电，当同步电压信号+a在A点为正半波波形UA时，电容C2充放电端为+值电压。当UA为负半波时，箝位二极管D2导通，电容C2放电，则电容C2充放电端电压为零，因此B点形成锯齿波UB，并且锯齿波UB的频率跟踪于同步电压信号+a。
如图2所示，由集成运放电路U1A等组成移相脉冲产生电路，运放电路U1A同相输入端连接于锯齿波产生电路的输出端B，反相输入端C点经电阻R1连接PLC输出的控制电压UK，集成运放电路U1A的输出端接有由电容C3和电阻R6构成的微分电路，微分电路输出端P连接于隔离二极管D6正极，其负极连接于VMOS的控制极G。参照图3，集成运放电路U1A反相输入端C点的电压UC为PLC输出的控制电压UK，是随发电机端电压大小高低变化的直线。在锯齿波UB与电压UC的交点处开始，运算放大器U1A饱和输出，UB为零时，运算放大器输出为零，所以运算放大器输出端P是矩形波UP，矩形波UP经微分在Q点形成脉冲UQ。
由于电压UC随发电机运行情况而改变，电压UC与锯齿波UB的交点是产生脉冲的时刻，因此电压UC的高或低就决定脉冲UQ相位的后移或前移。
如图2所示，由集成运放电路U1B等组成最大控制角限制脉冲产生电路，集成运放电路U1B的同相输入端连接于锯齿波产生电路的输出端B，反相输入端经电阻R5连接于同步电压信号+a，集成运放电路U1B的输出端M接有由电容C4和电阻R7构成的微分电路，微分电路输出端N连接于隔离二极管正极D7，其负极连接于VMOS的控制极G。参照图3，集成运放电路U1B输入为锯齿波UB和同步电压U a(+a)，在其交点处开始运算放大器U1B饱和输出，到了下一个锯齿波的起点时，运算放大器U1B的输入反相，其输出变为零，所以的输出端M形成矩形波UM。矩形波UM的前沿在电阻R7上产生微分脉冲UN。脉冲UN是最大控制角限制脉冲，其频率跟踪于同步电压信号+a。
对于场效应管CXG而言，移相脉冲UQ的相位在最大控制角限制脉冲UN的相位以前，UQ起作用。移相脉冲UQ的相位在最大控制角限制脉冲UN的相位以后，UN起作用，这就是本实用新型的最大控制角限制。
图2中，24V电源(点708)对脉冲变压器MB和场效应管CXG串联供电，脉冲输入经CXG放大，在脉冲变压器上便产生高能脉冲。
权利要求1、一种基于VMOS的晶闸管移相触发电路，由输入端引入发电机机端各相电压的同步信号输入变压器、分别连接对应晶闸管控制极的各脉冲输出变压器所组成，其特征在于同步信号输入变压器设有输出对称同步电压信号的双副绕组，各双副绕组的对称同步电压信号分别连接于对应的单相移相电路的同步电压信号输入端，各单相移相电路设有频率跟踪于相应同步电压信号的锯齿波产生电路，还设有锯齿波与发电机程序控制器输出的控制电压相比较并输出移相脉冲的移相脉冲产生电路，还设有锯齿波与同步电压信号相比较并输出最大控制角限制脉冲的限制脉冲产生电路，移相脉冲和最大控制角限制脉冲分别接至VMOS的控制极，VMOS的漏极连接于脉冲输出变压器。
2、根据权利要求1所述的晶闸管移相触发电路，其特征在于所述的锯齿波产生电路是同步电压信号经阻容滤波、电阻降压后连接于箝位二极管和引导二极管负极，箝位二极管正极接地，引导二极管正极连接于阻容充放电回路的电容充放电端。
3、根据权利要求1所述的晶闸管移相触发电路，其特征在于所述的移相脉冲产生电路是集成运放电路的同相输入端连接于锯齿波产生电路的输出端，反相输入端连接于发电机程序控制器输出的控制电压，集成运放电路的输出端接有由电容和电阻构成的微分电路，微分电路输出端连接于隔离二极管正极，其负极连接于VMOS的控制极。
4、根据权利要求1所述的晶闸管移相触发电路，其特征在于所述的最大控制角限制脉冲产生电路是集成运放电路的同相输入端连接于锯齿波产生电路的输出端，反相输入端连接于同步电压信号，集成运放电路的输出端接有由电容和电阻构成的微分电路，微分电路输出端连接于隔离二极管正极，其负极连接于VMOS的控制极。
专利摘要本实用新型涉及一种基于VMOS的晶闸管移相触发电路，由同步信号输入变压器、各脉冲输出变压器所组成，其同步信号输入变压器设有输出对称同步电压信号的双副绕组，各同步电压信号分别连接对应的单相移相电路，各电路设有频率跟踪于相应同步电压信号的锯齿波产生电路，还设有移相脉冲产生电路，还设有最大控制角限制脉冲的限制脉冲产生电路，移相脉冲和最大控制角限制脉冲分别接至VMOS的控制极。本移相触发电路可以进行最大控制角限制，并且以频率跟踪的方式使各触发脉冲都具有准确的最大控制角限制，在满足逆变灭磁对控制角要求的同时，可避免逆变失败。具有电路结构简单、性能稳定可靠，可以避免逆变失败事故发生的突出优点。
文档编号H02M7/162GK201174656SQ200720098718
公开日2008年12月31日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者吴作明, 问虎龙, 李玲玲, 刘国强 申请人:天津市既济电气控制设备有限公司