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电镀电源的驱动与保护电路

放大字体  缩小字体发布日期:2012-12-18  浏览次数:767
核心提示:触发电路的形式多种多样,可分为分立元件构成的触发电路、集成移相触发器以及带CPU的数字移相触发电路。

9.5.1晶闸管触发电路

触发电路的形式多种多样,可分为分立元件构成的触发电路、集成移相触发器以及带CPU的数字移相触发电路。目前的晶闸管设备多采用集成移相触发电路和数字移相触发电路。它们具有移相线性度好、性能稳定可靠、器件数量少、温度漂移小等优点。

电镀电源常用的集成触发器有国产KC04和引进国外的集成移相触发器TC787。KC04主要用于单相电路中,TC787能够产生六路移相脉冲,可广泛应用于三相晶闸管移相触发电路。二者都具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽、外接元件少等优点,而且调试方便、使用可靠。应用TC787组成的三相移相触发电路如图9—15所示。

 

应用TC787组成的三相移相触发电路

 

图9—15应用TC787组成的三相移相触发电路

图中TC787为核心器件,单电源工作,输出双脉冲列。电容C1~C3为隔直耦合电容,C4~C6为滤波电容,它与R1~R3构成RC滤波器,起到滤去同步电压中毛刺的作用;另一方面,调节电位器RP1~RP3,可实现0。~60。的移相。它的工作原理为:经滤波后的三相同步电压通过过零和极性检测单元检测出零点和极性后,作为内部三个恒流源的控制信号。

三个恒流源输出的恒值电流给三个等值电容Ca、Cb、Cc恒流充电,形成良好的等斜率锯齿波。锯齿波形成单元输出的锯齿波与移相控制电压u比较后取得交相点,该交相信号与脉冲发生器输出的脉冲信号经脉冲形成电路处理后变为与三相同步信号相位对应的脉冲信号送到脉冲分配及驱动电路,产生六路双脉冲,再经脉冲变压器隔离后输出,分别触发控制六只晶闸管,改变控制电压Vr,就可改变移相角的大小,起到移相调压的作用。六路输出脉冲如图9—16所示。

9.5.2 IGBT的驱动电路

IGBT的驱动电路可以采用分立元件构成,但目前多采用专用集成驱动电路。由于IGBT大多工作在高频区域,大多数IGBT生产厂家为了解决IGBT的可靠性问题,都生产与之相配套的混合集

 

六路输出脉冲

 

图9—16六路输出脉冲

成驱动电路,它具有抗干扰能力强、集成化程度高、速度快、保护功能完善。

常用的混合集成驱动电路有三菱公司的M579系列和富士公司的EXB系列。

图9-17所示为采用EXB841构成的驱动电路框图。工作原理将在9.6.5节介绍。

9.5.3功率器件的保护

由晶闸管或IGBT组成的电力装置在实际运行中经常遇到外来冲击引起的过电压(如雷击、开关的关闭等)和因负载过载或短路引起的过电流。一旦发生以上现象,如果没有相应的保护措施,功率器件就会瞬间损坏。

常用的保护措施有:

① 电路检测出过电流信号,控制系统及时切断门极控制信号,实现过电流保护;

②利用缓冲电路抑制过电压;

③利用温度传感器检测功率器件的壳温,当超过允许温度时主电路断开,实现过热保护。

 

采用EXB841构成的驱动电路框图

 

图9—17采用EXB841构成的驱动电路框图

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