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為過零周波觸發器的原理圖,電路中各點的電壓波形如所示。過零周波觸發器的原理圖電路中各點波形1電路中各部分的作用(1)鑒零電路的作用是在取樣信號Va過零點時產生正脈沖波Vb,該脈沖稱為同步脈沖。
(2)等周期開關電路的作用是將調節控制儀表(如溫度調節儀表)輸出的調節信號Vk按線性比例轉換成晶閘管導通控制信號Vc,該信號的周期是一定的。
即:tk=ton+toff=常數ton=kVk式中:tk調節周期,ton導通時間,toff截止時間,k轉換系數。
(3)觸發脈沖發生器的作用是產生過零觸發脈沖,并對其進行整形和功率放大,以及隔離主電路與儀表的電連接。VG1、VG2為晶閘管觸發電壓。
(4)脈沖奇偶性識別和控制電路的作用是在Vc為高電平時,(即ton)期間,通過對同步脈沖數的奇偶性識別,對Vc的ton寬度進行修正,以確保Vb的同步脈沖數為偶數。
工作原理過零周波觸發是在過零觸發器的原理上加進脈沖奇偶性識別和控制環節,當Vc為高電平(即ton)期間,同步脈沖被送至觸發脈沖發生器產生觸發脈沖,使晶閘管連續導通。
當Vc由高電平躍變為低電平后有兩種情況。種情況是在ton期間同步脈沖是偶數,脈沖奇偶性識別和控制電路在Vc變為低電平后封鎖同步脈沖的傳遞,觸發脈沖發生器不產生脈沖,晶閘管截止。第二種情況是在ton期間同步脈沖是奇數,脈沖奇偶性識別和控制電路則在Vc變為低電平后,待下一個同步脈沖(如Vd中帶斜線的脈沖)傳送給觸發脈沖發生器后,才封鎖同步脈沖的傳送,使晶閘管截止。
由上述可知,因為導通控制信號Vc的導通時間ton內的同步脈沖個數不一定是偶數。利用脈沖奇偶性識別和控制電路對導通時間ton進行修正,以確保導通時間內同步脈沖數為偶數。經此修正后的誤差為半個周波。
過零周波觸發的特點(1)負載上的電壓波形(中VR)為與電源的電壓波形相同的正弦周波,功率因素為1,故克服了移相式觸發方式污染電網的缺點,同時節約電能。
(2)由于負載上電壓波形是正弦周波,其平均值為零,因此克服了過零觸發方式對變壓器負荷產生的直流磁化的問題。
結束語我廠的實際應用情況表明,采用過零周波觸發控制晶閘管導通的方法,可提高設備的功率因素,節約能源,克服設備用電對電網的污染,避免對其他電子設備的干擾。