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可控硅模块中的典型电压波形

2025-04-24 23:18:35杂谈37

一、前言

  前两天分析了这款双向可控硅模块的电路。分析了其中电路设计的特点。下面,利用隔离高压探头测量电路中典型信号波形,也为将来应用这个电路提供更加实际的感性经验。

二、典型信号

  首先,观察一下电路中定时电容C2上的电压。它对来自上面电阻的电流进行积分,右边的这一块是在晶闸管触发后对C2进行放电,提高模块输出低压时的稳定性。之所以使用整流桥连接两个放电电阻,主要是消除放电电阻对C2在充电阶段的影响。双向触发二极管的导通电压大约30V左右,触发电流会在双向晶闸管的第一象限和第四象限进行触发。下面观察一下C2上的工作电压波形,我们可以了解这个工作过程。

▲ 图1.2.1 模块的电路图

  这是通过高压隔离探头观察到C2上的电压波形,随着可调电阻的变化,C2的电压波形也随之发生变化。在一个周期内,可以看到前面,是C2充电过程,当充电电压超过了双向触发二极管导通电压之后,大约30V。C2就会对晶闸管的门极进行放电。电压降低了一半之后,触发二极管关断。接下来,C2通过放电回路进行放电,为下一半周的充电做好准备。在负半周,整个充电触发放电过程是一样的。只是电压的极性反过来了。

  接下来,观察输出负载上的电压波形。 随着调压电位器变化,输出电压导通相位也在变化。当然,其中也有令人感到意想不到的电压波形,比如在晶闸管截止的时候,本应截止输出电压似乎也有变化。有可能是因为电路中晶闸管并联的RC电路通过的小部分电流引起的。另外,晶闸管导通之后,不知道为什么,这个电压波形出现了平顶失真。这究竟是为什么,我在观察到这个波形的时候也是吃了一惊。

  为了解开输出电压平顶的问题,观察一下模块的输入电压波形。这一下就清楚了。原来模块的输入交流电压就已经出现了平顶。特别是,其中在晶闸管导通瞬间,还出现了电压突降,剩下的就是平顶的电压。实验中,使用了一个隔离变压器,再串联自耦变压器。有可能是变压器出现了过压饱和。同时输出的电抗比较大,使得可控硅输入电压出现了比较大的失真。

※总  结 ※

  本文观察了双向可控硅电路中的典型电压波形,通过这些电压波形,也验证了根据调压模块绘制的电路图的正确性。观察这些电压波形,也为后面设计光耦调压打下基础。为设计能够突破传统的调相电路做些准备。

参考资料

[1]

可控硅交流电子调压模块电路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/145579510