晶闸管的门极触发电路原理图 晶闸管的门极触发电路原理

在由晶闸管组成的整流电路中，晶闸管门极触发电路的作用通常是根据DC控制电压来确定触发角，从而调节整流器输出电压。由于不同的触发角对应着电源电压的不同相位，改变触发角就是移动触发脉冲对应的相位，所以晶闸管的门极触发电路通常是通过移相来实现的。

垂直相移原理

在晶闸管移相触发电路中，一般是同步电压和DC控制电压叠加，通过改变DC控制电压来改变触发电路的翻转时间，即触发脉冲的输出时间，从而达到移相的目的。这种相移方法称为垂直相移。采用垂直相移时，信号叠加方式可分为串联和并联，如图1 (a)和(b)所示。

串联垂直相移法是将每个信号的电压串联合成，作为晶体管的基极控制信号。当串联信号的电压过零时，晶体管的状态反转，这个时刻就是触发产生的时刻。因此，触发时间由同步信号和控制电压的交点决定。当控制电压垂直移动时，交叉点对应的相位水平变化，从而达到移相的目的。如图1(c)所示。

串联相移法中，输入信号之间相互影响很小，但要求每个信号源的内阻很小，而且每个信号源必须是独立的，不能有公共接地点，实现起来比较麻烦。

平行垂直相移法是将每个信号的电流合成，便于实现。但为了在调整时互不影响，信号源必须有较大的内阻，所以要求输入信号有一定的功率，以保证合成后的精度。目前广泛使用的是平行相移方式。

正弦波同步触发电路

图2是常用的正弦波同步电压移相触发电路，一个周期能发出一个脉冲，适用于三相全控桥式电路或电感负载较大的可控整流电路。

上图所示的正弦同步电压触发移相电路由同步移相、脉冲形成、功率放大和脉冲输出四个环节组成。

同步移相环节的作用是在主电路中每个晶闸管的触发脉冲和阳极电压之间建立一定的相位关系。不同触发脉冲的起始时间由同步电压和DC控制电压交点的变化决定。在选择同步信号时，当控制电压为零时，主电路的整流输出电压也应为零。此外，还必须在该电路的同步电压输入端增加RC滤波器，以减小电网电压失真对移相功能的影响。

脉冲形成环节的作用是在确定触发脉冲的起始时间后，由单稳态电路产生一定宽度的触发脉冲，为下一次触发做准备。

功率放大环节是放大一定宽度的触发脉冲的电流，以满足触发电路的要求。另外，为了隔离主电路和控制电路，在脉冲输出环节设置了隔离变压器。

锯齿波同步触发电路

正弦波同步信号触发电路的主要缺点是受电网波动和畸变影响较大，相移是非线性的。图3所示的锯齿同步电压移相触发电路可以避免上述缺点。该电路的特点是利用电容充放电形成的锯齿波作为同步信号，产生触发性强的双脉冲，适用于三相全控桥式整流电路。

锯齿波同步触发电路包括五个环节，即锯齿波形成环节、脉冲移相环节、脉冲形成和放大环节、强触发脉冲形成环节和双脉冲形成环节。

锯齿波形成环节是通过恒流源电路以恒定电流给电容充电，从而形成上升

脉冲移相环节是将锯齿波的同步电压、失调电压和控制电压叠加，其过零点决定触发脉冲的起始时间。如果偏移电压不变，改变DC控制电压可以改变脉冲的相位。这里加入失调电压的目的是当控制电压为零时，使主电路的整流输出电压为零。

脉冲形成和放大的功能与正弦波触发电路基本相同。强触发脉冲的形成由单个交流电源整流以获得50V的DC电压，该电压在触发脉冲开始时通过脉冲变压器加到晶闸管的栅极，从而形成强触发脉冲。触发电路各点的电压波形如图4所示。

双脉冲产生环节基于三相全控桥式整流电路的特殊要求，触发电路输出两个双脉冲，间隔60。产生双脉冲的方法有两种，一种是外双脉冲法，另一种是内双脉冲法。该触发电路采用内部双脉冲的方法，即每个触发单元在一个周期内产生两个间隔为60的双脉冲，只供给一个桥臂的晶闸管。虽然这种电路更复杂，但可以降低输出功率。