1、課程設計任務書學生姓名： 溫志偉 專業班級：自動化 1101班指導教師： 李向明 工作單位： 自動化學院 題目： 三相全控橋式晶閘管-電動機系統設計與仿真初始條件：1直流電動機額定參數： PN=10KW, UN=220V, IN =50A,nN，總電阻為1，電流過載倍數1.5，電樞電感LD =7mH，勵磁電壓UL=220V 勵磁電流IL=1.6A，使用三相橋式可控整流電路，電動機負載，工作于電動狀態。進線交流電源：三相380V。2. 性能指標：直流輸出電壓0-220V，最大輸出電流75A，保證電流連續的最小電流為5A。要求完成的主要任務：1. 三相全控橋式主電路設計（包括整流變壓器參數計算，整

2、流元件定額的選擇，平波電抗器電感量的計算等）,討論晶閘管電路對電網及系統功率因數的影響。2.觸發電路設計。觸發電路選型（可使用集成觸發器），同步信號的定相等。3.晶閘管的過電壓保護與過電流保護電路設計。4.給出仿真模型及晶閘管，直流側的電壓電流仿真波形。5.提供總電路圖。課程設計說明書應嚴格按統一格式打印，資料齊全，堅決杜絕抄襲，雷同現象。應畫出單元電路圖和整體電路原理圖，給出系統參數計算過程，圖紙、元器件符號及文字符號符合國家標準。時間安排：2013.12.162013.12.17 收集資料2013.12.182013.12.20 系統設計與仿真2013.12.212013.12.22 撰寫

3、課程設計論文及答辯指導教師簽名： 年 月 日系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日 目 錄摘 要11設計任務及要求分析21.1設計初始條件21.2要求完成的任務22三相全控橋式整流電路的設計32.1整流變壓器的設計32.1.1整流變壓器額定參數計算32.1.2變壓器二次側相電壓的計算32.1.3 一次、二次電流與變壓器容量的計算42.1.4 變壓器參數設定和選擇62.2 平波電抗器的參數及選擇72.2.1電抗器的電感82.2.2整流變壓器漏電感的計算82.3整流電路92.3.1整流器件的定額計算和選擇92.3.2晶閘管對電網的影響102.3.3 系統功率因數的討論113.晶閘管保護電路設計12

4、3.1晶閘管過壓保護電路設計123.2晶閘管過流保護電路設計153.3電流上升率、電壓上升率154.觸發電路的設計194.1 TC787（788）集成移相出發器194.2 觸發電路設計225.總結24參考文獻25附錄26負載仿真圖1晶閘管仿真圖1摘 要 許多機械要求在一定的范圍內進行速度的平滑調節，并且要求有良好的穩態、動態性能。而直流調速系統調速范圍廣、靜差率小、穩定性好以及具有良好的動態性能，在高性能的拖動技術領域中，相當長時期內幾乎都采用直流電力拖動系統。雙閉環直流調速系統是直流調速控制系統中發展得最為成熟，應用最廣泛的電力傳動系統。它具有動態響應快、抗干擾能力強等優點。本此設計主要就是

5、針對直流調速裝置，利用晶閘管三相全控橋式整流技術，結合集成觸發器芯片，組成晶閘管三相全控橋式整流直流電動機調速系統，主要應用的芯片是TCA787集成移相觸發控制芯片，實現調速系統。同時設計出完整的電氣原理圖，將分別介紹各個模塊的構成原理和使用方法。1設計任務及要求分析1.直流電動機額定參數： PN=10KW, UN=220V, IN =50A,nN，電流過載倍數1.5，電樞電感LD =7mH，勵磁電壓UL=220V 勵磁電流IL. 2.進線交流電源：三相380V3.性能指標：直流輸出電壓0-220V，最大輸出電流75A，保證電流連續的最小電流為5A。使用三相可控整流電路，電動機負載，工作于電動

6、狀態。1. 三相全控橋式主電路設計(包括整流變壓器參數計算，整流元件定額的選擇),討論晶閘管電路對電網的影響及系統功率因數。2. 觸發電路設計。觸發電路選型(可使用集成觸發器)，同步信號的定相等。3. 晶閘管的過電壓保護與過電流保護電路設計。4. 提供系統電路圖紙不少于一張。根據所給任務的要求，首先應先認真分析題目，題目是三相全控橋式晶閘管電動機系統設計。再根據所給電動機是直流電動機，可以得出這是一個AC/DC的變換電路，直流電動機負載可以看成是三相全控橋式晶閘管接一個反電動勢負載，由此可以得出此設計的重點在于設計三相全控橋式晶閘管整流電路實現交流到直流的轉換，且保證輸出的直流電壓和電流能使電

7、動機工作在電動狀態即可。所以就對此電路的設計有了大體上的認識，也對其設計步驟有了具體構思。2三相全控橋式整流電路的設計 有所學電力電子技術實驗所知，很多情況下晶閘管整流裝置所要求的交流電電壓與電網電壓往往不能一致，同時，為了減小電網與整流裝置的相互干擾，限止高次攜波電流流入電網，還要使整流器主電路與電網隔離，所以需要配置合適的整流變壓器。整流變壓器額定參數的計算，主要根據主電路的形式，負載的大小，輸出直流電壓和負載電流，求出整流變壓器的二次繞組相電壓、二次繞組電流和容量，然后求出一次側電流和容量。 整流變壓器的基本技術參數為二次繞組電壓值與變壓器容量，這是設計和選用變壓器的依據，可選用現有的電

8、力變壓器系列產品或自行設計。 理論中的整流電路中的整流器件均為假定的理想元件，如果要求高精度的整流裝置，則要比較精確地計算二次相電壓，此時必須考慮元件的管壓降、電網電壓的波動、變壓器的漏抗電壓以及最小控制角等方面的因素?？紤]了以上因素后，變壓器二次典雅的計算公式為式中：-最大整流電壓； n-電流通過的整流元件數；-整流元件的正向導通壓降；A-理想情況下a=0時整流電壓與變壓器二次側電壓之比，見表2.1.1；-電網電壓波動系數，一般取0.9；-最小控制角，一般取3035；C-線路接線方式系數，見表2-1-1；-變壓器短路電壓之比（標么值），100KVA一下取0.05，100KVA以上取0.050

9、.1，容量越大，也越大；-變壓器二次側實際工作電流與變壓器二次側額定電流之比整流電路的形式AC單相全波0707單相橋式三相半波三相橋式表2.1.1 幾種常用形式整流電路的變壓器電壓計算系數2.1.3 一次、二次電流與變壓器容量的計算根據整流電路的不同形式與負載性質，可計算變壓器一次與二次電流的有效值。如不計變壓器勵磁電流，則根據磁勢平衡原理可知變壓器一次側、二次側電流的關系為式中：、-變壓器一次側和二次側繞組的匝數； K-變壓器的匝數比，K=/。對于普通電力變壓器，一次、二次繞組流過的是有效值相等的正弦電流，但是對于整流變壓器，通常一次、二次繞組流過的是非正弦電流。下面一三相橋式整流電路為例進

10、行分析。大電感負載時，變壓器二次側電流的波形圖如圖2.1.2所示，這種波形為正負對稱的矩形波，可分解成基波與各次諧波。由于沒有直流分量，因此它們都可以通過變壓器的磁耦合反映到一次繞組中去。所以，和電流波形相似，其有效值為二次側電壓以理想情況計算為 所以，變壓器二次側容量為 變壓器一次測電流為 變壓器一次側容量為可見，當變壓器二次側電流無直流分量時，二次側容量等于一次側容量。對于三相全控橋式整流電路來說，=圖2.1.2 三相全空整流橋的變壓器的一次繞組和二次繞組的電流波形圖整流電路變壓器負載性質三相全控橋電阻性負載電感性負載表2.1.3 各種整流電路變壓器容量計算系數由表可知，整流變壓器的平均容

11、量都大于整流功率Pd，二者之比越接近于1，則該種線路變壓器的利用率越高。2.1.4 變壓器參數設定和選擇（1）的選擇：由設計要求可以知道，所要驅動的直流電動機的額定電壓為220，即可知道要使電動機工作在電動狀態所需要的額定電壓為220，即=220。根據給定的直流電動機的參數可求得和的值為。（注：電動機電樞電路總電阻的標么值，對于電動機額定電流和電壓的電阻的標么值。）且根據給定的直流電動參數，可得。根據設計要求所采用的整流電路是三相全控橋整流電路，則根據相應的表格可以得到，因為是不可逆設計，所以取時，。的取值范圍是1.050.9，本設計取.05，取。將以上所得的參數帶入到公式得，因為125是考慮

12、到最嚴重的情況所算得的的值。故本設計可以選擇，此電壓可以在為度范圍內使整流電路輸出的直流電壓，使電動機達到額定工作狀態。即=127V。（2）容量的計算：根據三相全控橋變壓器二次側電流的有效值的計算公式計算得，。由于變壓器采用型連接，則。即即可求得， 即綜上所述，選擇型號為，380的變壓器。2.2 平波電抗器的參數及選擇在使用晶閘管整流裝置供電時，其供電電壓和電流中，含有各種諧波成份。當控制角增大，負載電流減小到一定程度時，還會產生電流斷續現象，造成對變流器特性的不利影響。當負載為直流電動機時，由于電流斷續和直流電動機的脈動，會使晶閘管導通角減小，整流器等效內阻增大，電動機的機械特性變軟，換相條

13、件惡化，并且增加電動機的損耗。因此，除在設計變流裝置時要適當增大晶閘管和二極管的容量，選擇適于變流器供電的特殊系列的直流電動機外，通常還采用在直流電路內串接平波電抗器，以限制電流的脈動分量，維持電流連續。若要求變流器在某一最小輸出電流時仍能維持電流連續，則電抗器的電感可按下式計算： 式中 交流測電源相電壓有效至。要求連續的最小負載電流平均值。與整流主電路形式有關的計算系數，=0.693。對于不同控制角，所需的電感量為 本設計中的參數為：，臨界值。將以上所述參數代入上式可計算出本設計所需的臨界電感參數值，即：整流變壓器漏電感折算到次級繞組每相的漏電感按下式計算：式中 變壓器次級相電壓有效值。 晶

14、閘管裝置直流側的額定負載電流(平均值)。變壓器的短路比。100以下的變壓器取；1001000的變壓器??；與整流主電路形式有關的系數，=。本設計，。將以上所需參數代入式(2.)中可計算出漏電感的值，即 綜上所述，根據直流電動機的電樞電感為，可得使輸出電流連續的臨界電感量 電抗器要選的值應比大，故選的電感作為平波電抗器。本設計采用晶閘管三相全控橋整流電路，根據設計要求可得Idmax5075A由此可以的出，IT(13)Idmax(13)7543.30(A)IT(AV) (1.52)IT1.57(1.52) 43.301.5741.3755.16(A)經分析知，則，Um=6U2=6127=311（V）

15、UTN=(23)Um=(23) 326=622933(V) 綜上所述，選定額為IT(AV) 50A, UTN800V的晶閘管作為整流器件，可采用KP50系列的晶閘管，其IT(AV) 50A，通態平均電壓上限值由各制造廠根據合格的形式試驗給出。此設計電路需要六個晶閘管，三相橋式晶閘管主電路圖如圖所示。圖 三相橋式晶閘管主電路圖晶閘管變流設備一般都是通過變壓器與電網連接的，因此其工作頻率為工頻初級電壓即為交流電網電壓。經過變壓器的耦合，晶閘管主電路可以得到一個合適的輸入電壓，是晶閘管在較大的功率因數下運行。變流主電路和電網之間用變壓器隔離，還可以抑制由變流器進入電網的諧波成分，減小電網污染。在變流

16、電路所需的電壓與電網電壓相差不多時，有時會采用自耦變壓器；當變流電路所需的電壓與電網電壓一致時，也可以不經變壓器而直接與電網連接，不過要在輸入端串聯“進線電抗器”以減少對電網的污染。在分析整流電路工作原理時，我們曾經假設晶閘管是理想的開關元件，導通時認為其電阻為零，而關斷時，認為其電阻無窮大。但事實上，晶閘管并非是理想的可控開關元件，導通時有一定的管壓降。晶閘管裝置中的無功功率，會對公用電網帶來不利影響：1) 無功功率會導致電流增大和視在功率增加，導致設備容量增加。2) 無功功率增加，會使總電流增加，從而使設備和線路的損耗增加。3) 使線路壓降增大，沖擊性無功功率負載還會使電壓劇烈波動。晶閘管

17、裝置還會產生諧波，對公用電網產生危害，包括：1) 諧波使電網中的元件產生附加的諧波損耗，降低發電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波流過中性線會使線路過熱甚至發生火災。2) 諧波影響各種電氣設備的正常工作，使電機發生機械振動、噪聲和過熱，使變壓器局部嚴重過熱，使電容器、電纜等設備過熱、使絕緣老化、壽命縮短以至損壞。3) 諧波會引起電網中局部的并聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，會使上述1)和2)兩項的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。4) 諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，并使電氣測量儀表不準確。5) 諧波會對臨近的通信系統產生干擾，輕者產生噪聲，降低通信質量，重者導致信息丟失，使通信系統

18、無法正常工作。由于公用電網中的諧波電壓和諧波電流對用電設備和電網本身都會造成很大的危害，世界許多國家都發布了限制電網諧波的國家標準，或由權威機構制定限制諧波的規定。制定這些標準和規定的基本原則是限制諧波源注入電網的諧波電流，把電網諧波電壓控制在允許的范圍內，使接在電網中的電氣設備能免受諧波干擾而正常工作。世界各國所指定的諧波標準大都比較接近。我國由技術監督局與1993年發布了國家標準(GB/T14549-93)電能質量公用電網諧波，并從1994年3月1日起開始實施。2.3.3 系統功率因數的討論三相橋式全控整流電路接反電動勢負載時，由于設計時接了平波電抗器，所以負載電感足以使電流連續，則電路的

19、工作情況與感性負載時相似，即可以根據感性負載來討論功率因數。設交流電抗為零，假設直流電感 為足夠大，。此時，電流為正負半周各的方波，三相電流波形相同，且依次相差，其有效值與直流電流的關系為同樣可將電流波形分解為傅里葉級數。以相電流為例，將電流負、正兩半波的中點作為時間零點，則有)由式(2.3.4)可得電流基波和各次諧波有效值分別為由此可得以下結論：電流中僅含(為正整數)次諧波，各次諧波有效值與諧波次數成反比，且與基波有效值的比值為諧波次數的倒數。由上式可得基波因數為電流基波與電壓的相位差仍為，故位移因數仍為功率因數即為正常工作時，晶閘管承受的最大峰值電壓為，超過此峰值電壓的就算過電壓。在整流裝

20、置中，任何偶然出現的過電壓均不應超過元件的不重復峰值電壓，而任何周期性出現的過電壓則應小于元件的重復峰值電壓。這兩種過電壓都是經常發生和不可避免的。因此，在變流過程中，必須采用各種有效保護措施，以抑制各種暫態過電壓，保護晶閘管元件不受損壞。抑制暫態過電壓的方法一般有三種：用電阻消耗過電壓的能量；用非線性元件限制過電壓的幅值；用儲能元件吸收過電壓的能量。若以過電壓保護裝設的部位來分，有交流保護，直流保護，直流側保護和元器件保護3種。（1）交流側過電壓保護交流側過電壓一般都是外因過電壓，在抑制外因過電壓的措施中，采用RC過電壓抑制電路是最為常見的。通常是在變壓器次級(元件側)并聯RC電路，以吸收變

21、壓器鐵心的磁場釋放的能量，并把它轉化為電容器的電場能而儲存起來。串聯電阻是為了在能量轉換過程中可以消耗一部分能量并且抑制LC回路可能產生的振蕩。當整流器容量較大時，RC電路也可以接在變壓器的電源側。其電路圖如圖所示。圖3.1 阻容過電壓保護電路RC參數的計算公式為電容的耐壓電阻的功率為式中 變壓器每相平均計算容量。 變壓器二次相電壓有效值。 勵磁電流百分數 當幾百伏安時=10 當1000伏安時=35。 變壓器的短路比，當變壓器容量為101000時，=510。 ，當正常工作時電流電壓的有效值。RC參數計算變壓器每相平均計算容量為電容器的計算取=20。電容器的耐壓值為取500。故選擇參數為20，5

22、00的電容。 電阻值計算考慮到所取電容已大于計算值，故電阻可適當取小些。取=2。正常工作時，RC支路始終有交流電流過，過電壓總是短暫的，所以可按長期發熱來確定電阻的功率。RC支路電流可由上式確定，即電阻的功率為故選用2，50的電阻。（2）直流側的過電壓保護也可以采用阻容電路進行保護，其計算參數同交流側過電壓保護。（3）晶閘管換相過電壓的保護由于晶閘管在實際應用中一般只承受換相過電壓，沒有關斷過電壓問題，關斷時也沒有較大的dU/dt，所以晶閘管的緩沖電路就簡化為了晶閘管的換相過電壓保護，即采用RC吸收電路即可。其電路圖如圖所示。圖 晶閘管換相過電壓保護電路圖電容C的選擇為取，電阻一般取40。變流

23、裝置發生過電流的原因歸納起來有如下幾個方面：(1) 外部短路：如直流輸出端發生短路。(2) 內部短路：如整流橋主臂中某一元件被擊穿而發生的短路。(3) 可逆系統中產生換流失敗和環流過大。(4) 生產機械發生過載或堵轉等。晶閘管元件承受過電流的能力也很低，若過電流數值較大而切斷電路的時間又稍長，則晶閘管元件因熱容量小就會產生熱擊穿而損壞。因此必須設置過流保護，其目的在于一旦變流電路出現過電流，就把它限制在元件允許的范圍內，在晶閘管被損壞前就迅速切斷過電流，并斷開橋臂中的故障元件，以保護其它元件。晶閘管變流裝置可能采用的過流保護措施有：交流斷路器；進線電抗器；靈敏過電流繼電器；斷路器；電流反饋控制

24、電路；直流快速開關；快速熔斷器?？砂磳嶋H需要選擇其中一種或數種。本設計采用的晶閘管過電流保護措施是快速熔斷器保護方法，其參數的選擇為：因工作時電壓為380，取。流過快速熔斷器的電流的有效值為快速熔斷器的額定電流為選取。3.3電流上升率、電壓上升率1、電流上升率di/dt的限制晶閘管在導通的初瞬，電流主要集中在靠近門極的陰極表面較小的區域，局部電流密度很大，然后隨著時間的增長才逐漸擴大到整個陰極面。此過程需幾微秒到幾十微秒。若導通時電流上升率di/dt太大，會引起門極附近過熱，導致PN結擊穿使元件損壞。因此必須把di/dt限制在最大允許范圍內。產生di/dt過大的可能原因有：在晶閘管換相過程中相

25、當于交流側線電壓短路，因交流側阻容保護的電容放電造成di/dt過大；晶閘管換相時因直流側整流電壓突然增高，對阻容保護電容進行充電造成di/dt過大。通常，限制di/dt的措施主要有：1、在晶閘管陽極回路串入電感。2、采用整流式阻容吸收裝置。本設計采用的是第一種方法。的計算公式為：式中 交流電壓的峰值di/dt晶閘管通態電流臨界上升率。此設計的，根據所選晶閘管的型號，可以根據相應的工程手冊查到晶閘管通態電流臨界上升率di/dt=30(A/us)，將以上參數代入上式，得取稍微大一些，即取。2、電壓上升率dU/dt的限制處于阻斷狀態下晶閘管的結面相當于一個結電容，當加到晶閘管上的正向電壓上升率dU/

26、dt過大時，會使流過結面的充電電流過大，起了觸發電流的作用，造成晶閘管誤導通。從而引起較大稍微浪涌電流，損壞快速熔斷器或晶閘管。因此對dU/dt也必須予以限制，使之小于晶閘管的斷態電壓臨界上升率。產生dU/dt過大的原因及其限制措施如下：交流側產生的dU/dt對于帶有整流變壓器和交流側阻容保護的交流裝置，因變壓器漏電感和交流側RC吸收電路組成了濾波環節，使由交流電網入侵的前沿陡、幅值大的過電壓有較大衰減，并使作用于晶閘管的正向電壓上升率dU/dt大為減小。在無整流變壓器供電的情況下，則應在電源輸入端串聯在數值上相當于變壓器漏感的進線電感，以抑制dU/dt，同時還可以起到限制短路電流的作用。進線

27、電感近似按下式計算式中 ，交流側的相電壓和相電流。 電源頻率。與晶閘管裝置容量相等的整流變壓器的短路比。本設計的參數值為 晶閘管換相時的dU/dt由于晶閘管dU/dt比較小，所以此處可以忽略不考慮。 4.1 TC787（788）集成移相出發器 TC787（A,B）和TC788（A,B）是采用先進IC工藝設計制作的單片集成電路，可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相可控硅移相觸發電路和三相三極管脈寬調制電路，已構成多種調壓、調速和交流裝置。與目前國內市場上流行的KJ系列電路相比，具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優點。1塊TC787或TC788集成電路，

28、就可以完成4塊KJ系列器件組合才能具有的功能。因此，TC787和TC788可廣泛應用于三相全空、三相半控、三相過零等電力電子機電小型化產品的移相觸發系統，為提高整機壽命，縮小體積，降低成本提供了一種新的更加有效地途徑。1TC787（788）集成移相出發器的特點（1） 電路單、雙電源均可工作，單電源818V，雙電源49V。（2） 三相觸發脈沖調相角可在080之間連續同步改變。（3） 識別零點可靠，可方便地用作過零開關。（4） 器件內部設計有交相鎖定電路，抗干擾能力強。（5） 既可以用于三相全控觸發，也可以用于三相半控觸發。（6） 電路具有輸出保護禁止端，可在過流保護過壓保護時保護系統安全（7）

29、TC788輸出為方波。A型器件典型應用于同步信號為50Hz；B型器件典型應用于同步信號為400Hz。（8） 調制脈沖或方波的寬度可通過改變外接電容Cx進行選擇。2. TC787的引腳排列及功能 電路采用標準18腳塑料封外殼雙列直插封裝。其引腳排列如圖4.1所示。 圖 4.1 TC787（788）引腳排列圖各引腳的名稱、功能及用法如下所述：(1) 同步電壓輸入端：引腳1(Vc)、引腳2(Vb)及引腳18(Va)為三相同步輸入電壓連接端。應用中，分別接經輸入濾波后的同步電壓，同步電壓的峰值應不超過TC787/TC788的工作電源電壓VDD。(2) 脈沖輸出端：在半控單脈沖工作模式下，引腳8(C)、

30、引腳10(B)、引腳12(A)分別為與三相同步電壓正半周對應的同相觸發脈沖輸出端，而引腳7(-B)、引腳9(-A)、引腳11(-C)分別為與三相同步電壓負半周對應的反相觸發脈沖輸出端。當TC787或TC788被設置為全控雙窄脈沖工作方式時，引腳8為與三相同步電壓中C相正半周及B相負半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳12為與三相同步電壓中A相正半周及C相負半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳11為與三相同步電壓中C相負半周及B相正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳9為與三相同步電壓中A相同步電壓負半周及C相電壓正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳7為與三相同步電壓中B相電壓負半周及A相電壓正半周對應的兩個脈沖輸出

31、端；引腳10為與三相同步電壓中B相正半周及A相負半周對應的兩個脈沖輸出端。應用中，均接脈沖功率放大環節的輸入或脈沖變壓器所驅動開關管的控制極。(3) 控制端 引腳4(Vr)：移相控制電壓輸入端。該端輸入電壓的高低，直接決定著TC787/TC788輸出脈沖的移相范圍，應用中接給定環節輸出，其電壓幅值最大為TC787/TC788的工作電源電壓VDD。 引腳5(Pi)：輸出脈沖禁止端。該端用來進行故障狀態下封鎖TC787/TC788的輸出，高電平有效，應用中，接保護電路的輸出。 引腳6(Pc)：TC787/TC788工作方式設置端。當該端接高電平時，TC787/TC788輸出雙脈沖列；而當該端接低電

32、平時，輸出單脈沖列。 引腳13(Cx)：該端連接的電容Cx的容量決定著TC787或TC788輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，則脈沖寬度越寬。 引腳14(Cb)、引腳15(Cc)、引腳16(Ca)：對應三相同步電壓的鋸齒波電容連接端。該端連接的電容值大小決定了移相鋸齒波的斜率和幅值，應用中分別通過一個相同容量的電容接地。(4) 電源端TC787/TC788可單電源工作，亦可雙電源工作。單電源工作時引腳3(VSS)接地，而引腳17(VDD)允許施加的電壓為818。雙電源工作時，引腳3(VSS)接負電源，其允許施加的電壓幅值為-4-9，引腳17(VDD)接正電源，允許施加的電壓為49。3內部結構及工

33、作原理簡介TC787/TC788的內部結構和工作原理框圖如圖4.2所示。由圖可知，在它們的內部集成有三個過零和極性檢測單元、三個鋸齒波形成單元、三個比較器、一個脈沖發生器、一個抗干擾鎖定電路、一個脈沖形成電路、一個脈沖分配及驅動電路。經濾波后的三相同步電壓通過過零和極性檢測單元檢測出零點和極性后，作為內部三個恒流源的控制信號。三個恒流源輸出的恒值電流給三個等值電容Ca、Cb、Cc恒流充電，形成良好的等斜率鋸齒波。鋸齒波形成單元輸出的鋸齒波與移相控制電壓Vr比較后取得交相點，該交相點經集成電路內部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩定，使交相點以后的鋸齒波或移相電壓的波動不影響輸出。該交相信號

34、與脈沖發生器輸出的脈沖(對TC787為調制脈沖，對TC788為方波)信號經脈沖形成電路處理后變為與三相輸入同步信號相位對應且與移相電壓大小適應的脈沖信號送到脈沖分配及驅動電路。假設系統未發生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳禁止端的信號無效，此時脈沖分配電路根據用戶在引腳設定的狀態完成雙脈沖的分配功能，并經輸出驅動電路功率放大后輸出，一旦系統發生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳禁止信號有效，封鎖脈沖輸出，確保集成電路的6個脈沖輸出端全為低電平。圖4.2 TC787/TC788的內部結構和工作原理框圖4.2 觸發電路設計1. 圖4.3給出的TC787單電源工作時的典型接線圖。這種使用法

35、需要加一些外部輔助元件。其中，圖電容C2、C4及C6為隔直耦合電容；每路的2只R電阻為同步輸入端建立中點偏壓；C1、C3及C5與R1R9構成濾波環節，用于濾除同步電壓中的毛刺。另外，調節Rp1Rp3三個電位器，可實現060的移相，從而適應不同的主變壓器接法的需要。2. TC787（788）極限值和推薦工作條件TC787（788）極限值和推薦工作條件如表4.4所示。最大絕對額定值推薦條件UDD電源電壓/V0.518UDD電源電壓818UI輸入電壓/V0.5UDDUa，b，c同步輸入電壓Up-p/VUDDTop工作溫度/C類5512PLCVr控制端輸入電壓0UDD類4085Ptop最大功耗/mW3

36、00f同步信號頻率/Hz1010Tstg存儲溫度/C6515T最佳工作溫度/C2585表4.4 說明：（1） 在同步信號為50Hz時，電容Ca，Cb，Cc建議采用0.15uF電容，相對誤差小魚5%，以鋸齒波線性好、幅度大、不平頂為宜。幅度小可減小電容值，產生平頂則增加大電容值。（2） 電容Cx決定調制脈沖或輸出方波的寬度，用0.01uF電容，脈沖寬度約為1ms。（3） 在同步信號為50Hz的情況下，如希望輸出調制脈沖或方波在080范圍內滿幅可調，則Cx的值應大于0,1uF、（4） 實際使用時的PR1、PR2和PR3的均衡調節非常重要。一般情況下，只有通過細致的調整才能保證三相輸出地一致性。電力電子技術的應用范圍十分廣泛。它不僅用于一般工業，也廣泛用于交通運輸、電力通信、通信系統、計算機系統、新能源系統等，在照明、空調等加用電氣及其他領域中也有著廣泛的應用。以前電力電子技術的應用偏重于中、大功率。現在，在1以下，甚至幾十以下的功率范圍內，電力電子技術的應用也越來