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GTR的应用

发布日期:2017-12-21 11:31:01 【关闭】
摘要:单相逆变器有半桥逆变器和全桥逆变器等。图1是电焊机用逆变电路,它先用二极管桥式整流器把工频交流电源变换为直流电源,再经逆变器变成髙频交流电源,由高频变压器输出所需的高频交流电压。最后经高速二极管整流电路再变换为直流电压,供给负载直流功率,。由于采用高频变压器,可使其体积小、重量轻。另外由高频逆变器来控制输出电流,可对突变负载作出快速响应,有利于提高焊接质量。其中的逆变部分即为典型的单相全桥逆变器。

      一、单相逆变器

      单相逆变器有半桥逆变器和全桥逆变器等。图1是电焊机用逆变电路,它先用二极管桥式整流器把工频交流电源变换为直流电源,再经逆变器变成髙频交流电源,由高频变压器输出所需的高频交流电压。最后经高速二极管整流电路再变换为直流电压,供给负载直流功率,。由于采用高频变压器,可使其体积小、重量轻。另外由高频逆变器来控制输出电流,可对突变负载作出快速响应,有利于提高焊接质量。其中的逆变部分即为典型的单相全桥逆变器。

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图1、电焊机用逆变电路

      二、三相逆变器

      图2是采用GTR的三相逆变器的主电路部分。它用二极管桥式整流电路把工频交流电压变换为直流电压,再经逆变器将其变成频率与电压均可调的正弦波交流电压供给电动机。其中逆变器采用了正弦波PWM调制方式。

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图2、三相逆变电器电路

      三、实用斩波电路

      图3为一实用斩波电路,其中,主管GTR经检测电阻R26输出电流。二极管D1、D2构成抗饱和电路,用来保证GTR总能处于准饱和状态,从而可缩短主管的关断时间和减小其开关损耗。D1和主回路直接相连,必须采用耐高压的管子。另外为减小D1的反向恢复电荷对主管基极电流的影响,D1必须选用快恢复二极管。两主管并联后与R60、V14及C12构成并联缓冲器。C11是主管的加速电容。D3是主回路的续流二极管,它使检测电阻只R26上既流过,I8+ △I的电流上限,也流过IR-△I的电流下限,从而保证主管能跟随电流给定值。

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图3、实用斩波电路

      光电耦合器V1处于线性放大状态。电阻上R3的电流与电流给定值成正比,使得电位器R7滑动接点上的电压或者测试孔PZ上的电位也和给定电流成正比,R7用来整定主回路的最大输出电流。N1是一种具有磁滞回线的比较器。R18和C10用来调节磁滞回线或者电流误差△I的大小。N1的第5脚接在一个比0V略高的电位上,5脚和6脚电位进行比较。N16脚上的电位受电流给定值(或P2上电位)和电流反馈值(或R26上的电压)的控制。当给定一个电流值后,在电容C6的积分作用下P2上的电位逐渐升高,只要电位不超过6.8V,P沟道场效应管V20就处于夹断状态,最后一级过流保护不动作。换句话说,如给定电流比较小,P2上的电压积不到6. 8V,最后一级过流保护不起作用。这时在P2点电位作用下,N1的6脚电位高于5脚,所以7脚输出负限幅。V5开通,于是V7和两个主管皆开通,主回路电流上升。当电流上升到Ig+ △I时,从R17送来的负反馈信号大于从R16送来的正给定信号,比较器N1翻转,7脚由负限幅翻转为正限幅。于是V5夹断,V7和两个主管也随之关断,主回路电流经二极管D3续流。当主回路电流下降到Ig-△I时,R17上的负反馈信号小于R16上的正给定信号,N1的输出端又翻转为负限幅,迫使主管再一次开通。于是主回路电流不停地在Ig+ △I和Ig- △I之间变化。R16上的正信号大小决定电流给定值Ig,R17上的负反馈信号大小取决于电流的实值。主管的开关频率除和主电路的参数有关外,更主要的是由比较器的磁滞环参数R18和C10决定。△I愈小,主管的开关频率愈高。实用的最高开关频率为8kHz。主管的基极经电阻R20接到-8.5V的负电源N上,于给主管提供负向基极电流。

      比较器N2用作GTR的最后一级过流保护,它驱动N沟道场效应管Va。当N2的1脚为正限幅时,V3开通,GTE的基极被接到负电源N上,主管被强制关断,即使V7开通也不足以使GTR通。显然这是最后一级过流保护,只在其他电流保护都失败时才被采用。N2的反向输入端第2脚接在约6V的固定正电位上,而同相输入端3脚的电位和V20、V19、V18的工作状态有关。当尽滑动点上的电位高于6.8时,只要N1上6脚电位高于5脚,7脚就输出负限蝠,V20开通,V19截止。当主管开通并达到准饱和状态时,测试孔P上的电位下降到1V左右,V1P开逋。当P2上的电压经电容C6积分到6.8V左右时V20开通,这样去整定N2第3脚的电位,亦即在V20开通、Vl9截止、V18开通的条件下,N2的第3脚电位仍低于第2脚的电位,则N2的输出端1脚仍保持其负限幅,最后一级过流保护仍不动作。一旦在这祌条件下,由于R17上的电流负反馈迫使N1翻转,7脚输出为正,则V2夹断,V19导通,接着主管关断,V10截止,N2的2脚电位仍高于3脚,V3仍处于夹断状态。所以斩波器按给定电流值进行跟随斩波。只有在电流负反馈不足以迫使N1的第7脚翻转为正限幅,V5仍在导通的危险条件下,由于主管压降VCE超过允许值,从而形成最后一级过流保护的条件,即:V20开通,V19、V10同时截止,N2的3脚电位才高于2脚,这时N2的1脚输出为正限幅,于是V3开通,主管因被置于负偏次状态而关断。

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