变流器触发电路的分类

    变流器触发电路按控制功能分为相位控制（简称相控）触发电路、斩波控制（简称斩控）触发电路和频率控制（简称频控）触发电路。    1)相控触发电路    相控触发电路应用于可控整流器、交流调压器、直接降频器和有源逆变器中。根据变流器主电路相数，分为单相、三相和多相相控触发电路。在多相相控触发电路中，各晶闸管，特别是同一相的一对晶闸管的触发滞后角的一致性是非常重要的。如各晶闸管的触发电路移相通道相同，则触发滞后角相同。相控触发电路按移相通道，还可分为单通道、三通道和多通道。单通道的相控触发电路的触发滞后角一致性好，三通道的次之，多通道的最差。    2)斩控触发电路    按控制方式可分为脉冲宽度控制、脉冲频率控制和脉冲宽度及频率混合控制。脉冲宽度控制保持方波脉冲的频率不变，仅改变脉冲宽度。脉冲频率控制保持方波脉冲的宽度不变，仅改变方波的频率。在脉冲宽度及频率混合控制中，方波脉冲的宽度和频率都改变。    3)频控触发电路    将控制信号转变为某一频率的脉冲或脉冲群，再由这些脉冲驱动无源逆变电路中的大功率晶体管或其他功率开关元件（如逆变器触发电路）的电路称为频控触发电路。    频控触发电路按其能否控制逆变器的输出电压分为脉宽调制频控触发电路和导电角度恒定的频控触发电路。前者又可按调压方法分为单脉冲调制、多脉冲方波调制和正弦波调制的频控触发电路。采用正弦波调制的频控触发电路不但能控制逆变器的输出电压，还能改善输出电压的质量。    逆变器触发电路是将控制信号转变为某一频率的脉冲或脉冲群，再由这些脉冲控制无源逆变电路中的功率开关元件的通断，以控制逆变器输出电压和频率的电路。它主要应用于变频调速装置或不停电电源的逆变器中。逆变器触发电路的功能是：根据控制信号的要求产生相应频率的输出脉冲；确定逆变器各功率开关的驱动信号间的相位关系；产生足够的驱动功率以驱动功率开关元件；完成功率开关元件和控制电路之间的电隔离。    4)逆变器触发电路结构和工作原理    频率发生器将控制信号转变为相应频率的脉冲电压以触发脉冲分配器，使其按一定的规律将开关信号分配给各个通道的脉冲输出器。脉冲输出器将此开关信号放大，经电隔离后驱动功率开关元件。图2-2是无源逆变器触发电路的框图。
    图2-2    无源逆变器触发电路框图    (1)单相无源逆变器的触发电路如图2-3所示，非门A、B构成频率发生器，产生一固定频率的脉冲送到触发器D的时钟端C，以触发触发器D组成的脉冲分配器。触发器D的输出Q和Q互差180°的方波脉冲。晶体管G1、G2和变压器T1、T2分别组成两个通道的脉冲输出器，驱动单相逆变器的功率开关元件。
    图2-3    单相无源逆变器的触发电路    (2)频率发生器通常由单结晶体管、晶体管、运算放大器、门电路等构成。逆变器的输出频率取决于频率发生器。在恒压恒频电源的逆变器触发电路中，常采用晶体振荡器和分频器组成频率发生器，以保证逆变器有较高频率精度的输出电压。在变频调速电源的逆变器触发电路中，要求频率发生器的频率随控制信号变化，常采用压控振荡器构成频率发生器。压控振荡器的输出频率随控制电压的改变而改变。    (3)脉冲分配器由环形计数器组成。脉冲输出器的通道数决定环形计数器的输出状态数。单相逆变电路常用二进制计数器，而三相桥式逆变电路常用六进制计数器。计数器可由双稳态触发器、多稳态触发器、JK触发器或D型触发器组成。    图2-4是用JK触发器构成的六进制环形计数器。Q1~Q6为脉宽180°、互差60°的方波、频率发生器作为环形分配器的时钟，每来一个脉冲，环形分配器移位一次，Q1～Q6依次进行高低电平变化，用以控制三相逆变桥的开关通断。
    图2-4    用JK触发器构成的六进制环形计数器    (4)脉宽调制式逆变触发电路如图2-2中虚线部分（调制信号发生器），它不但能控制逆变器的输出频率，而且能控制输出电压和改善输出电压的波形。在调制信号发生器的作用下，脉冲分配器在每个周期产生宽度可变的脉冲或脉冲列。脉冲输出器根据这些脉冲的宽度控制逆变器各功率开关的通断。调节这些脉冲的宽度，即可以调节逆变器的输出电压。在一个周期中，将脉冲列中各脉冲的宽度按正弦波规律调制，可以改善逆变器输出电压的波形。正弦波脉宽调制的逆变触发电路比较复杂。    美国莫拉特公司1980年前后研制成功专门用于产生正弦脉宽调制信号的大规模集成电路HEF4752V，它将正弦脉宽调制触发器的主要功能（不包括脉冲输出器）集成在一块18mm²的硅片上，封装在双排28脚的外壳中。整个集成电路是全数字化的，大约包括1500个门电路。利用HEF4752V构成的脉宽调制式触发电路特别适用于交流电动机变频调速系统。