一種簡約整流電路的設計

摘要：為了降低整流電路的復雜程度，使其移相操作更簡單方便，該設計運用鎖相環(huán)的倍頻原理和通用集成電路，只采用一套移相電路，把取自工頻電源的同步移相信號輸入到鎖相環(huán)和6分頻器構(gòu)成的6倍頻發(fā)生器。然后從6分頻器中取出6組觸發(fā)信號，并分別觸發(fā)6個可控硅，從而構(gòu)成三相橋式全控整流電路。實驗證明該三相橋式全控整流電路與傳統(tǒng)的6脈波整流觸發(fā)電路相比，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、調(diào)試簡單。
關(guān)鍵詞：整流電路；觸發(fā)電路；鎖相環(huán)；倍頻；分頻

0 引言
整流電路是電源的重要組成部分，它可將交流電變?yōu)橹绷麟姡瑧檬謴V泛。可控硅整流電路廣泛應用于機械制造工業(yè)和冶金工業(yè)中，它不僅要求電源的技術(shù)指標高，還要求體積小、重量輕、可靠性高。如果采用可控硅(SCR)作為整流元件，可以通過控制門極觸發(fā)脈沖的時刻來控制輸出電壓的大小，這種整流稱為可控整流。目前由于SCR能承受的電壓，電流容量仍是目前器件中最高的，而且工作可靠，所以許多大容量場合仍大量使用SCR。
可控硅整流電路中的可控硅是由觸發(fā)電路提供觸發(fā)信號而導通的，觸發(fā)電路的工作性能直接影響著可控硅的工作。因此，觸發(fā)電路是可控硅電路可靠、有效工作的關(guān)鍵。
觸發(fā)電路主要采用兩種方法：采用分離元件設計的觸發(fā)電路存在各相電路分散性大、調(diào)試不方便、穩(wěn)定性和可靠性差等缺點；采用專門集成觸發(fā)電路芯片設計的觸發(fā)電路成本高，芯片的質(zhì)量難以保證。在此利用通用集成電路設計了一種簡約整流觸發(fā)電路，觸發(fā)三相橋式全控整流電路。

1 電路的拓撲結(jié)構(gòu)
整流電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1．1 同步移相電路
同步移相電路由鋸齒波發(fā)生器和電壓比較器組成。
同步變壓器和整流變壓器接在同一電源上，用同步變壓器的次級電壓控制鋸齒波的發(fā)生器中三極管的導通，從而保證了觸發(fā)脈沖和主電路電源同步。
鋸齒波與直流電平通過電壓比較器比較可得到寬度變化的矩形波。調(diào)節(jié)電壓比較器的輸入電壓即可改變輸出波形的前沿位置，從而達到了移相的目的。
該設計由LM311構(gòu)成電壓比較器。LM311在使用應注意：電源由0．01μF的瓷片電容旁路；兩個輸入腳之間接一個100～1 000 pF的電容，以便產(chǎn)生更整齊的比較器輸出波形；短接管腳5和管腳6；為濾除和減弱輸出信號的震蕩，在比較器輸出端的上拉電阻兩端并接一個容量適當?shù)碾娙?。如圖2所示。