[实用新型]一种波形合成式数字三相移相触发模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相晶闸管调压、整流电路中的移相控制专用器件，属于电力电子元器件领域，该模块可以广泛应用于各种类型的晶闸管整流、调压、逆变等装置。 

背景技术

晶闸管自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个庞大的家族，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面广泛应用的元件。晶闸管工作时必须要有配套的触发器，触发器的性能直接关系到晶闸管的实际应用效果，由于触发器的技术受到微电子技术的制约，随着电子元件技术的发展，触发器的电路结构在历史上经历了：分立元件电路、专用模拟集成电路、COMS数字集成电路、单片机电路等。目前应用最为广泛的是采用专用模拟集成电路制造的触发器，集成电路以TCA785为代表，TCA785是德国西门子公司于1988年前后开发的第三代晶闸管单片移相触发集成电路，后来我国又研制出与TCA785相似的KJ、KC系列集成电路，并得到广泛应用。这类模拟集成电路的基本原理是：外接定时电容形成锯齿波电压与移相控制电压进行比较，比较后得到所需的移相角度信号，然后功率放大后输出，用于三相触发时需要三块TCA785集成电路及配套电路。这类产品的显著缺点是：电路复杂调整点多，元件参数分散性大，长期稳定性差，移相精度不高，而且容易受温度、电压、电磁干扰等因数的影响。经计算当同步电压不对称度为±1°时，移相脉冲的不对称度将到达4％～6％，当应用于交流场合时，这种误差将导致正负半周波形不对称而产生直流成分，使励磁电流激增，铁芯磁饱和，严重时烧毁晶闸管和使用设备。 

随着数字电路的兴起，采用COMS数字集成电路和单片机等元件设计的触发器移相精度和对称度有很大提高，其突出的缺点是需要数十块数字集成电路才能完成所需功能，电路规模大，对电路技术要求很高；采用单片机设计的触发器，硬件电路比较简单，但是软件抗干扰能力差，晶闸管工作时产生大量的高频干扰，在这种强干扰环境下单片机电路的可靠性不高。这类数字化产品体积大成本高，技术难度大，不易实现产品的小型化及排量生产，限制了其推广应用。 

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提出一种把数字电路的高精高抗干扰性和软件的强大功能相集合的方法，设计出一种含线性校正的高精度、高稳定、体积小巧、外围电路简单的三相移相触发模块。 

本发明目的是这样实现的：一种波形合成式数字三相移相触发模块，包括：一个波形整形电路，将三相输入信号转换成与之同步的方波信号并且滤除各种干扰杂波；一个A/D转换电路，将外部输入的移相角控制电压转换成数字值；一个同步时序电路，产生各部分所需的时序信号并且与输入信号保持同步；一个波形合成电路，读取存储器内的波形数据，将读出的数据变换成六路移相触发脉冲；一个相序识别电路，识别三相输入信号的相序；一个异常保护电路，当三相输入信号异常或模块内部电路异常或外部输入关闭指令时关闭触发脉冲，其特征在于：所述的波形整形电路把方波信号，分别送到相序识别电路、异常保护电路和同步时序电路，相序识别电路对电源的相序进行判断后送到波形合成电路，异常保护电路的一路信号送到波形合成电路，另一路送模块的输出脚，同步时序电路产生与三相输入信号中的一相保持同步的时序信号送A/D转换电路、波形合成电路和异常保护电路。 

所述的波形整形电路采用一块数字门集成电路。 

所述的A/D转换电路将外部输入的移相角控制电压转换成数字值送到波形合成电路作为各相移相控制信号。 

所述的同步时序电路是由震荡电路、时序电路、同步电路组成，产生与输入信号同步的时序信号送到波形合成电路作为各相的移相控制信号。 

所述的相序识别电路由D触发器和延时电路组成。 

所述的异常保护电路包含三相输入信号异常保护、模块内部时序异常保护和外部输入保护指令，当保护发生时关闭移相触发脉冲。 

本发明的效果： 

本发明是以数字电路为核心软件为辅助的电路结构，充分发挥了数字电路的高精度、高抗干扰特性，克服了现有技术中的诸多缺点，设计出一种高精度、高稳定、含线性校正、体积小巧、外围电路简单的三相移相触发模块，本模块的发明不但提升了触发器的性能，而且降低了触发器制的造难度。以下结合附图对本发明进行详细描述。 

附图说明

图1为本新型实用的原理框图； 

图2为本新型实用的外围电路框图； 

图3为本新型实用的管脚排列图； 

图4为本新型实用的典型应用电路图；