新一代晶閘管觸發模塊KTM2011A的原理及應用

摘要：KTM2011A是青島珠峰科技有限公司推出的新一代晶閘管觸發模塊，具有體積小、重量輕、觸發動率大及波形對稱性對等優點。文中詳細介紹了KTM2011A的內部結構、工作原理、設計特點及具體的應用電路。

關鍵詞：觸發電路 隔離 脈沖 KTM2011A

1 概述

KTM2011A是青島珠峰科技有限公司經過優化設計和精心研制的新一代晶閘管觸發模塊，具有體積小、重量輕、觸發功率大及波形對稱性好等優點。其輸出可觸發單相電路中兩個相位互差180°的晶閘管，可廣泛用于單相交流調壓、單相橋式半控整流電路中作為晶閘管的觸發電路，由于模塊內部集成有隔離單元，故使用中不需要外接脈沖變壓器。KTM2011具有如下特點：

●采用模塊式封裝且對外絕緣，因此便于安裝和使用；

●焊接板式安裝，可焊接在引腳板上，使用十分方便；

●內含隔離環節，使用中不需要脈沖變壓器；

●內部集成有脈沖功放及整形環節輸出，可直接觸發1650A以上的晶閘管。

2 引腳功能及參數

2.1 引腳功能

KTM2011A的外形尺寸和引腳排列歸如圖1所示。它有13個引腳，各引腳的功能如表1所列。

表1 KTM2011A引腳功能說明

2.2 極限參數

KTM2011A的極限工作參數如下：

●工作電源電壓VCC：+16V；

●輸入交流同步電壓：15～17V；

●輸出直流電壓V+：22V；

●輸入移相電壓VK：0～+10V；

●輸出觸發電流：≤750mA；

●輸出脈沖幅度：18～21V；

●移相范圍：0～180°；

●脈沖寬度：≮2ms；

●需配變壓器容量：5～10VA；

●輸入、輸出間隔離電壓：2500VDC；

●工作溫度范圍：-10～+70℃。

3 結構及原理

KTM2011A的內部結構及工作原理框圖如圖2所示。它由同步環節、鋸齒波形成、整流電路、脈沖形成、脈沖放大及隔離整形環節共五個單元電路組成。工作時，KTM2011A首先將來自同步電流變壓器副邊的電壓信號經整流電路整流，并通過引腳4的內部送給脈沖放大與隔離整形電路，同時將濾波穩壓后的電壓經引腳3輸入給鋸齒波形成和脈沖形成部分作為供電電源。另一方面，來自同步電源變壓器副邊的電壓信號經同步環節檢測出過零點，并在鋸齒波形成環節根據用戶在引腳7所接電阻的大小而決定的斜率形成鋸齒波。將該鋸齒波與引腳9輸入的控制電壓Uk相比較以形成對應于同步信號的正、負半周脈沖。此時如引腳6（Lock）為低電平，則所形成的脈沖經脈沖放大與隔離整形電路后輸出；如引腳6（Lock端）為高電平，則脈沖形成環節的輸出被封鎖，此時脈沖放大與隔離整形環節無輸出。圖3給出了KTM2011A的工作波形，其中下標為對應KTM2011A的引腳號。

4 應用

KTM2011A可以很方便地在單相橋式半控、單相半波整流電路以及單相交流調壓系統中用來觸發晶閘管。圖4給出了KTM2011A的典型接線圖，圖中應用L7812作三端穩壓器，供電電源為12V。

4.1 單相橋式半控整流電路

圖5的（a）、（b）、（c）分別給出了KTM2011A用于單相橋式半控電路中的三種典型接線圖。圖5（a）用來觸發共陰極電路，圖5（b）用來觸發共陽極整流電路，圖5（c）用來觸發同橋臂的兩個晶閘管。

4.2 雙向晶閘管觸發電路

圖6給出了KTM2011A在交流調壓系統中用來觸發雙各晶閘管的原理圖。圖中將KTM2011A輸出的兩路脈沖“或”起來作為雙向晶閘管的觸發脈沖，該調壓裝置可以輸出較大的功率。

4.3 反并聯晶閘管觸發電路

圖7給出了在單相交流調壓系統中應用KTM2011A觸發兩個反并聯晶閘管的原理電路圖。圖中兩個反并聯晶閘管可選用較大的容量，因而可用于工業電爐及其它需要控溫、調功的場合。需要指出的是，如果把圖5到圖7中的KTM2011A使用電路在三相系統中的每相中使用，便可組成三相半波、三相橋式可控或三相交流調壓系統。

4.4 應用注意事項

在使用KTM2011A時，有時盡管已接好電路，但在Uk變化時，晶閘管卻不能觸發。這是因為加到晶閘管兩端的交流電壓相位與解發脈沖相位不同步引起的。此時只要將同步電源變壓器原邊或副邊繞組的兩根線對調，即可正常工作。