新型获取晶闸管电压过零信号的电路

波装置中谐波电流大时，晶闸管工作不正常，存在停止工作的情况。

*电网电压高于400V电路设计困难。

3 新型的晶闸管两端采集过零信号的电路，由此产生一系列触发电路。

触发器的功能与电路结构有关。有电路结构分，有D触发器，JK触发器;D触发器又有传输门控型，维持阻塞型两种。岂外，还有其他T触发器，SR触发器，D触发器，和JK触发器可以转换成其他功能的触发器。对于不同结构的触发器，其触发条件何方式是不一样的，但我们应该记住一点的是，出发方式就两种，一种是脉冲电平触发方式，一种是脉冲边沿触发方式。

脉冲电平触发方式：指触发器的状态在脉冲信号的的高电平期间改变触发器的状态。注意这里的高电平期间，指出了触发器的状态在脉冲的高电平1期间是不断变化的(只要输入信号变化，输出信号变化)比如SR传输门控锁存器是这种。脉冲边沿触发方式：又分为两种，一种是脉冲边沿的上升沿，触发器的状态发生改变，比如D触发器;一种是脉冲边沿的下降沿触发器的状态发生改变，比如JIK触发器。

在主回路中设计过零触发电路实属不易，查阅文献有采用基于霍尔原理工作的LEM模块采集过零信号的，其过零触发的原理框图见图七，晶闸管过零电压检测电路原理图见图八。本文作者经过努力，依照图七、图八原理框图和电路原理图的思路，摈弃了MOC3083在主回路取过零信号和触发晶闸管的方法，开发一种新型的电路，特点是采集晶闸管的过零信号将它反馈到输入的低压端再做信号逻辑处理来触发晶闸管。其电路框图如图九。

图七 TSC过零触发的原理框图

图八晶闸管过零电压检测电路原理图

图九：过零采集控制逻辑光电驱动电路框图

400V电网电压多数采用模块晶闸管，可以采用光电驱动晶闸管如图九。660V电网电压，电网电压高，需要采用脉冲变压器驱动。如图十。

图十：过零采集控制逻辑脉冲变压器驱动电路框图

中压TSC，根据绝缘要求需要采用脉冲磁环触发。图十一。

图十一 中压TSC采用脉冲磁环触发

采用新触发电路，应用单片机做逻辑时间控制触发2控3电路。

投切电流相对没有冲击，由于第一次投切电容器没有直流电压，是不理想的状态，必然有一定的冲击，当冲击电流与正常稳定电流之比≤1.7倍时，可以认为不影响晶闸管和电容器的使用。投切停止后，电容器上有电网峰值电压，晶闸管在电网电压和电容器直流电压的合成下，存在着过零电压，在过零点触发晶闸管是理想状态，应该没有冲击电流。

新触发电路达到了快速20ms动作，两路晶闸管都动作，无电流冲击，晶闸管在停止时的承受电压低，最大为3倍的有效值电压。

用双踪示波器测试波形。一只表笔测量晶闸管两端的电压和另一只测量晶闸管的电流波形，这样，可以看出晶闸管是否在过零点投入，又可以看出投入时的电流冲击。图十二为：连续投切的A相晶闸管电压和C相电流的动作波形。

图十三：又一幅A相晶闸管电压 C相电流。横坐标50ms/格快速动作

图十四：从长期停止态开始工作的A相晶闸管电压 C相电流。

第一周波有点冲击。冲击电流的峰值32A，正常稳定电流峰值为24A，冲击电流/稳定电流=1.33。

晶闸管开关放在三角形内的效果更好，同时可以分相控制补偿不平衡负载。

图十五晶闸管开关放在三角形内的效果

图十六晶闸管开关放在三角形内首次动作无冲击

4 结论：

新型的晶闸管两端采集过零信号的电路，满足快速无冲击投切电容器的要求，在谐波电流严重的状态下依然可以正常动作，适合TSC的不同主回路、不同电压等级和不同的晶闸管形式，效果不错，对应不同需求产生了一系列触发电路。