浅析晶闸管在电力稳压器中的应用

目前流行的电力稳压器大多采用伺服电机带动炭刷移动调整电压。它具有整机效率高、

输出波形好、电路简单等优点，但由于有炭刷和机械传动造成其工作寿命短、响应速度慢待
等问题。用

“无触点”取代“炭刷”是目前大功率电力稳压器的发展方向。所说的“无触点”是指

主电路中的交流开关采用如晶闸管之类的器件，利用微电脑逻辑控制进行调压。用无触点控
制取代伺服电机及炭刷进行调压，从而延长使用寿命、加快响应速度、提高可靠性。
　　系统基本原理
    稳压器由主电路、8031 单片机、检测电路、控制电路、驱动及报警接口电路等单元构成。
　　各电压相量有如下关系：
　　

i=

△+o

　　通过电脑控制的电压采样电路检测出需要补偿的电压

△U，由控制系统改变双向晶闸管

S1～S6 的导通组合来补偿输入电压(Ui)或者负载变化，使稳压器的输出电压(Uo)保持稳定，
从而达到稳压的目的。为使操作、维护简单易行，充分利用微电脑功能强大的特点，设置了
完善的自检功能。
　　晶闸管应用中几点值得注意的问题
　　触发驱动问题
　　晶闸管作为开关器件，当触发脉冲的持续时间较短时，脉冲幅度必须相应增加，同时
脉冲宽度也取决于阳极电流达到擎住电流的时间。在本系统中，由于感性负载的存在，阳极
电流上升率低，若不施加宽脉冲触发，则晶闸管往往不能维持导通状态。考虑负载是强感性
的情况，本系统采用高电平触发，其缺点是晶闸管损耗过大。
　　晶闸管阻断问题
　　晶闸管是一种开关器件，应用过程中，影响关断时间的因素有结温、通态电流及其下降
率、反向恢复电流下降率、反向电压及正向

dv/dt 值等。其中以结温及反向电压影响最大，结

温愈高，关断时间愈长

;反压越高，关断时间愈短。

　　在系统中，由于感性负载的存在，在换流时，电感两端会产生很大的反电势。这个异常
电压加在晶闸管两端，容易引起晶闸管损坏。为了防止这种情况，通常采用浪涌电压吸收电
路。
　　

dv/dtdi/dt 效应问题

　　晶闸管的断态电压临界上升率

dv/dt 较大的时候，有可能在比它的正向转折电压低得很

多的电压下导通。如果电路上的

dv/dt 超过器件允许的 dv/dt 值时，晶闸管就会误导通而失去

阻断能力。在应用电路中，将晶闸管的门极通过电阻与阴极相连，从外部将位移电流旁路掉，
以防止

dv/dt 引起的误导通。

　　

di/dt 过大容易造成晶闸管击穿，在电路中采用前沿陡的高电平触发以增大初始导通面

积，从而改善

di/dt 容量。

　　由于

dv/dt 过大引起的误导通和 di/dt 过大引起的晶闸管击穿现象，其后果是十分严重

的。通过原理电路可以看出，这种情况的出现会使变压器短路而产生

“环流”，造成晶闸管甚

至变压器的损坏。在电路设计中，采用可靠的晶闸管通断检测措施，避免这种现象的发生。
　　过电压、过电流保护措施
　　过电压的产生，主要有以下原因：