專利名稱：具有負阻特性的晶閘管跨接器觸發電路的制作方法
一種具有負阻特性的晶閘管跨接器觸發電路，屬電子技術領域。
晶閘管跨接器廣泛應用于同步發電機和同步電動機的轉子過電壓保護。跨接器由晶閘管和耗能器件組成。當轉子過電壓幅值大于設定的閥值時，跨接器觸發電路使該晶閘管導通，將耗能器件并入轉子回路，從而達到限制過電壓幅值的目的。對這種觸發電路，要求結線簡單，工作可靠，閥值觸通重復性好，動作值盡可能不受晶閘管觸發參數的影響。已有的跨接器觸發電路常采用

圖1所示的簡單觸發電路。這種電路提供的驅動電流是連續緩慢變化的，因此晶閘管觸通時的電壓閥值，會受到晶閘管參數(觸發電流)和環境溫度影響。如觸發電流分別是20mA和100mA的兩個晶閘管，對于同一個觸發電路它們的電壓閥值就有明顯的差別，同一個晶閘管冬天和夏天電壓閥值也有差別。這類觸發電路也有的內部使用小電流晶閘管，但其抗干擾較差，動作正確性也同樣受小電流晶閘管觸發參數影響。
本發明的目的是提供一種具有負阻特性，工作可靠，閥值觸通重復性好，在工作范圍內電壓閥值基本不受晶閘管參數影響的晶閘管跨接器觸發電路。
本發明提供的晶閘管跨接器觸發電路圖2，包括電壓檢測回路和SCR電流驅動回路。(ABO)電壓檢測回路由R1、R2組成，UAO為被監視電壓，分壓值UBO為檢測電壓。(BGKO)電流驅動回路由穩壓管V1、光電隔離器V2、二極管D1、D2、D3、電阻R4、R5及晶閘管SCR的控制極G-陰極K之間電阻組成。從BO端往里看的輸入等效電阻為R3。V2的三極管并聯于V1兩端，而V2的發光二極管串在驅動電流回路中，在D1、D2未箝位之前V2發光管是驅動電流的主要通道，箝位后絕大部分驅動電流從D1、D2流過。其工作原理如下檢測電壓UBO以SCR觸通為條件的下限值即為跨接器的電壓閥值。當UBO未達到(小于)電壓閥值時，穩壓管V1處于阻斷狀態，驅動電流I3=0。當UBO開始大于閥值時，穩壓管導通，I3通過光電隔離器V2使V1兩端短接，從而加速I3迅速增大，使SCR可靠導通。只要SCR的觸發電流在電路所能提供的電流范圍內，其閥值基本上由穩壓管穩壓值決定，而與SCR的觸發參數無關。圖2中并接在V2發光管兩端的串聯二極管D1、D2是為了限制光電隔離器發光管的電流。并聯在V2發光管兩端的R4給予V1一個漏電通道，以免引誤。D3用以防止反向電壓損害光電隔離器，V2應為達林頓光電隔離器。進一步分析可知，圖2中點劃線內電路輸入等效電阻可視作R3，在UBO小于或等于閥值V1阻斷時，R3阻值為無窮大。在UBO開始大于閥值后，基本由SCR控制極輸入電阻決定(一般為10歐左右)。在過壓保護的實際電路中，R2阻值遠比R1小，因此上兩種情況均能使R1＞＞(R2∥R3)得以滿足，故I1=UAO／[R1+(R2∥R3)]≈UAO／R1………式①。這就是說，可以把I1近似地看作是一個電流源，其電流值與過電壓幅值成正比。又I1=I2+I3………式②。假設V1穩壓值為15V，SCR觸發電壓為2V(穩壓特性)，R2=100Ω，這時的電壓閥值大約為19V。由①、②式可知，當UBO≤19V時，V1相當于開路，I1=I2=19／0．1=190(mA)，I3=0。當UBO＞19V且使光電隔離器動作之后，UBO從19V降到4V，此時I2=4／0．1=40(mA)，I3=I1-I2=190-40=150(mA)。將以上結果畫成圖3所示的UBO-I3伏安特性曲線，呈現的就是負阻特性。
本發明的優點1．觸發電路工作可靠，閥值觸通重復性好。2．具有負阻特性，在一定范圍內電壓閥值基本不受晶閘管參數和環境溫度的影響。
圖1-簡單觸發電路。
圖2-本發明觸發電路原理電路圖。
圖3-UBO-I3負阻特性曲線圖。
實施例UAO為被監視的過電壓。將R1、R2串聯后跨接在AO上。從二電阻的接點B和參考零電平O點送出檢測電壓，這是第一回路。第二回路的輸入端是與B點連接的穩壓管V1之陰極。將V1與光電隔離器V2之發光管共陽極串聯，V2的輸出端并聯在V1上(三極管集電極連V1陰極，發射極連V1陽極)，V2發光管與導向二極管D3正向串聯，D3的陰極與SCR控制極G相接；再將用以箝位限流的串聯二極管D1D2和泄漏電阻R4同時并聯在V2發光管上，抗干擾電阻R5并在SCR之G、K之間。SCR陽極串聯耗能器件后接A點，SCR陰極接O點，V2采用達林頓光電隔離器。
權利要求
1.本發明為一種晶閘管跨接器觸發電路，包括ABO電壓檢測回路和BGKO電流驅動回路。其特征在于電阻R1與R2串聯組成電壓檢測回路，跨接在被監視的過電壓兩端AO。分壓電阻R2上的電壓UBO即為檢測電壓，BO即是電流驅動回路的輸入端。電流驅動回路由穩壓管V1、光電隔離器V2、電阻R4、R5、二極管D1、D2、D3組成。V2的三極管并接于穩壓管V1兩端，而V2的發光管串在驅動電流回路中，一端與V1相連，另一端與D3相接，D3的另一端與SCR控制極相連，構成驅動電流回路。
2.根據權利要求1所述的觸發電路，其特征在于用以箝位限流的串聯二極管D1、D2并聯于V2發光管兩端，用以泄漏的R4并接于V2發光管兩端；用以防反壓的D3串聯在V2發光管和SCR-G之間。
3.根據權利要求2所述的觸發電路，其特征在于V2采用達林頓光電隔離器。
全文摘要
本發明是一種晶閘管跨接器觸發電路,由電壓檢測回路和電流驅動回路組成。前一回路為R
文檔編號H02H9/04GK1291817SQ99117130
公開日2001年4月18日 申請日期1999年10月11日 優先權日1999年10月11日
發明者竺厥衫 申請人:機械工業部廣州電器科學研究所