本實(shí)用新型涉及觸發(fā)電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路。

背景技術(shù)：

晶閘管由于其能承受的高電壓、大電流和可靠穩(wěn)定的特點(diǎn)而廣泛地應(yīng)用于電力電子、電機(jī)控制、大功率變頻等領(lǐng)域。在常規(guī)應(yīng)用中，一般通過微控制器例如DSP(數(shù)字信號(hào)處理器，Digital Signal Processing)、MCU(微控制單元，Microcontroller Unit)、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列，F(xiàn)ield-Programmable Gate Array)等產(chǎn)生的PWM(脈沖寬度調(diào)制，Pulse Width Modulation)波經(jīng)過一級(jí)功率放大后直接驅(qū)動(dòng)晶閘管，以使晶閘管導(dǎo)通。

然而，上述的驅(qū)動(dòng)方式對(duì)具有晶閘管驅(qū)動(dòng)芯片本身的性能有較高的要求，由于驅(qū)動(dòng)芯片在一個(gè)觸發(fā)周期內(nèi)滿占空觸發(fā)，流過驅(qū)動(dòng)芯片電流大、長時(shí)間運(yùn)行時(shí)電路存在發(fā)熱甚至損壞的問題，進(jìn)而產(chǎn)生電機(jī)失控、橋式電路的上橋和下橋同時(shí)導(dǎo)通等諸多不良后果，不能滿足電路的驅(qū)動(dòng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)如何提高電路質(zhì)量的技術(shù)問題，提供一種觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路。

一種觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路，包括：脈沖波形產(chǎn)生電路、調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路以及與門電路，所述與門電路分別與所述脈沖波形產(chǎn)生電路以及所述調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路連接；所述脈沖波形產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波形，并向所述與門電路輸出所述脈沖寬度調(diào)制波形；所述調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并向所述與門電路輸出所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)；所述與門電路用于將所述脈沖寬度調(diào)制波形和所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并用于將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到晶閘管以觸發(fā)所述晶閘管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路包括：第一自激震蕩電路、第一選頻電路以及第一濾波整形電路，所述第一自激震蕩電路分別與所述第一選頻電路連接以及所述第一濾波整形電路連接，所述第一選頻電路與所述第一濾波整形電路連接，所述第一濾波整形電路與所述與門電路連接；

所述第一自激震蕩電路用于分別向所述第一選頻電路以及所述第一濾波整形電路輸出第一調(diào)制脈沖信號(hào)，所述第一選頻電路用于調(diào)整所述第一調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比，生成并輸出第二調(diào)制脈沖信號(hào)，所述第一濾波整形電路用于對(duì)所述第一自激震蕩電路輸出的所述第一調(diào)制脈沖信號(hào)以及所述第一選頻電路輸出的所述第二調(diào)制脈沖信號(hào)進(jìn)行整形處理以生成所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并輸出所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)到所述與門電路。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一自激震蕩電路包括電阻R11、電容C11、反相器U11B，所述第一選頻電路包括電容C12、電阻R12，所述第一濾波整形電路包括反相器U12B、反相器U13B、與門U14A；電容C11的一端接地，另一端與反相器U11B的輸入端連接；電阻R11分別與反相器U11B的輸入端和輸出端連接；電容C12的一端與反相器U11B的輸出端連接，另一端與反相器U12B的輸入端連接；電阻R12的一端與反相器U12B的輸入端連接，另一端接地；反相器U13B的輸入端與反相器U12B的輸出端連接，反相器U13B的輸出端與與門U14A的輸入端連接；反相器U11B的輸出端還與與門U14A的輸入端連接；與門U14A的輸出端與所述與門電路的輸入端連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，反相器U12B和反相器U13B為施密特反相器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路包括：第二自激震蕩電路、第二選頻電路以及第二濾波整形電路，所述第二自激震蕩電路與所述第二選頻電路連接，所述第二選頻電路與所述第二濾波整形電路連接，所述第二濾波整形電路與所述與門電路連接；

所述第二自激震蕩電路向所述第二選頻電路輸出第二調(diào)制脈沖信號(hào)，所述第二選頻電路用于調(diào)整所述第二調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比，生成并輸出第二調(diào)制脈沖信號(hào)，所述第二濾波整形電路用于對(duì)所述第二選頻電路輸出的所述第二調(diào)制脈沖信號(hào)進(jìn)行整形處理以生成所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并向所述與門電路輸出所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二自激震蕩電路包括電阻R21、電容C21、反相器U21B，所述第二選頻電路包括電容C22、電阻R22，所述第二濾波整形電路包括反相器U22B、反相器U23B；電容C21的一端接地，另一端與反相器U21B的輸入端連接；電阻R21分別與反相器U21B的輸入端和輸出端連接；電容C22的一端與反相器U21B的輸出端連接，另一端與反相器U22B的輸入端連接；電阻R22的一端與反相器U22B的輸入端連接，另一端接地；反相器U23B的輸入端與反相器U22B的輸出端連接，反相器U23B的輸出端與所述與門電路的輸入端連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，反相器U22B和反相器U23B為施密特反相器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述脈沖波形產(chǎn)生電路包括數(shù)字信號(hào)處理器、微控制單元或者現(xiàn)場可編程門陣列。

上述觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路，脈沖波形產(chǎn)生電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波形，調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，與門電路將脈沖寬度調(diào)制波形和脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向晶閘管輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而觸發(fā)晶閘管，可知邏輯與運(yùn)算后生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為強(qiáng)脈沖觸發(fā)，能使晶閘管充分導(dǎo)通，提高觸發(fā)電路的可靠性，在保證精確的觸發(fā)角和觸發(fā)能量即脈沖作用時(shí)間的同時(shí)可極大地降低驅(qū)動(dòng)芯片的晶閘管的門極損耗，提高了脈沖調(diào)制電路的質(zhì)量，該電路簡單可靠且易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

圖1為一個(gè)實(shí)施例中觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路的模塊示意圖；

圖1-2為另一個(gè)實(shí)施例中觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路的模塊示意圖；

圖2為一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的模塊示意圖；

圖3為一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的原理示意圖；

圖4為另一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的模塊示意圖；

圖5為另一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的原理示意圖；

圖6為一個(gè)實(shí)施例中觸發(fā)晶閘管的方法的步驟示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

請參閱圖1，其為一個(gè)實(shí)施例中觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路10的模塊示意圖，一種觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路10包括：脈沖波形產(chǎn)生電路101、調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路102以及與門電路103，與門電路103分別與脈沖波形產(chǎn)生電路101以及調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路102連接。

脈沖波形產(chǎn)生電路101用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波形，并向與門電路103輸出脈沖寬度調(diào)制波形。例如，脈沖寬度調(diào)制波形即PWM波。

調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路102用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并向與門電路103輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。例如，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)即PWM調(diào)制信號(hào)。

與門電路103用于將脈沖寬度調(diào)制波形和脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向晶閘管104輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以觸發(fā)晶閘管104。

上述觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路10，脈沖波形產(chǎn)生電路101產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波形，調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路102產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，與門電路103將脈沖寬度調(diào)制波形和脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向晶閘管輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而觸發(fā)晶閘管，可知邏輯與運(yùn)算后生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為強(qiáng)脈沖觸發(fā)，能使晶閘管充分導(dǎo)通，提高觸發(fā)電路的可靠性，在保證精確的觸發(fā)角和觸發(fā)能量即脈沖作用時(shí)間的同時(shí)可極大地降低驅(qū)動(dòng)芯片的晶閘管的門極損耗，提高了脈沖調(diào)制電路的質(zhì)量，該電路簡單可靠且易于實(shí)現(xiàn)。

為產(chǎn)生并輸出脈沖寬度調(diào)制波形，例如，脈沖波形產(chǎn)生電路包括數(shù)字信號(hào)處理器、微控制單元或者現(xiàn)場可編程門陣列?？芍?，數(shù)字信號(hào)處理器、微控制單元以及現(xiàn)場可編程門陣列均可產(chǎn)生PWM波。例如，脈沖波形產(chǎn)生電路包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP，以通過DSP產(chǎn)生PWM波；又如，脈沖波形產(chǎn)生電路包括微控制單元MCU，以通過MCU產(chǎn)生PWM波；又如，脈沖波形產(chǎn)生電路包括現(xiàn)場可編程門陣列FPGA，以通過FPGA產(chǎn)生PWM波。

為提高晶閘管的導(dǎo)通率，一實(shí)施例中，調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)具有預(yù)設(shè)寬度，以使得晶閘管在該脈沖的作用時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到擎柱電流，使晶閘管充分導(dǎo)通。需要指出的是，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的預(yù)設(shè)寬度可根據(jù)電路的實(shí)際情況而確定。

進(jìn)一步的，觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路還包括功率放大電路。功率放大電路與與門電路的輸出端連接，用于對(duì)由與門電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率放大。本實(shí)施例中，功率放大電路可以采用現(xiàn)有的電路模塊，也可以根據(jù)電路的實(shí)際需要對(duì)現(xiàn)有的電路模塊進(jìn)行修改。如此可知驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)過功率放大電路后其功率增加，帶負(fù)載能力更強(qiáng)，進(jìn)一步地提高了晶閘管的導(dǎo)通率。

請參閱圖1-2，其為另一個(gè)實(shí)施例中觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路的模塊示意圖，本實(shí)施例中，脈沖波形產(chǎn)生電路101包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP為例，即DSP發(fā)出三路PWM波形，即PWM1波形、PWM2波形以及PWM3波形。調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路102包括調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路1、調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路2以及調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路3。與門電路103包括與門電路1、與門電路2以及與門電路3。驅(qū)動(dòng)電路105包括晶閘管1、晶閘管2以及晶閘管3。需要說明的是，驅(qū)動(dòng)電路105為本實(shí)施例的觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路所要驅(qū)動(dòng)的電路模塊。

本實(shí)施例中，DSP發(fā)出的波形PWM1以及調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路1產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)一同輸入與門電路1，在與門電路1的邏輯與運(yùn)算后輸出至驅(qū)動(dòng)電路105，以觸發(fā)晶閘管1。同理，DSP發(fā)出的波形PWM2以及調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路2產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)一同輸入與門電路2，在與門電路2的邏輯與運(yùn)算后輸出至驅(qū)動(dòng)電路105，以觸發(fā)晶閘管2。同理，DSP發(fā)出的波形PWM3以及調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路3產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)一同輸入與門電路3，在與門電路3的邏輯與運(yùn)算后輸出至驅(qū)動(dòng)電路305，以觸發(fā)晶閘管3。本實(shí)施例中，DSP同時(shí)發(fā)出PWM1波形、PWM2波形以及PWM3波形，以同時(shí)觸發(fā)晶閘管1、晶閘管2以及晶閘管3，保證精確的觸發(fā)角和觸發(fā)能量以驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)電路105。

請參閱圖2，其為一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路102的模塊示意圖，例如，調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路102包括：第一自激震蕩電路201、第一選頻電路202以及第一濾波整形電路203，第一自激震蕩電路201分別與第一選頻電路202連接以及第一濾波整形電路203連接，第一選頻電路202與第一濾波整形電路203連接，第一濾波整形電路203與該與門電路103連接。

第一自激震蕩電路201用于分別向第一選頻電路202以及第一濾波整形電路203輸出第一調(diào)制脈沖信號(hào)，第一選頻電路202用于調(diào)整第一調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比，生成并輸出第二調(diào)制脈沖信號(hào)，第一濾波整形電路203用于對(duì)第一自激震蕩電路201輸出的第一調(diào)制脈沖信號(hào)以及第一選頻電路202輸出的第二調(diào)制脈沖信號(hào)進(jìn)行整形處理以生成脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并向與門電路103輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。

請參閱圖3，其為一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的原理示意圖，例如，第一自激震蕩電路包括電阻R11、電容C11、反相器U11B。例如，第一選頻電路202包括電容C12、電阻R12。例如，第一濾波整形電路203包括反相器U12B、反相器U13B、與門U14A。本實(shí)施例中，電阻R11和電阻R12的阻值為10K，電容C11和電容C12的電容值均為10nF，反相器U11B、反相器U12B和反相器U13B采用六路施密特觸發(fā)反向器74LS14N，與門U14A采用型號(hào)為7408J的與門電路。可以理解，反相器U11B、反相器U12B和反相器U13B為施密特反相器，可以增強(qiáng)電路的抗干擾能力，避免誤觸發(fā)。

例如，電容C11的一端接地，另一端與反相器U11B的輸入端連接。電阻R11分別與反相器U11B的輸入端和輸出端連接。電容C12的一端與反相器U11B的輸出端連接，另一端與反相器U12B的輸入端連接。電阻R12的一端與反相器U12B的輸入端連接，另一端接地。反相器U13B的輸入端與反相器U12B的輸出端連接，反相器U13B的輸出端與該與門U14A的輸入端連接。反相器U11B的輸出端與該與門U14A的輸入端連接。與門U14A的輸出端與該與門電路103的輸入端連接。

可以理解，由電阻R11、電容C11、反相器U11B組成的第一自激震蕩電路201，由電容C12、電阻R12組成的第一選頻電路202以及由反相器U12B、反相器U13B、與門U14A組成的第一濾波整形電路203，電路簡單可靠，易于實(shí)現(xiàn)。第一濾波整形電路向與門電路輸出的電流即后級(jí)驅(qū)動(dòng)電流可最多減小為原來的10％，且該調(diào)制脈沖為強(qiáng)脈沖觸發(fā)，比普通的PWM電平觸發(fā)能使晶閘管充分導(dǎo)通，提高觸發(fā)電路的可靠性。需要說明的是，強(qiáng)脈沖指的是每個(gè)調(diào)制脈沖周期內(nèi)的電流幅值可以達(dá)到很高，為正常驅(qū)動(dòng)電流的數(shù)倍，以快速有效驅(qū)動(dòng)晶閘管。后級(jí)驅(qū)動(dòng)電流的減少程度的具體的效果和晶閘管等相關(guān)元器件的特性有關(guān)，通常情況下也能減小為原來的三分之一。

如圖3所示，本實(shí)施例中，在自激震蕩電路中，U11B為反相器，R11和C11分別為充放電電阻和電容，初始時(shí)刻C11兩端的電壓為0，反相器U11B輸出高電平并通過R11給電容C11充電，電容C11兩端的電壓慢慢升高，當(dāng)大于反相器U11B的高電平電壓后，反相器U11B輸出0，電容C11通過R11對(duì)地開始放電，電容C11兩端的電壓緩慢降低，當(dāng)?shù)陀诜聪嗥鱑11B的低電平電壓時(shí)，反相器U11B輸出1，如此循環(huán)，便輸出一系列調(diào)制脈沖信號(hào)。調(diào)制信號(hào)的頻率取決于R、C的大小。在具體的應(yīng)用中，應(yīng)考慮實(shí)際的晶閘管觸發(fā)電路的觸發(fā)角的精度和驅(qū)動(dòng)芯片的功耗。頻率越高，觸發(fā)角精度越高，驅(qū)動(dòng)芯片門極損耗越大。因此，需要根據(jù)實(shí)際工程需要，在觸發(fā)角和功耗之間尋求平衡點(diǎn)。確保晶閘管充分導(dǎo)通還要降低觸發(fā)電路的門極損耗，進(jìn)而提高晶閘管觸發(fā)電路的性能。

在選頻網(wǎng)絡(luò)中，電容C12的電容值決定了最終輸出的信號(hào)的占空比，電容值越大，占空比越大，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)驅(qū)動(dòng)功耗及晶閘管導(dǎo)通角觸發(fā)要求綜合考慮。

在由U12B、U13B、U14A組成的濾波整形電路中，U12B、U13B為施密特反相器，通過兩級(jí)反相可對(duì)選頻網(wǎng)絡(luò)輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行整形，獲得較為理想的PWM波形。通過與門U14A將反相器后的輸出與自激振蕩電路的輸出相與可提高此電路輸出的可靠性。

請參閱圖4，其為另一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的模塊示意圖，例如，調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路包括：第二自激震蕩電路401、第二選頻電路402以及第二濾波整形電路403。例如，第二自激震蕩電路401與第二選頻電路402連接，第二選頻電路402與第二濾波整形電路403連接，第二濾波整形電路403與該與門電路103連接。

例如，第二自激震蕩電路401用于向第二選頻電路402輸出第二調(diào)制脈沖信號(hào)。第二選頻電路402用于調(diào)整第二調(diào)制脈沖信號(hào)的占空比，生成并輸出第二調(diào)制脈沖信號(hào)。第二濾波整形電路403用于對(duì)第二選頻電路402輸出的第二調(diào)制脈沖信號(hào)進(jìn)行整形處理以生成脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并向與門電路103輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。

請參閱圖5，其為另一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的原理示意圖，例如，第二自激震蕩電路401包括電阻R21、電容C21、反相器U21B，第二選頻電路402包括電容C22、電阻R22，第二濾波整形電路403包括反相器U22B、反相器U23B。本實(shí)施例中，電阻R21和電阻R22的阻值為10K，電容C21和電容C22的電容值均為10nF，反相器U21B、反相器U22B和反相器U23B采用六路施密特觸發(fā)反向器74LS14N?？梢岳斫猓聪嗥鱑21B、反相器U22B和反相器U23B為施密特反相器，可以增強(qiáng)電路的抗干擾能力，避免誤觸發(fā)。

例如，電容C21的一端接地，另一端與反相器U21B的輸入端連接。電阻R21分別與反相器U21B的輸入端和輸出端連接。電容C22的一端與反相器U21B的輸出端連接，另一端與反相器U22B的輸入端連接。電阻R22的一端與反相器U22B的輸入端連接，另一端接地。反相器U23B的輸入端與反相器U22B的輸出端連接，反相器U23B的輸出端與該與門電路103的輸入端連接。

可以理解，由電阻R21、電容C21、反相器U21B組成的第二自激震蕩電路401，由電容C22、電阻R22組成的第二選頻電路402以及由反相器U22B、反相器U23B、與門U24A組成的第二濾波整形電路403，電路簡單可靠，易于實(shí)現(xiàn)。第二濾波整形電路向與門電路輸出的電流即后級(jí)驅(qū)動(dòng)電流可最多減小為原來的10％，且該調(diào)制脈沖為強(qiáng)脈沖觸發(fā)，比普通的PWM電平觸發(fā)能使晶閘管充分導(dǎo)通，提高觸發(fā)電路的可靠性。需要說明的是，強(qiáng)脈沖指的是每個(gè)調(diào)制脈沖周期內(nèi)的電流幅值可以達(dá)到很高，為正常驅(qū)動(dòng)電流的數(shù)倍，以快速有效驅(qū)動(dòng)晶閘管。后級(jí)驅(qū)動(dòng)電流的減少程度的具體的效果和晶閘管等相關(guān)元器件的特性有關(guān)，通常情況下也能減小為原來的三分之一。

如圖5所示，本實(shí)施例中，在自激震蕩電路中，U21B為反相器，R21和C21分別為充放電電阻和電容。初始時(shí)刻C21兩端的電壓為0，反相器U21B輸出高電平并通過R21給電容C21充電，電容C21兩端的電壓慢慢升高，當(dāng)大于反相器U21B的高電平電壓后，反相器輸出0，電容C21通過R21對(duì)地開始放電，其兩端的電壓緩慢降低，當(dāng)?shù)陀诜聪嗥鱑21B的低電平電壓時(shí)，反相器輸出1，如此循環(huán)，便輸出一系列調(diào)制脈沖信號(hào)。調(diào)制信號(hào)的頻率取決于R、C的大小。在具體的應(yīng)用中，應(yīng)考慮實(shí)際的晶閘管觸發(fā)電路的觸發(fā)角的精度和驅(qū)動(dòng)芯片的功耗。頻率越高，觸發(fā)角精度越高，驅(qū)動(dòng)芯片門極損耗越大。因此，需要根據(jù)實(shí)際工程需要，在觸發(fā)角和功耗之間尋求平衡點(diǎn)。確保晶閘管充分導(dǎo)通還要降低觸發(fā)電路的門極損耗，進(jìn)而提高晶閘管觸發(fā)電路的性能。

在選頻網(wǎng)絡(luò)中，C5的電容值決定了最終輸出的信號(hào)的占空比，電容值越大，占空比越大，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)驅(qū)動(dòng)功耗及晶閘管導(dǎo)通角觸發(fā)要求綜合考慮。

在由U22B、U23B組成的濾波整形電路中，U12B、U13B為施密特反相器，通過兩級(jí)反相可對(duì)選頻網(wǎng)絡(luò)輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行整形，獲得較為理想的PWM波形。將由U22B、U23B組成兩級(jí)反相電路的輸出直接作為電路的輸出，以驅(qū)動(dòng)晶閘管觸發(fā)電路。

請參閱圖6，其為一個(gè)實(shí)施例中觸發(fā)晶閘管的方法20的步驟示意圖，該觸發(fā)晶閘管的方法應(yīng)用于上述各實(shí)施例的觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路。例如，一種觸發(fā)晶閘管的方法20包括：

步驟S601：建立脈沖波形產(chǎn)生電路和調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路。

具體的，脈沖波形產(chǎn)生電路和調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路為如圖3或圖5所示的電路。脈沖波形產(chǎn)生電路包括數(shù)字信號(hào)處理器、微控制單元或者現(xiàn)場可編程門陣列。調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)具有預(yù)設(shè)寬度，以使得晶閘管在該脈沖的作用時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到擎柱電流，使晶閘管充分導(dǎo)通。

步驟S602：通過脈沖波形產(chǎn)生電路生成脈沖寬度調(diào)制波形，以及，通過調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路生成脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。

具體的，脈沖波形產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波形，并向與門電路輸出脈沖寬度調(diào)制波形。例如，脈沖寬度調(diào)制波形即PWM波。調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并向與門電路輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。例如，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)即PWM調(diào)制信號(hào)。

步驟S603：將脈沖寬度調(diào)制波形和脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，生成得到驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

具體的，建立與門電路。例如，與門電路為如圖3或圖5所示的電路。與門電路用于將脈沖寬度調(diào)制波形和脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向晶閘管輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以觸發(fā)晶閘管。

步驟S604：輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至晶閘管以觸發(fā)晶閘管。

具體的，脈沖波形產(chǎn)生電路同時(shí)產(chǎn)生三路脈沖寬度調(diào)制波形，并向與門電路輸出該三路脈沖寬度調(diào)制波形。例如，脈沖寬度調(diào)制波形即PWM波。例如，設(shè)立三個(gè)調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，每一路均產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并分別向與門電路輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。

上述觸發(fā)晶閘管的方法20，脈沖波形產(chǎn)生電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波形，調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，與門電路將脈沖寬度調(diào)制波形和脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向晶閘管輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而觸發(fā)晶閘管，可知邏輯與運(yùn)算后生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為強(qiáng)脈沖觸發(fā)，能使晶閘管充分導(dǎo)通，提高觸發(fā)電路的可靠性，在保證精確的觸發(fā)角和觸發(fā)能量即脈沖作用時(shí)間的同時(shí)可極大地降低驅(qū)動(dòng)芯片的晶閘管的門極損耗，提高了脈沖調(diào)制電路的質(zhì)量，該電路簡單可靠且易于實(shí)現(xiàn)。

一實(shí)施例中，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至晶閘管以觸發(fā)晶閘管的步驟包括：放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率；向晶閘管輸出功率放大后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管。

具體的：觸發(fā)晶閘管的脈沖調(diào)制電路還包括功率放大電路。功率放大電路與該與門電路的輸出端連接，以放大與門電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率。可知驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)過功率放大電路后其功率增加，帶負(fù)載能力更強(qiáng)，進(jìn)一步地提高了晶閘管的導(dǎo)通率。如此，在晶閘管觸發(fā)電路中，將微控制器發(fā)出的PWM波與PWM調(diào)制信號(hào)相與，然后再送入驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行功率放大并驅(qū)動(dòng)晶閘管導(dǎo)通。調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的脈沖具有一定的寬度，使得晶閘管在該脈沖作用時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到擎柱電流，使晶閘管充分導(dǎo)通。

本實(shí)施例的有益效果為：

(1)降低驅(qū)動(dòng)功耗，即該方法在保證精確的觸發(fā)角和觸發(fā)能量即脈沖作用時(shí)間的同時(shí)可極大地降低驅(qū)動(dòng)芯片的門極損耗。

(2)該電路簡單有效易于實(shí)現(xiàn)，可將后級(jí)驅(qū)動(dòng)電流最多減小為原來的10％，需要指出的是，后級(jí)驅(qū)動(dòng)電流的減小具體的效果和晶閘管等相關(guān)元器件的特性有關(guān)，通常情況下也能減小為原來的三分之一。調(diào)制脈沖采用強(qiáng)脈沖觸發(fā)，比普通PWM電平觸發(fā)能使晶閘管充分導(dǎo)通，提高觸發(fā)電路的可靠性。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。