新一代晶闸管触发模块KTM2011A的原理及应用

    摘要：KTM2011A是青岛珠峰科技有限公司推出的新一代晶闸管触发模块，具有体积小、重量轻、触发动率大及波形对称性对等优点。文中详细介绍了KTM2011A的内部结构、工作原理、设计特点及具体的应用电路。

    关键词：触发电路  隔离  脉冲  KTM2011A

1 概述

    KTM2011A是青岛珠峰科技有限公司经过优化设计和精心研制的新一代晶闸管触发模块，具有体积小、重量轻、触发功率大及波形对称性好等优点。其输出可触发单相电路中两个相位互差180°的晶闸管，可广泛用于单相交流调压、单相桥式半控整流电路中作为晶闸管的触发电路，由于模块内部集成有隔离单元，故使用中不需要外接脉冲变压器。KTM2011具有如下特点：

    ●采用模块式封装且对外绝缘，因此便于安装和使用；

    ●焊接板式安装，可焊接在引脚板上，使用十分方便；

    ●内含隔离环节，使用中不需要脉冲变压器；

    ●内部集成有脉冲功放及整形环节输出，可直接触发1650A以上的晶闸管。

2 引脚功能及参数

2.1 引脚功能

    KTM2011A的外形尺寸和引脚排列归如图1所示。它有13个引脚，各引脚的功能如表1所列。

表1 KTM2011A引脚功能说明

2.2 极限参数

    KTM2011A的极限工作参数如下：

    ●工作电源电压VCC：+16V；

    ●输入交流同步电压：15～17V；

    ●输出直流电压V+：22V；

    ●输入移相电压VK：0～+10V；

    ●输出触发电流：≤750mA；

    ●输出脉冲幅度：18～21V；

    ●移相范围：0～180°；

    ●脉冲宽度：≮2ms；

    ●需配变压器容量：5～10VA；

    ●输入、输出间隔离电压：2500VDC；

    ●工作温度范围：-10～+70℃。

3 结构及原理

    KTM2011A的内部结构及工作原理框图如图2所示。它由同步环节、锯齿波形成、整流电路、脉冲形成、脉冲放大及隔离整形环节共五个单元电路组成。工作时，KTM2011A首先将来自同步电流变压器副边的电压信号经整流电路整流，并通过引脚4的内部送给脉冲放大与隔离整形电路，同时将滤波稳压后的电压经引脚3输入给锯齿波形成和脉冲形成部分作为供电电源。另一方面，来自同步电源变压器副边的电压信号经同步环节检测出过零点，并在锯齿波形成环节根据用户在引脚7所接电阻的大小而决定的斜率形成锯齿波。将该锯齿波与引脚9输入的控制电压Uk相比较以形成对应于同步信号的正、负半周脉冲。此时如引脚6（Lock）为低电平，则所形成的脉冲经脉冲放大与隔离整形电路后输出；如引脚6（Lock端）为高电平，则脉冲形成环节的输出被封锁，此时脉冲放大与隔离整形环节无输出。图3给出了KTM2011A的工作波形，其中下标为对应KTM2011A的引脚号。

4 应用

    KTM2011A可以很方便地在单相桥式半控、单相半波整流电路以及单相交流调压系统中用来触发晶闸管。图4给出了KTM2011A的典型接线图，图中应用L7812作三端稳压器，供电电源为12V。

4.1 单相桥式半控整流电路

    图5的（a）、（b）、（c）分别给出了KTM2011A用于单相桥式半控电路中的三种典型接线图。图5（a）用来触发共阴极电路，图5（b）用来触发共阳极整流电路，图5（c）用来触发同桥臂的两个晶闸管。

4.2 双向晶闸管触发电路

    图6给出了KTM2011A在交流调压系统中用来触发双各晶闸管的原理图。图中将KTM2011A输出的两路脉冲“或”起来作为双向晶闸管的触发脉冲，该调压装置可以输出较大的功率。

4.3 反并联晶闸管触发电路

    图7给出了在单相交流调压系统中应用KTM2011A触发两个反并联晶闸管的原理电路图。图中两个反并联晶闸管可选用较大的容量，因而可用于工业电炉及其它需要控温、调功的场合。需要指出的是，如果把图5到图7中的KTM2011A使用电路在三相系统中的每相中使用，便可组成三相半波、三相桥式可控或三相交流调压系统。

4.4 应用注意事项

    在使用KTM2011A时，有时尽管已接好电路，但在Uk变化时，晶闸管却不能触发。这是因为加到晶闸管两端的交流电压相位与解发脉冲相位不同步引起的。此时只要将同步电源变压器原边或副边绕组的两根线对调，即可正常工作。