本发明专利技术主要提出一种矿井提升机专用可控硅触发装置；其输入部分主要由二极管Ｄ１１、电阻Ｒ１０和电容Ｃ１０、电阻Ｒ１１和Ｒ１２组成，其中Ｒ１０、Ｃ１０与Ｄ１１组成高效的输入滤波电路；整形部分由集成电路Ｕ１、电容Ｃ１２、二极管Ｄ１２和稳压管Ｚ１１组成；功率放大部分主要由栅结晶体管Ｔ１、脉冲变压器Ｂ１的初级绕组、电阻Ｒ１５组成，在脉冲的上升沿及高电平期间，Ｔ１由截止而导通，Ｂ１的初级绕组通过大电流，反之，Ｔ１由导通而截止，在Ｂ１的次级绕组感应出具有一定功率强度的脉冲；脉冲输出部分由Ｂ１的次级绕组、电容Ｃ１３、二极管Ｄ１３组成，其中Ｃ１３与Ｄ１３组成输出的高效滤波电路；本装置确保脉冲在传输及功率放大过程中具有高可靠、高保真、高抗扰等特性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体变流技术，主要提出一种矿井提升机专用可控硅触发装置。
技术介绍
目前，公知的可控硅触发装置是由分立元件三极管、二级管、电阻、电容、电源变 压器、发热的电阻器、多绕组的脉冲变压器等组成。输入双窄脉冲或宽脉冲，可控硅触发装 置则输出带强触发的双窄脉冲或宽脉冲，调节装置通过调节脉冲的触发角度，用弱电信号 去控制可控硅变流装置输出强电信号——电压和电流的大小，达到对电动机的速度、转矩 进行控制的目的。但是，一般的可控硅触发装置在长期的使用过程中故障率高、可靠性差、 抗干扰能力差，不适合在矿井提升机上的应用。主要出现l)分立元器件受使用环境的温 度、湿度影响较大，工作稳定性差；2)电阻器发热严重，影响触发装置的可靠使用；3)电源 变压器体积大，由于运输过程震动，造成焊盘虚焊降低使用的可靠性；4)脉冲变压器耐压 低，容易被击穿；5)分立元件多，故障率高；6)强电信号与弱电信号没有充分隔离，一个触 发装置损坏，往往引起其它触发装置的损毁。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种矿井提升机专用可控硅触发装置，采用集成电路和高耐 压的脉冲变压器、使其具有结构合理、电气性能好的特点，从而降低可控硅触发装置的故障 率，提高可控硅触发装置的抗干扰能力并延长其使用寿命、确保可控硅触发信号的高保真 性和可靠性。 为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是一种矿井提升机专用可控硅触 发装置，包括顺序连接的脉冲信号输入部分，为触发装置提供触发信号和电源信号；信号 整形部分，对输入脉冲进行整形并对经功率放大之后的脉冲进行整形；功率放大部分，对输 出的触发脉冲进行功率放大；脉冲输出部分，脉冲经整形及功率放大之后直接与可控硅相 连，其特征是所述功率放大部分脉冲变压器的初级绕组和次级绕组间设有铜薄膜隔离层 并将其接地；脉冲变压器的初级绕组和次级绕组具有同名端；在所述脉冲信号输入部分和 脉冲输出部分均设置有滤波电路；在所述信号整形部分和功率放大部分设置有高保真的整 形电路。 相较于现有技术，本专利技术通过实施上述的技术方案和技术措施，所提出的矿井提 升机专用脉冲触发装置具有高抗干扰能力、高保真、高可靠性、高集成度的特点，大大地降 低触发装置的故障率，触发装置作为可控硅变流装置中重要的部件，对提高变流装置整机 的安全可靠性起到十分关键的作用。同时，本专利技术在保持可控硅触发装置的外部结构、出线 方式不变的前提下，用新型的触发装置能够方便代替老的触发装置，在节省成本的基础上， 提高可控硅触发装置的抗干扰能力、安全可靠性能，以提高矿井提升机可控硅变流装置的 安全可靠性，既适用于新设备也适用于老设备进行技术改造。 附图说明图1为本专利技术的电路原理图。 具体实施例方式结合附图对本专利技术实施例加以说明 在图1中，本专利技术可控硅触发装置由信号输入部分〈1〉、信号整形部分〈2〉、功率 放大部分〈3〉、脉冲输出部分〈4>组成；信号输入部分分为电源输入和触发信号输入两个环 节；其一，电源输入环节由电容Cll和二极管DIO组成，Cll跨接在电源输入端子"+24V"和 参考地"0V"之间，对24V直流电源进行滤波，提高触发装置中电源的质量，D10的阳极与直 流电源输入端子"+24V"相连，其作用是防止24V直流电源的极性接错而造成触发装置中元 器件的损坏，在24V直流电源的极性接对的情况下，D10的阴极输出24V直流电源，触发装 处于待工作状态；其二，触发信号输入环节由二极管Dll、电容C10和金属膜电阻R10、金属 膜电阻R11和R12组成，二极管D11的阳极与触发信号输入端子"IG1"相连，是为了过滤输 入触发脉冲信号中具有一定功率的干扰信号，电容C10和金属膜电阻R10组成的并联支路 的一端与Dll的阴极相连，另一端与触发信号输入端子"IK1"相连，构成脉冲信号输入部分 的滤波电路。该并联支路是为了过滤输入触发脉冲信号中具有一定电压幅值的干扰信号， 金属膜电阻Rll和R12组成的分压支路，与C10和R10的并联支路并接在一起，其作用是对 输入的脉冲信号进行分压并作为信号整形部分的输入信号。 信号整形部分分为输入脉冲整形和功率脉冲整形两个环节，其一，输入脉冲整形 环节由集成电路Ul组成，Ul的3端与信号输入部分的二极管D10的阴极相连，Ul的11端 与参考地"0V"相连，为U1取得24V的直流工作电源，Ul的5、7端并接在信号输入部分中 R12两端，以接收到经滤波的脉冲信号，经U1整形后，具有一定前沿上升率和后沿下降率的 脉冲信号从Ul的14端输出；其二，功率脉冲整形环节由电容C12、二极管D12和稳压管Zl 1 组成，C12并接于功率放大部分中脉冲变压器初次绕组的两端，二极管D12和稳压管Zll组 成的串联支路也并接于脉冲变压器初次绕组的两端，在脉冲的下降沿过程为脉冲变压器初 次绕组(电感)中储藏的能量提供快速放电通道，稳压管Z11在脉冲变压器初次绕组放电 过程中限制其电压幅值，信号整形部分的作用就是确保脉冲在传输和功率放大过程中不失 真。 功率放大部分由栅结晶体管T1、脉冲变压器B1的初级绕组、金属膜电阻R15组成， 电阻R15、脉冲变压器B1的初级绕组、栅结晶体管的第二基极b2和第一基极bl间组成了串 联回路，该串联回路并接在信号输入部分中二极管D10的阴极和参考地"OV"之间，取得24V 直流电源，栅结晶体管的发射极e与集成电路U1的14端相连，并受其控制，在输入脉冲的 上升沿和高电平期间，栅结晶体管快速导通，栅结晶体管的第二基极b2和第一基极bl间由 截止高电压变为导通的低电压，在R15、脉冲变压器B1的初级绕组和栅结晶体管T1串联的 回路中形成大电流，在脉冲变压器B1的次级绕组感应出正电压脉冲，在输入脉冲的下降沿 和低电平期间，栅结晶体管由导通变为截止，在脉冲变压器B1初级绕组(电感)中蕴藏的 能量通过电容C12和二极管D12、稳压管Zll支路进行放电并由Zll进行电压限幅，放电过 程通过脉冲变压器初级绕组的电流反向，在脉冲变压器B1的次级绕组感应出幅值较低负 电压脉冲，功率放大部分的作用就是在脉冲变压器B1的次级绕组上产生具有一定电压幅4值和一定电流强度的触发脉冲，金属膜电阻R16和发光二极管LED1串联后并接在脉冲变压 器初级绕组两端，发光二极管LED1指示脉冲的情况，在有脉冲的过程中发亮，Rll为限流电 阻。 脉冲输出部分由脉冲变压器B1的次级绕组、电容C13、二极管D13组成，其中，电容 C13并接在Bl的次级绕组两端，对所产生的脉冲进行最后一道滤波，次级绕组的一端连到 端子"K1"上，另一端与二极管D13的阳极相连，D13的阴极与端子"Gl"相连，构成所述脉 冲输出部分的滤波电路。D13对功率放大过程所产生的负电压脉冲进行过滤，从端子"Gl" 和"Kl"间输出的脉冲就具有一定电压幅值和电流强度即具有一定功率的触发脉冲，且脉冲 前沿上升率及后沿下降率等指标满足可控硅触发要求，确保可控硅触发的安全可靠性。 请参照图1所示，本专利技术所提出触发装置的工作过程为在电源输入端子"+24V" 和"0V"间得到外部提供的24V直流电源情况下，经电容Cll滤波，在二极管D10的阴极得 到24V直流电源，本可控硅触发装置处于待工作状态，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种矿井提升机专用可控硅触发装置，主要包括：为触发装置提供触发信号和电源信号的脉冲信号输入部分；对输入脉冲进行整形并对经功率放大之后的脉冲进行整形的信号整形部分；对输出的触发脉冲进行功率放大的率放大部分；脉冲经整形及功率放大之后直接与可控硅相连的脉冲输出部分，其特征是：在所述脉冲变压器的初级绕组和次级绕组间设有铜薄膜隔离层并将铜薄膜隔离层接地；脉冲变压器的初级绕组和次级绕组具有“同名端”；在所述脉冲信号输入部分和脉冲输出部分均设置有滤波电路，确保脉冲信号在传输及功率放大的过程中具有较高抗干扰能力；在所述信号整形部分和功率放大部分设置有整形电路，确保脉冲在传输及功率放大过程中不失真的高保真。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑孝平，
申请(专利权)人：洛阳源创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。