基于可控硅BT151的逆变桥电路模块以及可靠关断研究

李秋梅

摘要：可控硅BTl51是一种新型的半导体器件，它具有体积小、质量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点。目前，在交流调压器的调压、建材工业自动控制系统以及玻璃厂自动配料系统对电子秤给料机的控制等许多系统中大都采用可控硅控制。但是可控硅的可靠关断问题一直困扰着人们，该文介绍一种采用可控硅BTl51作为主要器件来实现直流电到大功率方波电流信号的转变模块，并对其可靠关断问题进行了分析。

关键词：可控硅；逆变模块；可靠关断

当前，逆变电路的设计中主要采用可控硅或者IGBT模块进行设计，IGBT模块主要用于与大功率的场合，而且可靠性较高，控制方便，但是其价格比较昂贵。而可控硅一般应用在较小功率场合，其可靠关断问题一直是其应用中的主要问题，一般在应用时采用H桥的方式进行设计，为了防止H桥单臂发生直通现象，在设计中需要进行死区时间设计或延时控制。本文介绍一种以可控硅BTl51为主要器件，实现直流电到大功率方波信号的逆变模块，对其中可能发生的直通问题进行了分析，设计了一种特殊的触发信号，模块通过实验，实现了可靠关断，并通过设计，模块可以根据需要输出多频复合信号。

1总体硬件框图以及逆变桥电路模块的原理及其实现

总体硬件框图如图1。

逆变模块电路原理图如图2，各元件的参数设置如图中所示。其中电容Cl和C2、电感，J1的值是在触发信号频率在0.5HZ、1 HZ、2 HZ、4 HZ、8 HZ、16 HZ、32 HZ、64 HZ、128 HZ变化以及电流在24时，通过实验对每组电容、电感的值可以通过频率的带宽而得到最合适的一组。电容的值为47uF，电感的值为8.5mH。逆变模块设计目的是：控制逆变桥的两对桥臂上的晶闸管轮流导通，从而在负载R1上产生大功率的方波电流信号。其工作原理是：可控硅q1和q4的有共同的控制信号，这对桥臂同时导通和关断。同理q2和q3有共同的控制信号，以控制同时导通与关断，两对桥臂的控制信号交替到来，从而在负载上产生了设计需要的大功率方波電流信号。