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移相触发芯片TCA785在磁粉探伤机周向电流控制中的应用
点击次数:5165 更新时间:2012-10-25 返回
    磁粉探伤机由于其结构相对简单、检测速度快、成本低、对环境污染较小等特点,已广泛应用于航空、机械、汽车、内燃机、铁道、船泊等部门。由于某些车轮轮对荧光磁粉探伤机的退磁不稳定,故需要对周向电流电路控制系统中的可控硅调压方案进行改进。目前,在生产中使用的磁粉探伤设备中,周向电流多采用2只可控硅反向并联组成调压电路。而本文则给出了采用TCA785移相触发器对可控硅实现调压的方法。
可控硅调压原理和触发方式
    可控硅具有体积小、重量轻、耐压高、价格低廉、控制灵敏和使用寿命长等优点,它使半导体器件的应用从弱电领域进入强电领域,而且广泛应用于整流、逆变和调压等大功率电子电路中。可控硅是一种有源开关器件,平时它保持在非导通状态,直到一个较小的控制信号对其触发(或称“点火”)使其导通,而且一旦导通后,即使撤离触发信号,它也保持导通,而要使其关断,可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个阀值以下。磁粉探伤机的磁化电路绝大多采用可控硅调压方式来控制周向磁化电流。

可控硅调压原理:
    可控硅导通和关断的条件是:当阳极电位高于阴极电位且控制极有足够的正向电压和电流时,即可实现从关断到导通;而阳极电位高于阴极电位且阳极电流大于维持电流时,可维持可控硅的导通:阳极电位低于阴极电位或阳极电流小于维持电流时,可控硅便从导通状态变为关断。
    产生触发脉冲是可控硅导通的必要条件之一,其质量将直接对可控硅的工作情况和性能造成影响。因此,产生触发信号的触发电路的可靠性直接关系到可控硅调压装置的质量。
    可控硅的触发方式:
    用可控硅实现交流调压通常有两种触发方式,即过零触发方式和移相触发方式。
    过零触发是在电源电压零点附近触发晶闸管导通,并通过改变设定周期内晶闸管导通的周波数来实现交流调压。可控硅定周期过零触发工作波形如图l所示。图1中,Tc为控制信号的周期,t1和t2分别为可控硅的通、断时间,且Tc=t1+t2。该电路是通过改变可控硅的通断时间,即改变通断的周波数来实现电压调节。通常控制电路先把负载与输入电压U在周期Tc时间接通t1秒(通n个周波),然后再断开t2秒(断m个周波),即通过改变通断时间来调节负载的输出电压。

可控硅移相触发器电路的设计:
    随着集成电路制作技术的提高,集成触发器克服了分立元件触发器的缺点,因而得到广泛的应用。本文采用集成触发电路TCA785来改造现有设备,以提高设备性能。
    TCA785移相触发器简介:
    TCA785移相触发器属单片移相触发器,为双列直插式16脚大规模集成电路,与其它芯片相比,TCA785具有输出脉冲整齐度好、移相范围宽、输出脉冲宽且可人为调节等优点,所以适用范围更为广泛。

TCA785应用中应注意的问题:
    TCA785移相触发器采用的是负逻辑工作方式,即控制电压增加,输出脉冲的控制角增大,可控硅的导通角减小。这点在应用中应该注意。另外,TCA785的脚1和脚5之间一般利用反并限幅二极管将脚5外接的220 V交流电变成方波,从而给TCA785提供清晰的过零点信号。
     若把该触发电路用于周向电流充退磁,应在可控硅输出的交流电流后加整流桥,以将该电流变为直流,再与磁粉探伤机周向线圈连接。


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