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作者:蔡宗成(2004-03-08);推薦:徐業良(2004-12-30)

電動釘槍二次激磁觸發電路設計

本文敘述應用閘流體原理所設計的電動打釘槍二次激磁觸發電路,可作為工研院電動打釘槍二次激磁觸發電路實驗參考。

1. Thyristor閘流體簡介

閘流體Thyristor是指P-N-P-N四層半導體結構,一般電晶體為三層半導體,閘流體具有截止與導通之雙穩態特性,多應用於大功率控制電路,可高達6,000V3,500A以上,未導通時可承受高電壓,導通後具有低順向電壓降及高導通電流特性[1]。圖1為閘流體結構與電路符號,當給予gate(G)一觸發訊號時,anode(A)cathode(K)會導通。圖2為閘流體電壓電流特性曲線,圖3為閘流體基本交流控制應用電路[2]

1. 閘流體結構與電路符號(圖片來源:www.mhhe.com/engcs/electrical/rizzoni/ppt/chpt11.ppt

2. 閘流體電壓電流特性曲線(圖片來源:www.mhhe.com/engcs/electrical/rizzoni/ppt/chpt11.ppt

3. 閘流體基本交流控制應用電路(圖片來源:www.mhhe.com/engcs/electrical/rizzoni/ppt/chpt11.ppt

2. 電動打釘槍二次激磁觸發電路

4為應用上述閘流體原理所設計的電動打釘槍二次激磁觸發電路,使用兩個閘流體元件,此閘流體元件與現有電動打釘槍一次激磁電路所使用的閘流體相同,型號為BT152[3],由單晶片讀取市電降壓後的正弦波上升訊號,再分別設定兩組不同延遲時間的觸發訊號,分別控制兩個閘流體元件的gate(G),使得螺線圈可進行二次激磁動作。

4(a). 電動打釘槍二次激磁觸發電路

4(b). 電動打釘槍二次激磁觸發電路放大圖-第一次激磁電路

4(c). 電動打釘槍二次激磁觸發電路放大圖-第二次激磁電路

4之電路設計只應用到市電的上半波訊號,電路裡的二極體設計是為保護單晶片電路,防止高壓電訊號藉由觸發接腳而燒毀單晶片。圖5為應用此觸發電路實際控制螺線圈,並測量其降壓半波整流訊號(黃色曲線)與電流訊號(藍色曲線),設定單晶片觸發時間為市電正弦波上升訊號開始時便予以觸發,測量結果顯示正確,電流值可高達50A以上,此二次激磁觸發電路可作為二次激磁實驗之依據,當考量商品化電路時,還須注意各電路元件成本。

5. 二次激磁電路實際電壓與電流測試

參考資料

[1]      Giorgio Rizzoni, Principles and Applications of Electrical Engineering, third edition, McGraw-Hill, 2000.

[2]      http://www.mhhe.com/, McGraw-Hill Higher Education.

[3]      BT152 series datasheet, Philips Semiconductors.