参赛类别：数字电源
PTC7876是一种可控硅移相触发专用模块，该模块采用先进的数字波形合成技术，移相精度高外围电路简单，图（1）是采用PTC7876（下文简称模块）设计的三相移相触发器电路图，可用于电压调节、电机控制、电镀电源、电加热等工业设备中。
电路分析
参照图（1）电路图，三相380v电压从A、B、C端输入，经电阻R8、R9、R10限流后送到光耦IC4、IC5、IC6，经光耦隔离后输出3路与市电同步的三相脉冲信号，A相信号经IC6光耦隔离转换成50Hz方波同步信号送PTC7876的1脚，该信号是模块的唯一同步信号，其它两路脉冲信号送到模块的2、3脚，这两路脉冲为模块提供相序识别信号，当模块用于单相触发电路时这两路信号可以省略，直接将模块的2、3脚接地。
模块4脚是故障输出信号，当模块发现同步异常时输出低电平，并且自动关闭6路移相触发脉冲，刚接通电源时模块内部锁相环还未进入同步状态，模块4脚输出低电平保护信号，0.5-1.5秒后模块进入同步状态，4脚输出高电平，再延时1秒左右模块输出6路移相触发脉冲。
模块5脚为关闭控制端。低电平时允许输出，高电平时关闭6路移相触发脉冲，并且模块4脚输出低电平故障保护信号，5脚恢复为低电平后再延时1秒左右输出触发脉冲。模块5脚一般外接一只常闭型急停开关，用于紧急情况下迅速关闭触发脉冲。
模块6、7脚是内部数字电路接地端，9脚是模拟电路接地端，8脚是移相控制电压输入端，电容C5和R2组成软启动和软关闭延时电路，加大R2阻值和C5容量可以增加延时时间。R3是输入阻抗调整电阻，由于模块的输入阻抗很高，通过R3把输入阻抗降低到47KΩ，低输入阻抗有利于减小外围干扰的引入。当外接控制信号是4-20mA电流信号时，R3取值为250Ω，4-20mA电流信号通过R3时产生1-5v的电压信号，经过运放等辅助电路把1-5v转换成0-5v送模块控制端（有些型号的PTC7876-**模块直接支持4-20Ma输入信号），0-5v电压对应的移相范围为180°~ -10°，移相控制电压与移相角不构成线性关系，模块内含256段线性校正功能，经校正后控制电压与输出电压的有效值成线性关系，更符合操作习惯。当采用外接电位器进行移相调节时，电位器的阻值选择为1.0K-10K比较合适。
模块10---15脚为6路移相脉冲输出端，移相范围180°~ -10°，脉冲频率25KHZ，占空比50%，输出电流±20mA，脉冲串长度90°~270°随负载特性动态改变，这种动态改变脉冲串长度的触发方式对感性负载非常有意义，可以大幅降低输出电压中的尖刺脉冲，减少可控硅反向击穿现象。-10°移相触发是专门为可控硅全开通而设计的，可控硅在≤0°触发时为全开通状态，可在实际应用中（如：模拟移相电路）很难达到0°，PTC7876采用数字移相技术，可以实现＜0°的移相，-10°移相使可控硅在交流电压过零之前就打开，完美实现可控硅的软开通和全开通，降低可控硅的开通损耗，减小发热温度。
模块16、17脚是扩展功能预留端，模块18脚是+5v电源端，模块正常工作时消耗电流约60mA，在移相控制电压接近0v时（移相角接近180°）模块自动关闭触发脉冲，使可控硅关闭更可靠。
电路调试：
图（2）是可控硅的几种常见应用电路：三相交流调压电路、三相全桥整流电路、三相半桥整流电路，根据工作需要选择相应的应用电路。参照图（2）中的“三相交流调压电路”把触发器与6只单向可控硅按图纸标识连接好，负载采用3只200W白炽灯接成“Y”接法，可控硅的电源输入端必须与触发器的A、B、C端保持一致，对输入电源无相序要求。调节移相控制电压，白炽灯亮度随控制电压的高低产生变化，三只白炽灯亮度一致，变化平滑无闪烁，说明触发器已基本工作正常，下面对触发器的一些技术参数作进一步测试。
1. 三相平衡度测试方法：调节电位器，在整个移相范围内，分别测量三相输出电压，比较三个电压是否一致。差值越小表示三相平衡度越好，由于PTC7876采用单相数字同步技术，省略了三相平衡调整电位器，三相平衡度误差很小，要求小于0.5%。
2. 交流对称度测试方法：用普通指针万用表(部分数字表测量不准确)交流档测量各相电压，然后交换红、黑表笔后再次测量，比较两次测量值，调节移相电位器，在整个移相范围内，两次测量的差值越小表示交流对称度越高，要求小于0.5%。
3. 感性负载波形测试：在原白炽灯电路中串联一只40W日光灯整流器，可控硅的A极和K极之间可以暂时不接RC吸收电路，用示波器测量输出电压波形，模块采用动态改变脉冲串长度的触发方式，大幅降低了输出电压中的尖刺脉冲，调节移相控制电位器，波形变化非常复杂，这是感性负载电流滞后引起的，但是无论如何变化，波形应该光滑无尖刺，任何大于电源电压的脉冲均视为异常波形，如图（3）。品质优秀的移相触发器输出的电压波形非常干净，这种无尖刺的光滑波形降低了可控硅上的电压应力，大幅减少可控硅的故障率，提高整体设备的可靠性。
