移相觸發(fā)芯片TCA785在磁粉探傷機周向電流控制中的應用

摘要：針對現有熒光磁粉探傷機退磁不夠穩定的問(wèn)題，給出了移相觸發(fā)器TCA785的工作原理及其在車(chē)輪輪對熒光磁粉探傷機周向電流電路控制系統中的應用方法。結果表明，基于移相觸發(fā)器TCA785的磁粉探傷機周向電流控制具有電路結構簡(jiǎn)單、退磁穩定、穩定性高，對提高熒光磁粉探傷的缺陷檢出率，減少列車(chē)事故，都具有較高的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
關(guān)鍵詞：磁粉探傷機；移相觸發(fā)；TCA785；可控硅移相

0 引言
磁粉探傷機由于其結構相對簡(jiǎn)單、檢測速度快、成本低、對環(huán)境污染較小等特點(diǎn)，已廣泛應用于航空、機械、汽車(chē)、內燃機、鐵道、船泊等部門(mén)。由于某些車(chē)輪輪對熒光磁粉探傷機的退磁不穩定，故需要對周向電流電路控制系統中的可控硅調壓方案進(jìn)行改進(jìn)。目前，在生產(chǎn)中使用的磁粉探傷設備中，周向電流多采用2只可控硅反向并聯(lián)組成調壓電路。而本文則給出了采用TCA785移相觸發(fā)器對可控硅實(shí)現調壓的方法。

1 可控硅調壓原理和觸發(fā)方式
可控硅具有體積小、重量輕、耐壓高、價(jià)格低廉、控制靈敏和使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，它使半導體器件的應用從弱電領(lǐng)域進(jìn)入強電領(lǐng)域，而且廣泛應用于整流、逆變和調壓等大功率電子電路中?？煽毓枋且环N有源開(kāi)關(guān)器件，平時(shí)它保持在非導通狀態(tài)，直到一個(gè)較小的控制信號對其觸發(fā)(或稱(chēng)“點(diǎn)火”)使其導通，而且一旦導通后，即使撤離觸發(fā)信號，它也保持導通，而要使其關(guān)斷，可在其陽(yáng)極與陰極間加上反向電壓或將流過(guò)可控硅二極管的電流減少到某一個(gè)閥值以下。磁粉探傷機的磁化電路絕大多采用可控硅調壓方式來(lái)控制周向磁化電流。
1．1 可控硅調壓原理
可控硅導通和關(guān)斷的條件是：當陽(yáng)極電位高于陰極電位且控制極有足夠的正向電壓和電流時(shí)，即可實(shí)現從關(guān)斷到導通；而陽(yáng)極電位高于陰極電位且陽(yáng)極電流大于維持電流時(shí)，可維持可控硅的導通：陽(yáng)極電位低于陰極電位或陽(yáng)極電流小于維持電流時(shí)，可控硅便從導通狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)斷。
產(chǎn)生觸發(fā)脈沖是可控硅導通的必要條件之一，其質(zhì)量將直接對可控硅的工作情況和性能造成影響。因此，產(chǎn)生觸發(fā)信號的觸發(fā)電路的可靠性直接關(guān)系到可控硅調壓裝置的質(zhì)量。
1．2 可控硅的觸發(fā)方式
用可控硅實(shí)現交流調壓通常有兩種觸發(fā)方式，即過(guò)零觸發(fā)方式和移相觸發(fā)方式。
過(guò)零觸發(fā)是在電源電壓零點(diǎn)附近觸發(fā)晶閘管導通，并通過(guò)改變設定周期內晶閘管導通的周波數來(lái)實(shí)現交流調壓?？煽毓瓒ㄖ芷谶^(guò)零觸發(fā)工作波形如圖l所示。圖1中，Tc為控制信號的周期，t1和t2分別為可控硅的通、斷時(shí)間，且Tc=t1+t2。該電路是通過(guò)改變可控硅的通斷時(shí)間，即改變通斷的周波數來(lái)實(shí)現電壓調節。通?？刂齐娐废劝沿撦d與輸入電壓U在周期Tc時(shí)間接通t1秒(通n個(gè)周波)，然后再斷開(kāi)t2秒(斷m個(gè)周波)，即通過(guò)改變通斷時(shí)間來(lái)調節負載的輸出電壓。