移相觸發芯片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題，給出了移相觸發器TCA785的工作原理及其在車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，基于移相觸發器TCA785的磁粉探傷機周向電流控制具有電路結構簡單、退磁穩定、穩定性高，對提高熒光磁粉探傷的缺陷檢出率，減少列車事故，都具有較高的經濟效益和社會效益。
關鍵詞：磁粉探傷機；移相觸發；TCA785；可控硅移相

0 引言
磁粉探傷機由于其結構相對簡單、檢測速度快、成本低、對環境污染較小等特點，已廣泛應用于航空、機械、汽車、內燃機、鐵道、船泊等部門。由于某些車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行改進。目前，在生產中使用的磁粉探傷設備中，周向電流多采用2只可控硅反向并聯組成調壓電路。而本文則給出了采用TCA785移相觸發器對可控硅實現調壓的方法。

1 可控硅調壓原理和觸發方式
可控硅具有體積小、重量輕、耐壓高、價格低廉、控制靈敏和使用壽命長等優點，它使半導體器件的應用從弱電領域進入強電領域，而且廣泛應用于整流、逆變和調壓等大功率電子電路中。可控硅是一種有源開關器件，平時它保持在非導通狀態，直到一個較小的控制信號對其觸發(或稱“點火”)使其導通，而且一旦導通后，即使撤離觸發信號，它也保持導通，而要使其關斷，可在其陽極與陰極間加上反向電壓或將流過可控硅二極管的電流減少到某一個閥值以下。磁粉探傷機的磁化電路絕大多采用可控硅調壓方式來控制周向磁化電流。
1．1 可控硅調壓原理
可控硅導通和關斷的條件是：當陽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，即可實現從關斷到導通；而陽極電位高于陰極電位且陽極電流大于維持電流時，可維持可控硅的導通：陽極電位低于陰極電位或陽極電流小于維持電流時，可控硅便從導通狀態變為關斷。
產生觸發脈沖是可控硅導通的必要條件之一，其質量將直接對可控硅的工作情況和性能造成影響。因此，產生觸發信號的觸發電路的可靠性直接關系到可控硅調壓裝置的質量。
1．2 可控硅的觸發方式
用可控硅實現交流調壓通常有兩種觸發方式，即過零觸發方式和移相觸發方式。
過零觸發是在電源電壓零點附近觸發晶閘管導通，并通過改變設定周期內晶閘管導通的周波數來實現交流調壓。可控硅定周期過零觸發工作波形如圖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、斷時間，且Tc=t1+t2。該電路是通過改變可控硅的通斷時間，即改變通斷的周波數來實現電壓調節。通常控制電路先把負載與輸入電壓U在周期Tc時間接通t1秒(通n個周波)，然后再斷開t2秒(斷m個周波)，即通過改變通斷時間來調節負載的輸出電壓。