把小型磁放大器作為可控矽的移相觸發器件統稱為：磁性觸發器
基本介紹
- 中文名：磁性觸發器
- 外文名：Magnetic trigger
簡介,磁放大器的簡單工作原理,磁性觸發器結構及工作特性,挖掘機的直流發電機可控矽勵磁用磁性觸發器,
簡介
所謂的“磁性觸發器”，就是把小型磁放大器作為可控矽的移相觸發器件。其工作原理還是基於磁放大器的工作原理。為了控制可控矽勵磁裝置的直流輸出電壓，觸發電路組件包含有相位控制電路，用於在交流電壓的半個周波內的不同瞬間去觸發可控矽。在勵磁裝置中使用的相位控制單元是一個小功率磁放大器，它具有交流工作繞組和幾個直流控制繞組。改變磁放大器控制繞組內直流電流的大小，就可使工作繞組的直流輸出電壓變化。典型的磁放大器輸出是一個與可控矽陽極交流電壓同步的脈動直流電流。並且脈衝的寬度由控制繞組內淨直流勵磁的變化去控制。
磁放大器的簡單工作原理
磁放大器是一種靜止的磁性放大器，它的工作原理是基於套在鐵芯上的工作繞組線圈阻抗在鐵芯飽和時將大大下降。
磁放大器的鐵芯是高導磁率的磁性材料所製成。當磁路中的磁場強度（安匝/厘米）有微小的變化時，鐵芯磁通密度（高斯）就可以達到飽和磁通密度（+BS或-BS），而在磁場強度H為零的附近（+BS與-BS之間）近似為直線變化。
當磁放大器工作繞組接通交流電源時，如果將二極體短路，交流電壓加在繞組兩端，鐵芯內產生交變磁通，磁通的變化將在繞組內感應一交變電勢uG,其相位與外加電壓反相（差180°）。由變壓器原理可知，正弦波感應電勢在相位上滯後磁通90°。所以，交變磁密B～在相位上滯後外加電壓90°。交變磁密B～的最大磁密Bm一般取0.9BS～0.95BS,以保證在交流單獨作用時，即在直流控制繞組電流為零時，鐵芯不飽和，工作繞組有較大地電感L。
L=ω.△φ/△i,為一常量。
因而其電抗XL=ω.L=2πfL較大，則在負載RZ內沒有電流流過，
IZ=u/√RZ+XL≈u/XL≈0,
這是工作繞組的空載狀態。交變磁密的一個周期變化，相當於在磁化曲線+Bm→0→-Bm→0→+Bm直線區間的變化
如果再在直流控制繞組中通入直流電流，則在鐵芯中又出現一直流磁密B0,這便是交直流同時磁化的狀態，其合成磁密B
B=B0+B～=B0+Bmcosωt,
即直流的控制作用相當於把交變的B～抬高了B0,這就可能使合成磁密B從某一瞬間起達到飽和磁密BS,例如在圖3中的t1瞬間。鐵芯飽和後，即使交流工作繞組電流仍有△i變化，而這時的磁密B=BS是不變的，也就是.△φ≈0,使繞組的電抗降到接近等於零。
L=ω.△φ/△i=ω.0/△i≈0,
這時外加電壓全部加在負載上，工作繞組內有較大地電流i=u/RZ,相當於工作在短路狀態。與磁密開始進入飽和區的瞬間相對應的相位角稱為飽和角α，它與可控矽的觸發角相似，即磁放大器是工作在開關放大狀態。當控制繞組直流電流增大時，B0就增大，則合成磁密B將會提前進入飽和區，也就是飽和角前移（α角減小）。因此，改變控制繞組直流電流的大小就可以前後移動飽和角α，形成移相控制的原理。合成磁密B的波在t1瞬間進入飽和區，相應的飽和角為α，而當電壓正半周過零時，磁密B已離開飽和區，工作繞組的感抗變得較大，電流降到零，相當於開關的斷開。所以在負載RZ上的波形uZ是脈動的直流電壓，是交流電源電壓的對應部分。
如果把負載RZ上的電壓uZ作用到可控矽的控制極迴路，那么在鐵芯開始飽和點出現在負載兩端的電壓uZ將去觸發可控矽。實際的磁放大器具有多個直流控制繞組，觸發角決定於控制繞組中電流安匝的代數和，即淨安匝。
磁性觸發器結構及工作特性
為了使磁放大器在交流電源的正負兩個半周都有輸出，並且在交流輸出時消除交流工作繞組對直流控制繞組的影響，因而採用了雙鐵芯的雙工作繞組的結構。圖中負載是可控矽控制極迴路和100Ω電阻並聯後的等效電阻。磁放大器工作在直流輸出狀態。在電源電壓u的正半周時，鐵芯Ⅰ工作（增磁），迴路電流方向用“→”表示；在電源電壓u的負半周時，鐵芯Ⅱ工作，迴路電流方向用“--→”表示。而在負載電阻上，也就是可控矽控制極迴路的電流是方向不變的直流。
這一電路的特點是：兩個工作繞組各在不同的半個周期內工作，工作繞組電流，即送到可控矽控制極的電流iG1及iG2,具有“正反饋”作用。這是因為iG1及iG2的直流成分IG1和IG2分別產生與控制給定繞組電流iR所產生的磁密B0方向相同的反饋磁密，使鐵芯容易進入飽和區，因而所需的控制電流較小，即提高了磁放大器的電流放大倍數。
全波內反饋磁放大器提高放大倍數的情況可以用圖5的工作特性來說明。磁放大器的電流放大倍數用輸入的變化量△iR與引起輸出的變化量△IG二者之比來表示，即：
KA=△IG/△iR
內反饋的變化量△IG較大，而無反饋的△IG很小，可近似等於零。
在工作特性的左側區域，內反饋的特性反而比無內反饋的低了，這是因為較大的反方向給定電流使負載電流的反饋作用轉變成“負反饋”所致。
內反饋磁放大器在給定電流為零時仍然有輸出，這就失去了通常習慣上的放大器零點。為了得到零點，可用另外一個控制繞組作為偏移繞組，WB給它通入一個固定偏移電流，其極性與給定的極性相反，而電流的大小要剛好把給定為零時的工作繞組的內反饋安匝數抵消掉，使iR=0時IG=I0≈0，這樣便得到了零點。
挖掘機的直流發電機可控矽勵磁用磁性觸發器
挖掘機上直流發電機可控矽勵磁所用的磁性觸發器（FCC-4C），是以兩個小型磁放大器1A和2A為核心，加上一些外圍元器件所組成。分別去觸發兩個整流橋的可控矽。小型磁放大器的相關技術數據如下：
FC2-5型;額定輸出功率PNe=5W;電源電壓Ue=36V.AC;額定輸出電壓UNe=15V.AC,;額定輸出電流INe=0.35A;電流變化倍數BI=50;額定控制安匝（IKNK）Ne=3.3A～6.6A;功率放大係數KP=500～2000;品質係數γ=5000～10000（1/S）。
鐵芯Ⅰ上的交流工作繞組1～2=1200匝，3～4=1200匝；
鐵芯Ⅱ上的交流工作繞組5～6=1200匝，7～8=1200匝。
1A和2A兩個磁放大器的給定繞組是反極性串聯的，對於正極性或者反極性的給定信號，總有一個磁放大器是處於“正的內反饋”進行工作，而另一個則處於“負反饋”而不工作。
