2024年3月16日发(作者：勇爰)
FCOG—630D触发板电气原理说明及应用
1. 前言
晶闸管器件相位控制的触发电路板，提供了监控元件与主电源、主电压部分之间的接口。这种触发板可使设计
标准的或非标准的电源设备、电动机控制器等设备的开发费用最低。通常触发电路工作在一个高电压、强电子干扰
的环境和暴露在高温空气污染的情况下，再则，触发板的成本又不能在电源变压器的总成本中占有很大比例，这样
如果有了一种现成的、可供选择的、价格合理 的通用产品，再在发展高可靠触发电路上花费很多资本是不合算的。
美国ENERPRO公司的大功率晶闸管触发板是用大规模集成电路组成的数字触发系统，荣获美国太空总署
NASA批准的高科技产品。经过近二十年来的不断改进提高，已被广泛应用于美国、德国、日本等各大电气公司的
晶闸管成套设备及世界高科技名牌产品之中。目前美国军用潜水艇、电动汽车的充电装置，X光设备，风力发电控
制设备，高精度电镀、电解电源等设备已普遍采用。
我上海集电电力电子技术发展有限公司，自1992年由达高(香港)企业公司授权经销美国ENERPRO公司产品，
成为中国及亚太地区的总代理。近几年来已逐步在国内推广应用，受到设备成套生产厂及直接用户的欢迎和信赖，
已在国内航空、电力、机械、电子等行业得到应用。我公司竭诚为广大用户服务，努力将美国ENERPRO公司的最
新产品推广给国内的广大用户，希望得到广大用户的支持。我公司也是中国国内唯一的一家由达高(香港)企业公司
授权经销美国ENERPRO公司产品的代理商。
2. 概述
美国ENERPRO公司主要产品为晶闸管触发系列
·二相六脉冲FCOG6100触发板(四象限工作)
·二相六脉冲FC06630D触发板(二象限工作)
·单相四脉冲FCR04100触发板(四象限工作)
·单相二脉冲FCR02100触发板(二象限工作)
·电压/电流调节板 VRCL3P-1
ISOVLCL-1
ISOVLCL-2
CTRCT-2
■ 独特的结构特色进一步扩大了触发板的用途：
·采用WACO连接插座，使接线、调试方便、可靠
·无相位基准变压器；
·调节板接口，可方便地组成控制系统；
·UL规定的漏电等级(2500Vac变压器高压测试)；
·板上元件小，尺寸小(190mm X 152mm X 32mm)；
·高质量结构(2．OmmGlO型玻璃纤维板、金属孔化、波峰焊接、焊剂涂复、
氨基甲酸乙酯清漆喷涂)；
·扩展板接口(可根据需要扩展为12～48个脉冲变压器附件板或副边绕
组的触发板)。
4. FCOG630D晶闸管六脉冲触发得工作原理
它是以20芯CMOS大规模集成电路( ENERPRO专用芯片 )为核心，利用锁相环技术( PLL )和多芯片合成技术
( MCM )，根据压控振荡器( VCO )锁定的三相同步信号间的逻辑关系设计出一种晶闸管触发系统。0～5V的直流输
入电压信号，可以控制输出脉冲移相范围从5°～175°可调。任何调节器或手动输出的电压都可以很方便地与其相
连接(包括计算机送出的D/A信号)，以控制大功率晶闸管的工作状态。在调节器或计算机PID调节器与大功率晶闸
管之间，这块触发板是一个很好的缓冲界。它保证了调节器失控时系统的安全。
4．1 FCOG630D晶闸管触发电路方框图
触发电路的主要部分是由以下几个部分构成：
·相位基准电路：
·缓冲放人器；
·软起动/停止电路；
·相位检测电路；
·相位锁相环；
·延时发生器：
·门脉冲放大器和脉冲变压器。
4.2 FCOG630D各部分工作单元简介
(1)LSI大规模集成电路逻辑单元：
所有触发板电路的逻辑包括在一块24脚的CMOS的大规模集成电路中，它
由计算电路组成，故线路简单，外形尺寸小，并具有高可靠性。
(2)触发板的连接：
采用WAGO连接插座，连接导线可用AWG26～14号线，约5～6mm左
右。晶闸管门极/阴极接口提供6只2脚WAGO连接器。
(3)电源/控制信号连接器：
触发板电源用24Vac或+30Vdc到一只12脚的WAGO连接器J3，另外J3提
供控制器的接口，以及禁止信号控制。该连接器也提供30Vdc、+12Vdc和5Vdc
的输出电压。
(4)外部相位基准连接器：
外部参考电压可经过WAGO连接器J5经衰减电阻R37、R38、R39输入。
(5)测试信号输入连接器：
J7三脚MTA接头是用于低电压三相测试参考信号，可通过测试器进行测
试。
扩展板连接器
J6是8脚插座
用以连接FCOAUX60扩展板， 以触发另外6只SCR，作为SCI的并联。
(6)门极延迟给定信号：
门极延给定信号SIGHI从0～5Vdc或者用0～50mA的电流信号，用电压
输入信号时R65选择10kΩ，当输入是电流信号时R65选择为给出5Vdc时的阻
值。
(7)相位和波形的选择：
拨码开关PPI用于相位和波形的基准选择，具体选择方法见表4.1、表
4.2。
(8)门极禁止：
J3的4脚和12脚分别是I1，和I2的禁止信号点。I1是瞬时禁止，当I1和
12Vdc开路实现禁止，在正常工作时J3的4脚和6脚短路。I2是软禁止，I2是
经过了3电阻RN2-5、接到+12Vdc。当I2接地时延迟角是在禁止前滑向最大延
迟角，软起动禁上亡的时间由R63和R4、C4决定。
(9)缺相保护：
如有某一相断路，缺相电路立即工作，禁止SCR导通。当三相电源供给SCR
的初始状态时缺相保护电路也动作，一直到电源电压稳定，形成软起动。
(10)相位参考：
三相主电源的电压经衰减电阻产生低电压相位参考信号，主电压是由J5引入。
7． FCOG630D晶闸管六脉冲触发板得主要技术参数合调试须知
7.1 主要技术参数
(1)当二相电压高出额定电压值20％、另一相低于额定值20％时，脉冲不
均衡度不大于1°；
(2)输出脉冲波形为19.1kHz、2.0A短路电流、15V开路电压、1A／us
上刊·前沿时间；
(3)根据用户需要可任意选择宽度为120°的单脉冲或宽度为30°、脉
冲间距为60°的双触发脉冲，脉冲波形图见图7.1。
(4)脉冲变压器的绝缘等级为2．5kY；
(5)对于要求触发功率很大的串、并联晶闸管可采用12～48个脉冲变
压器辅助扩展板或强脉冲触发板。
7.2 调试须知
触发板不需同步变压器，相位基准信号直接采用高电阻值电阻与主回路相
连接，自动实现与电网同步，而且板内有自动相位纠正测控环节，使得调试人
员的工作十分方便。
主同路同步采样电阻R37～R39根据主电路的线电压，选择不同的参数使
触发板能完全正常；工作，R37～R39电阻值的选择按表7．1进行。
触发板集缺相保护、自动纠相、急停软起动/停止等功能于一体，不必另外
设计检测控制电路。
板上设置了八位拨码开关。不同的组合方式可以得到不同的脉冲波形。如
双、单脉冲选择，输出脉冲相位为0°或-30°选择。
Operational Features
Isolated Voltage and Current Feedback Signals: The current and voltage feedback signals are galvanically isolated
from the regulator board by Analog Devices AD202KN isolation amplifiers (1500 Vrms,2000 V peak).
Load Voltage or Current Limit: Limit amplifiers respond to the difference between either feedback signal and the
corresponding limit commands. The resulting signal is the SCR delay angle command signal, SIG HI.
Current and Voltage Limit Automatic
Crossover: A diode OR circuit provides automatic crossover between voltage and current limiting. The ISOVLCL-2
operates in either current or voltage regulating mode depending on which limit command setting is lowest.
Overcurrent and Overvoltage Trip with Manual or Automatic Reset:
Two board-mounted potentiometers set the current and voltage trip levels. A trip resets the soft-start circuit; its
response time to an overcurrent or overvoltage event is approximately 3 milliseconds. If this condition persists, the
overcurrent or overvoltage trip will automatically reset and trip, cycling continuously until cleared.
操作特点
隔离电压和电流反馈信号：电流和电压反馈信号与调节板的电气隔离通过模拟设备ad202kn隔离放大器（1500，
2000峰）来实现。
负载电压或电流的限制：限制放大器捕捉反馈信号和相应的命令的差异。由此而产生的信号是可控硅延迟角命
令信号，SIGHI。
自动的电流和电压限制
交叉：一个二极管或电路提供自动交叉之间的电压和电流限制。该isovlcl-2工作在电流或电压调节模式取决于
其中限制命令设定最低的那个。
过电流和过电压触发时，通过手动或自动复位：
两个板载电位器用来设定电流和电压跳闸电平。一次脱扣将复位软启动电路；其响应过流或过压事件的时间大约是3毫秒。
如果这种情况持续下去，过流或过压跳闸会自动复位和保持触发状态，直到循环清除。
Adjustable Soft-Start: The ISOVLCL-2 includes a potentiometer-adjustable soft-start ramp.
Polarity Reversing Compatability : The current and voltage feedback signals are processed by precision absolute value
circuits, avoiding positive feedback and permitting operation with polarity reversing applications.
Voltage and Current Read-Back Signals: Scaled analog voltage and current signals are available from a dedicated
connector.
Status Interface: The ISOVLCL-2 includes an auxiliary connector with four open-collector transistors indicating the
status of the overcurrent, overvoltage, manual trip, and current limit signals. Connection to common, +12 and 24 V rails are
provided to drive lamps, relay coils, or other common apparatus.
可调的软启动：isovlcl-2包括potentiometer-adjustable软启动斜坡。
极性反转的兼容性：电流和电压反馈信号进行精密绝对值电路，避免了正向反馈，允许操作与极性反转的应用。
电压和电流的读回信号：规格化的模拟电压和电流信号，可连接专用连接器。
接口状态：isovlcl-2包括一个辅助连接器（有四个开路集电极晶体管，显示过电流，过电压，手动脱扣和电流
限制信号）。连接到COM，+ 12和24V端子排可提供电源驱动灯，继电器线圈，或其他常见的装置。
2024年3月16日发(作者：勇爰)
FCOG—630D触发板电气原理说明及应用
1. 前言
晶闸管器件相位控制的触发电路板，提供了监控元件与主电源、主电压部分之间的接口。这种触发板可使设计
标准的或非标准的电源设备、电动机控制器等设备的开发费用最低。通常触发电路工作在一个高电压、强电子干扰
的环境和暴露在高温空气污染的情况下，再则，触发板的成本又不能在电源变压器的总成本中占有很大比例，这样
如果有了一种现成的、可供选择的、价格合理 的通用产品，再在发展高可靠触发电路上花费很多资本是不合算的。
美国ENERPRO公司的大功率晶闸管触发板是用大规模集成电路组成的数字触发系统，荣获美国太空总署
NASA批准的高科技产品。经过近二十年来的不断改进提高，已被广泛应用于美国、德国、日本等各大电气公司的
晶闸管成套设备及世界高科技名牌产品之中。目前美国军用潜水艇、电动汽车的充电装置，X光设备，风力发电控
制设备，高精度电镀、电解电源等设备已普遍采用。
我上海集电电力电子技术发展有限公司，自1992年由达高(香港)企业公司授权经销美国ENERPRO公司产品，
成为中国及亚太地区的总代理。近几年来已逐步在国内推广应用，受到设备成套生产厂及直接用户的欢迎和信赖，
已在国内航空、电力、机械、电子等行业得到应用。我公司竭诚为广大用户服务，努力将美国ENERPRO公司的最
新产品推广给国内的广大用户，希望得到广大用户的支持。我公司也是中国国内唯一的一家由达高(香港)企业公司
授权经销美国ENERPRO公司产品的代理商。
2. 概述
美国ENERPRO公司主要产品为晶闸管触发系列
·二相六脉冲FCOG6100触发板(四象限工作)
·二相六脉冲FC06630D触发板(二象限工作)
·单相四脉冲FCR04100触发板(四象限工作)
·单相二脉冲FCR02100触发板(二象限工作)
·电压/电流调节板 VRCL3P-1
ISOVLCL-1
ISOVLCL-2
CTRCT-2
■ 独特的结构特色进一步扩大了触发板的用途：
·采用WACO连接插座，使接线、调试方便、可靠
·无相位基准变压器；
·调节板接口，可方便地组成控制系统；
·UL规定的漏电等级(2500Vac变压器高压测试)；
·板上元件小，尺寸小(190mm X 152mm X 32mm)；
·高质量结构(2．OmmGlO型玻璃纤维板、金属孔化、波峰焊接、焊剂涂复、
氨基甲酸乙酯清漆喷涂)；
·扩展板接口(可根据需要扩展为12～48个脉冲变压器附件板或副边绕
组的触发板)。
4. FCOG630D晶闸管六脉冲触发得工作原理
它是以20芯CMOS大规模集成电路( ENERPRO专用芯片 )为核心，利用锁相环技术( PLL )和多芯片合成技术
( MCM )，根据压控振荡器( VCO )锁定的三相同步信号间的逻辑关系设计出一种晶闸管触发系统。0～5V的直流输
入电压信号，可以控制输出脉冲移相范围从5°～175°可调。任何调节器或手动输出的电压都可以很方便地与其相
连接(包括计算机送出的D/A信号)，以控制大功率晶闸管的工作状态。在调节器或计算机PID调节器与大功率晶闸
管之间，这块触发板是一个很好的缓冲界。它保证了调节器失控时系统的安全。
4．1 FCOG630D晶闸管触发电路方框图
触发电路的主要部分是由以下几个部分构成：
·相位基准电路：
·缓冲放人器；
·软起动/停止电路；
·相位检测电路；
·相位锁相环；
·延时发生器：
·门脉冲放大器和脉冲变压器。
4.2 FCOG630D各部分工作单元简介
(1)LSI大规模集成电路逻辑单元：
所有触发板电路的逻辑包括在一块24脚的CMOS的大规模集成电路中，它
由计算电路组成，故线路简单，外形尺寸小，并具有高可靠性。
(2)触发板的连接：
采用WAGO连接插座，连接导线可用AWG26～14号线，约5～6mm左
右。晶闸管门极/阴极接口提供6只2脚WAGO连接器。
(3)电源/控制信号连接器：
触发板电源用24Vac或+30Vdc到一只12脚的WAGO连接器J3，另外J3提
供控制器的接口，以及禁止信号控制。该连接器也提供30Vdc、+12Vdc和5Vdc
的输出电压。
(4)外部相位基准连接器：
外部参考电压可经过WAGO连接器J5经衰减电阻R37、R38、R39输入。
(5)测试信号输入连接器：
J7三脚MTA接头是用于低电压三相测试参考信号，可通过测试器进行测
试。
扩展板连接器
J6是8脚插座
用以连接FCOAUX60扩展板， 以触发另外6只SCR，作为SCI的并联。
(6)门极延迟给定信号：
门极延给定信号SIGHI从0～5Vdc或者用0～50mA的电流信号，用电压
输入信号时R65选择10kΩ，当输入是电流信号时R65选择为给出5Vdc时的阻
值。
(7)相位和波形的选择：
拨码开关PPI用于相位和波形的基准选择，具体选择方法见表4.1、表
4.2。
(8)门极禁止：
J3的4脚和12脚分别是I1，和I2的禁止信号点。I1是瞬时禁止，当I1和
12Vdc开路实现禁止，在正常工作时J3的4脚和6脚短路。I2是软禁止，I2是
经过了3电阻RN2-5、接到+12Vdc。当I2接地时延迟角是在禁止前滑向最大延
迟角，软起动禁上亡的时间由R63和R4、C4决定。
(9)缺相保护：
如有某一相断路，缺相电路立即工作，禁止SCR导通。当三相电源供给SCR
的初始状态时缺相保护电路也动作，一直到电源电压稳定，形成软起动。
(10)相位参考：
三相主电源的电压经衰减电阻产生低电压相位参考信号，主电压是由J5引入。
7． FCOG630D晶闸管六脉冲触发板得主要技术参数合调试须知
7.1 主要技术参数
(1)当二相电压高出额定电压值20％、另一相低于额定值20％时，脉冲不
均衡度不大于1°；
(2)输出脉冲波形为19.1kHz、2.0A短路电流、15V开路电压、1A／us
上刊·前沿时间；
(3)根据用户需要可任意选择宽度为120°的单脉冲或宽度为30°、脉
冲间距为60°的双触发脉冲，脉冲波形图见图7.1。
(4)脉冲变压器的绝缘等级为2．5kY；
(5)对于要求触发功率很大的串、并联晶闸管可采用12～48个脉冲变
压器辅助扩展板或强脉冲触发板。
7.2 调试须知
触发板不需同步变压器，相位基准信号直接采用高电阻值电阻与主回路相
连接，自动实现与电网同步，而且板内有自动相位纠正测控环节，使得调试人
员的工作十分方便。
主同路同步采样电阻R37～R39根据主电路的线电压，选择不同的参数使
触发板能完全正常；工作，R37～R39电阻值的选择按表7．1进行。
触发板集缺相保护、自动纠相、急停软起动/停止等功能于一体，不必另外
设计检测控制电路。
板上设置了八位拨码开关。不同的组合方式可以得到不同的脉冲波形。如
双、单脉冲选择，输出脉冲相位为0°或-30°选择。
Operational Features
Isolated Voltage and Current Feedback Signals: The current and voltage feedback signals are galvanically isolated
from the regulator board by Analog Devices AD202KN isolation amplifiers (1500 Vrms,2000 V peak).
Load Voltage or Current Limit: Limit amplifiers respond to the difference between either feedback signal and the
corresponding limit commands. The resulting signal is the SCR delay angle command signal, SIG HI.
Current and Voltage Limit Automatic
Crossover: A diode OR circuit provides automatic crossover between voltage and current limiting. The ISOVLCL-2
operates in either current or voltage regulating mode depending on which limit command setting is lowest.
Overcurrent and Overvoltage Trip with Manual or Automatic Reset:
Two board-mounted potentiometers set the current and voltage trip levels. A trip resets the soft-start circuit; its
response time to an overcurrent or overvoltage event is approximately 3 milliseconds. If this condition persists, the
overcurrent or overvoltage trip will automatically reset and trip, cycling continuously until cleared.
操作特点
隔离电压和电流反馈信号：电流和电压反馈信号与调节板的电气隔离通过模拟设备ad202kn隔离放大器（1500，
2000峰）来实现。
负载电压或电流的限制：限制放大器捕捉反馈信号和相应的命令的差异。由此而产生的信号是可控硅延迟角命
令信号，SIGHI。
自动的电流和电压限制
交叉：一个二极管或电路提供自动交叉之间的电压和电流限制。该isovlcl-2工作在电流或电压调节模式取决于
其中限制命令设定最低的那个。
过电流和过电压触发时，通过手动或自动复位：
两个板载电位器用来设定电流和电压跳闸电平。一次脱扣将复位软启动电路；其响应过流或过压事件的时间大约是3毫秒。
如果这种情况持续下去，过流或过压跳闸会自动复位和保持触发状态，直到循环清除。
Adjustable Soft-Start: The ISOVLCL-2 includes a potentiometer-adjustable soft-start ramp.
Polarity Reversing Compatability : The current and voltage feedback signals are processed by precision absolute value
circuits, avoiding positive feedback and permitting operation with polarity reversing applications.
Voltage and Current Read-Back Signals: Scaled analog voltage and current signals are available from a dedicated
connector.
Status Interface: The ISOVLCL-2 includes an auxiliary connector with four open-collector transistors indicating the
status of the overcurrent, overvoltage, manual trip, and current limit signals. Connection to common, +12 and 24 V rails are
provided to drive lamps, relay coils, or other common apparatus.
可调的软启动：isovlcl-2包括potentiometer-adjustable软启动斜坡。
极性反转的兼容性：电流和电压反馈信号进行精密绝对值电路，避免了正向反馈，允许操作与极性反转的应用。
电压和电流的读回信号：规格化的模拟电压和电流信号，可连接专用连接器。
接口状态：isovlcl-2包括一个辅助连接器（有四个开路集电极晶体管，显示过电流，过电压，手动脱扣和电流
限制信号）。连接到COM，+ 12和24V端子排可提供电源驱动灯，继电器线圈，或其他常见的装置。