CN101039112B - 用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路 - Google Patents

用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路，其特征在于由电阻R1、R2、R3、二极管D1、D2、D3、电容C1、三极管BG、反向器U1A组成的开关电路；通过D3导通由电阻R4、R5、R6、二极管D4、D5、电容C2、反向器U1B、U1C组成的脉冲振荡电路；连接由反向器U1D、U1E、U1F、电阻R7、R8、R9组成的驱动电路，同时三路并联输出，触发可控硅。其电路简单，设计合理，使用操作更简化。制造成本低，使用能耗低，不易干扰其它电路或被其它电路干扰，且电路可调，性能稳定可靠，适用范围广泛。

Description

用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路
技术领域
本发明涉及一种开关控制电路，特别涉及一种用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路。
背景技术
目前，使用大功率可控硅时，常常以单片机发出的脉冲作为可控硅的触发信号源。而单片机很容易受到电磁干扰源的干扰或其它原因使其死机或停止工作，造成可控硅不被触发，或在触发的过程中停止下来。这样，不但可控硅不能正常工作，而且可控硅所控制的设备也不能正常运行。尤其一些设备在工作的过程中，需要可控硅短时间导通，比如导通二百毫秒既关断。这时，如果单片机受到干扰死机，可控硅在触发的过程中停止下来，设备不能正常工作，将会造成不良后果。
使用大功率可控硅设备，通常通过的电流很大。由于大电流的通断，在其周围一定的空间内就产生了变化很强的磁场。这样的强磁场使周围的导体产生电压，使周围的导体回路中产生电流，从而干扰了其它电路的正常工作。
如果，可控硅再配合硬性开关使用，比如接触器、继电器等。当开关断开的瞬间，感性负载就会在开关的接点上产生电弧，俗称“拉弧”或“火花”。这些电弧很大时容易烧毁设备，即使很小，实际上也是一种很强的电磁干扰源。最通常消除拉弧的方法是首先使可控硅触发，做好导通的准备，再关断开关，最后关掉可控硅。使开关上大量的电流都通过可控硅泄放掉，就不会在开关的接点上产生大的电弧。但是，开关闭合时，可控硅即使被触发也不会导通。这是因为开关闭合时将可控硅短路，可控硅的阴阳两极之间无电压而不导通。只有当开关断开以后，开关接点两端的电压加到可控硅上，才使可控硅导通。这样就必然产生小的电弧。这个小电弧发出的电磁干扰足以使置于附近的单片机死机或停止工作，停止触发可控硅，起不到消除电弧的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种电路简单合理、性能安全可靠的用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路，其特征在于：该电路包括三个部分；
第一部分即开关电路部分；包括第一电阻(R1)、第二二极管(D2)、第二电阻(R2)、第一二极管(D1)、第一电容(C1)、三极管(BG)、第三电阻(R3)、第一反相器(U1A)、第三二极管(D3)；
第二部分即脉冲振荡电路部分；包括第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第二电容(C2)、第二反相器(U1B)、第三反相器(U1C)；
第三部分即输出驱动电路部分；包括第四反相器(U1D)、第五反相器(U1E)、第六反相器(U1F)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)；
所述电路连接为：第一二极管(D1)的正极与第一电阻(R1)的一端相连作为该电路的输入端，第一电阻(R1)的另一端与三极管(BG)的基极及第二二极管(D2)的正极相连，第二二极管(D2)的负极与第二电阻(R2)的一端相连，第二电阻(R2)的另一端与第一反相器(U1A)的输出端及第三二极管(D3)的负极相连，第一反相器(U1A)的正电源端与电源正极(VCC)相连，负电源端与第三电阻(R3)的一端及第一电容(C1)的负极及地相连，第三电阻(R3)的另一端与第一反相器(U1A)的输入端及三极管(BG)的集电极相连，三极管(BG)的发射极与第一电容(C1)的正极及第一二极管(D1)的负极相连；第三二极管(D3)的正极与第四电阻(R4)的一端及第二反相器(U1B)的输入端相连，第四电阻(R4)的另一端与第五电阻(R5)的一端及第六电阻(R6)的一端及第二电容(C2)的一端相连，第五电阻(R5)的另一端与第四二极管(D4)的负极相连，第六电阻(R6)的另一端与第五二极管(D5)的正极相连，第二反相器(U1B)的输出端与第四二极管(D4)的正极及第五二极管(D5)的负极及第三反相器(U1C)的输入端相连；第二电容(C2)的另一端与第三反相器(U1C)的输出端及第四反相器(U1D)的输入端及第五反相器(U1E)的输入端及第六反相器(U1F)的输入端相连，第四反相器(U1D)的输出端与第七电阻(R7)的一端相连，第七电阻(R7)的另一端为整个电路的第一输出端(out1)，第五反相器(U1E)的输出端与第八电阻(R8)的一端相连，第八电阻(R8)的另一端为整个电路的第二输出端(out2)，第六反相器(U1F)的输出端与第九电阻(R9)的一端相连，第九电阻(R9)的另一端为整个电路的第三输出端(out3)，三路并联输出，触发可控硅。
本发明的有益效果是：其电路简单，设计合理，使用操作更简化。制造成本低，使用能耗低，不易干扰其它电路或被其它电路干扰，且电路可调，性能稳定可靠，适用范围广泛。
附图说明
图1是本发明电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：
参见图1，一种用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路，其特征在于：该电路包括三个部分；
第一部分即开关电路部分；包括第一电阻R1、第二二极管D2、第二电阻R2、第一二极管D1、第一电容C1、三极管BG、第三电阻R3、第一反相器U1A、第三二极管D3；
第二部分即脉冲振荡电路部分；包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第四二极管D4、第五二极管D5、第二电容C2、第二反相器U1B、第三反相器U1C；
第三部分即输出驱动电路部分；包括第四反相器U1D、第五反相器U1E、第六反相器U1F、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9；
所述电路连接为：第一二极管D1的正极与第一电阻R1的一端相连作为该电路的输入端，第一电阻R1的另一端与三极管BG的基极及第二二极管D2的正极相连，第二二极管D2的负极与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端与第一反相器U1A的输出端及第三二极管D3的负极相连，第一反相器U1A的正电源端与电源正极VCC相连，第一反相器U1A的管脚7接地，第三电阻R3的另一端与第一反相器U1A的输入端及三极管BG的集电极相连，三极管BG的发射极与第一电容C1的正极及第一二极管D1的负极相连；第三二极管D3的正极与第四电阻R4的一端及第二反相器U1B的输入端相连，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端及第六电阻R6的一端及第二电容C2的一端相连，第五电阻R5的另一端与第四二极管D4的负极相连，第六电阻R6的另一端与第五二极管D5的正极相连，第二反相器U1B的输出端与第四二极管D4的正极及第五二极管D5的负极及第三反相器U1C的输入端相连；第二电容C2的另一端与第三反相器U1C的输出端及第四反相器U1D的输入端及第五反相器U1E的输入端及第六反相器U1F的输入端相连，第四反相器U1D的输出端与第七电阻R7的一端相连，第七电阻R7的另一端为整个电路的第一输出端out1，第五反相器U1E的输出端与第八电阻R8的一端相连，第八电阻R8的另一端为整个电路的第二输出端out2，第六反相器U1F的输出端与第九电阻R9的一端相连，第九电阻R9的另一端为整个电路的第三输出端out3，三路并联输出，触发可控硅.
该电路设有输入端、三个输出端和电源正负输入端。电路分为三个部分，第一部分是输入准备部分，即启动开关电路：当输入端为高电平时对它充电，使它做好准备，它输出高电平。当输入端由高电平变为低电平后，电容C1放电，使它的输出变为低电平，启动下一部分电路工作。当电容C1放电完毕后，它的输出端又变成高电平，使下一部分电路工作停止，电容C1放电为三百毫秒。第二部分是振荡电路：它由电平控制振荡与否；当它的输入控制端为高电平时它不振荡，当控制端为低电平时开始振荡，输出振荡脉冲串；脉冲串的周期、宽度都可以跟据实际需要进行调整；脉冲串周期为八十微秒，脉冲高电平宽度为六十微秒。第三部分是输出驱动电路：它以振荡器输出的脉冲串为信号源，分做三路分别驱动输出大功率脉冲串触发可控硅。这样，使其触发可控硅安全可靠，避免设有单片机触发电路的死机和失控而造成的损失。
上述参照实施例对用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于大功率可控硅工频交流开关的触发电路，其特征在于：该电路包括三个部分；
第一部分即开关电路部分；包括第一电阻(R1)、第二二极管(D2)、第二电阻(R2)、第一二极管(D1)、第一电容(C1)、三极管(BG)、第三电阻(R3)、第一反相器(U1A)、第三二极管(D3)；
第二部分即脉冲振荡电路部分；包括第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第二电容(C2)、第二反相器(U1B)、第三反相器(U1C)；
第三部分即输出驱动电路部分；包括第四反相器(U1D)、第五反相器(U1E)、第六反相器(U1F)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)；
所述电路连接为：第一二极管(D1)的正极与第一电阻(R1)的一端相连作为该电路的输入端，第一电阻(R1)的另一端与三极管(BG)的基极及第二二极管(D2)的正极相连，第二二极管(D2)的负极与第二电阻(R2)的一端相连，第二电阻(R2)的另一端与第一反相器(U1A)的输出端及第三二极管(D3)的负极相连，第一反相器(U1A)的正电源端与电源正极(VCC)相连，负电源端与第三电阻(R3)的一端及第一电容(C1)的负极及地相连，第三电阻(R3)的另一端与第一反相器(U1A)的输入端及三极管(BG)的集电极相连，三极管(BG)的发射极与第一电容(C1)的正极及第一二极管(D1)的负极相连；第三二极管(D3)的正极与第四电阻(R4)的一端及第二反相器(U1B)的输入端相连，第四电阻(R4)的另一端与第五电阻(R5)的一端及第六电阻(R6)的一端及第二电容(C2)的一端相连，第五电阻(R5)的另一端与第四二极管(D4)的负极相连，第六电阻(R6)的另一端与第五二极管(D5)的正极相连，第二反相器(U1B)的输出端与第四二极管(D4)的正极及第五二极管(D5)的负极及第三反相器(U1C)的输入端相连；第二电容(C2)的另一端与第三反相器(U1C)的输出端及第四反相器(U1D)的输入端及第五反相器(U1E)的输入端及第六反相器(U1F)的输入端相连，第四反相器(U1D)的输出端与第七电阻(R7)的一端相连，第七电阻(R7)的另一端为整个电路的第一输出端(out1)，第五反相器(U1E)的输出端与第八电阻(R8)的一端相连，第八电阻(R8)的另一端为整个电路的第二输出端(out2)，第六反相器(U1F)的输出端与第九电阻(R9)的一端相连，第九电阻(R9)的另一端为整个电路的第三输出端(out3)，三路并联输出，触发可控硅。
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