CN102549897A - 具有隔离反馈的相位受控非过零光电三端双向可控硅开关 - Google Patents

具有隔离反馈的相位受控非过零光电三端双向可控硅开关 Download PDF

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Abstract

一种用于提供光隔离的电子部件，该电子部件包括电子部件封装、被布置在该电子部件封装中用于提供光隔离的光电三端双向可控硅开关以及集成在该电子部件封装中以由此提供过零检测的反向过零反馈通道。该电子部件可以处于包括相位控制电路的电路中。一种使用单个电子部件来驱动AC负载并且提供过零检测的方法包括提供电子部件，该电子部件具有电子部件封装、被布置在该电子部件封装中的光电三端双向可控硅开关以及集成在该电子部件封装中以由此提供过零检测的反向过零反馈通道。该方法还包括将该电子部件放置在电路中。

Description

具有隔离反馈的相位受控非过零光电三端双向可控硅开关
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2009年6月8日提交的美国专利申请No.12/480392的权益，其全文通过援引的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及电子部件，更具体地，本发明涉及具有隔离反馈的相位受控的非过零(non-zero-cross)的光电三端双向可控硅开关。
背景技术
光电三端双向可控硅开关耦合器被用于很多应用中，包括用于由AC主网供电并且经由开关控制AC电压负载的应用中。光电三端双向可控硅开关耦合器可以被用于将电路的控制侧与电路的负载侧进行电流隔离。因而，光电三端双向可控硅开关耦合器在各种类型的应用(包括电动机的控制)中是很有用的。
过零的光电三端双向可控硅开关耦合器和非过零的光电三端双向可控硅开关耦合器都是可获得的。在过零类型的光电三端双向可控硅开关中，输出端将仅在负载电压低于过零电压值的情况下切换到导通状态。在非过零类型的光电三端双向可控硅开关耦合器中，切换到导通状态是即时的。在非过零类型的光电三端双向可控硅开关耦合器中，可以通过相位延迟控制均方根。
需要一种手段，该手段在非过零的光电三端双向可控硅开关中提供来自电路的负载侧的隔离反馈，该电路将光电三端双向可控硅开关耦合器用于电路的控制侧。
因此，本发明的首要目标、特征或优点为：对现有技术进行了改进。
本发明的进一步目标、特征或优点为：提供具有隔离反馈的相位受控的非过零的光电三端双向可控硅开关。
下面的说明书和权利要求书将使本发明的这些和/或其他目标、特征或优点中的一个或多个变得明白易懂。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于提供光隔离的电子部件。该电子部件包括电子部件封装、被布置在该电子部件封装中用于提供光隔离的光电三端双向可控硅开关以及集成在该电子部件封装中以由此提供过零检测的反向过零反馈通道。
根据本发明的另一方面，提供了一种电路。该电路包括电子部件，该电子部件具有电子部件封装、被布置在该电子部件封装中用于提供光隔离的光电三端双向可控硅开关以及集成在该电子部件封装中以由此提供过零检测的反向过零反馈通道。该电路还包括电连接在该反向过零反馈通道的输入端的相位控制电路。
根据本发明的另一方面，提供了一种使用单个电子部件来驱动AC负载并且提供过零检测的方法。该方法包括提供电子部件，该电子部件具有电子部件封装、被布置在该电子部件封装中的光电三端双向可控硅开关以及集成在该电子部件封装中以由此提供过零检测的反向过零反馈通道。该方法还包括将该电子部件放置在电路中。
附图说明
图1为示出了现有技术的电路的示意图。
图2为示出了根据本发明的一个实施例的电路的示意图。
图3为示出了相位控制电路的一个示例的示意图。
具体实施方式
图1示出了现有技术电路10的示例。在该电路10中，光电三端双向可控硅开关部件20被用于提供对负载16的隔离控制。在该电路10中，微控制器(MCU)36可以驱动控制逻辑34，以便在光电三端双向可控硅开关20的输入端30、32处提供控制信号。由LED 24产生光信号25，用以控制光电三端双向可控硅开关22。来自光电三端双向可控硅开关20的输出端26、28被电连接到功率三端双向可控硅开关18，该功率三端双向可控硅开关18连接在负载16和AC电压源的地14之间。与AC电压源关联的终端12也被电连接到该负载16上。在操作时，微控制器36发送来自低压控制侧的信号以控制被输送到高电压负载侧的负载16的电力。
图2示出了本发明的电路40的一个实施例。在图2中示出了集成电路形式的电子部件42，该电子部件42同时包括光电三端双向可控硅开关(phototriac或optotriac)22以及反向过零反馈通道，该反向过零反馈通道集成在该电子部件封装43中以由此提供过零检测。该电子部件封装43可以具有多种尺寸或类型，例如在工业中通常与电子部件封装关联。因此，在电路40中，微控制器36控制对负载16的切换，并且接收来自该电路的负载侧的反馈。
为了提供反馈，示出了可选的多路复用器44，该可选的多路复用器44被电连接到负载16两端，并且电连接到相位控制电路50。相位控制电路50被电连接到并联的LED 52、54，LED 52、54被配置在相反的方向上。光电-接收器56被示出为具有电子部件42的输出端58、60，输出端58、60可以被电连接到反馈逻辑，并且最终被电连接到微控制器36。如图所示，微控制器36可以经由第一个光隔离的非过零通道来控制三端双向可控硅开关，并且可以经由在相反方向上的光隔离的第二个通道来接收过零检测反馈。过零检测反馈允许微控制器36基于该过零检测反馈来改变输送给负载16的电力。
当仅节点A 46处的信号或者仅节点B 48处的信号将被确定用于反馈的目的时，多路复用器44是可选的。然而，如果在节点A 46和节点B 48处的信号都将被确定时，那么应当使用该多路复用器。
图3示出了相位控制电路50的一个示例。如在图3中所示，电阻64和电容66被串联放置在节点68和节点70之间以形成RC网络。当然，本发明预期到，可以以不同的方式形成相位控制电路50。相位控制电路50被用于阻止过零方向的高AC 30电压，并且用于提供过零检测的相移。
因此，已经公开了具有隔离反馈的相位受控的非过零的光电三端双向可控硅开关。此外，还已经公开了一种用于该相位受控的非过零光电三端双向可控硅开关的电路。本发明并不限于本文中的特定实施例，因为改动、选项和可替代的选择都被视为落入所要求保护的本发明的精神和范围之内。

Claims (12)

1.一种用于提供光隔离的电子部件，该电子部件包括：
电子部件封装；
光电三端双向可控硅开关，该光电三端双向可控硅开关被布置在所述电子部件封装中，用于提供所述光隔离；以及
反向过零反馈通道，该反向过零反馈通道被集成在所述电子部件封装中以由此提供过零检测。
2.根据权利要求1所述的电子部件，其中，所述反向过零反馈通道用于将来自电路负载侧的反馈提供给所述电路的被隔离的控制侧。
3.一种电路，包括：
电子部件，该电子部件包括：
(a)电子部件封装，
(b)光电三端双向可控硅开关，该光电三端双向可控硅开关被布置在所述电子部件封装中，用于提供光隔离，以及
(c)反向过零反馈通道，该反向过零反馈通道集成在所述电子部件封装中以由此提供过零检测；以及
相位控制电路，该相位控制电路电连接到所述反向过零反馈通道的输入端。
4.根据权利要求3所述的电路，其中，所述相位控制电路包括RC网络。
5.根据权利要求3所述的电路，其中，所述相位控制电路用于阻止高AC电压施加到所述反向过零反馈通道。
6.根据权利要求5所述的电路，其中，所述相位控制电路用于相移。
7.根据权利要求3所述的电路，还包括多路复用器，该多路复用器电连接到所述相位控制电路。
8.根据权利要求3所述的电路，还包括AC驱动的负载，该AC驱动的负载电连接到所述光电三端双向可控硅开关和所述相位控制电路。
9.根据权利要求3所述的电路，其中，所述AC驱动的负载包括电动机。
10.根据权利要求3所述的电路，还包括微控制器，该微控制器电连接到所述电子部件以提供控制并且接收反馈。
11.一种使用单个电子部件来驱动AC负载并且提供过零检测的方法，该方法包括：
提供电子部件，该电子部件包括：
(a)电子部件封装，
(b)光电三端双向可控硅开关，该光电三端双向可控硅开关被布置在所述电子部件封装中，以及
(c)反向过零反馈通道，该反向过零反馈通道集成在所述电子部件封装中以由此提供过零检测；以及
将所述电子部件放置于电路中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电路还包括相位控制电路，该相位控制电路电连接到所述反向过零交叉反馈通道的输入端。
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