CN106229963A - 一种可控硅多待压切换的控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控硅多待压切换的控制电路，包括对外输出的第一可控硅控制电路模块、对外输出的第二可控硅控制电路模块、第一控制隔离继电器、第二控制隔离继电器和ICU检测电路；两路可控硅控制电路模块分别与两控制隔离继电器连接以提供控制的信号，ICU检测电路分别与两控制隔离继电器连接以提供交替延时控制的信号；第一可控硅控制电路模块与第二可控硅控制电路模块的输出端、第一控制隔离继电器与第二控制隔离继电器的输入端连接在同一结点。本发明中的电源利用电压差的工作关系实现有序工作，利用信号型继电器做隔离控制，输出转换可控硅无论从低压到高压切换还是从高压到低压的切换，都不会使另一可控硅呈瞬间导通状态。

Description

一种可控硅多待压切换的控制电路

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种可控硅多待压切换的控制电路。

背景技术

当今的可控硅特性在关断上还存在一些附加条件，可控硅的这个特性局限了不能高频率开关，传统的一些电气控制柜在切换上均采用继电器或接触器切换，而继电器或接触器的动触点和静触点之间在大电流接触时会跳火，不适合频繁工作，另一种是用固态继电器替代继电器或接触器，虽然解决了触点的跳火问题，但无法当一个设备在很短的100mS的时间内（比如UPS）需要在其原本供电的A电源切到B电源或C电源中获取一个不同电压电能供电时，而这类固态继电器实际内部是可控硅，而可控硅的关断特性局限了在这类电气上的应用了，如一些用来做寿命循环加速测试的老化电源控制柜和需要急速开关的大电流电气设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种可控硅多待压切换的控制电路，能够实现可控硅自由快速频繁开关，保证当一个可控硅的信号解除后，另一个可控硅导通，加在该公共端上的电压不会反灌到前关断的可控硅上，做到砌底关断。

本发明的目的是这样实现的：

一种可控硅多待压切换的控制电路，其特征在于，包括对外输出的第一可控硅控制电路模块、对外输出的第二可控硅控制电路模块、第一控制隔离继电器、第二控制隔离继电器和ICU检测电路；两路可控硅控制电路模块分别与两控制隔离继电器连接以提供控制的信号，ICU检测电路分别与两控制隔离继电器连接以提供交替延时控制的信号；第一可控硅控制电路模块与第二可控硅控制电路模块的输出端、第一控制隔离继电器与第二控制隔离继电器的输入端连接在同一结点；

当第二控制隔离继电器吸合时，第二可控硅控制电路模块导通，其连接的输入电压二通过第二可控硅控制电路模块到公共输出端，第一可控硅控制电路模块截止；

当需要第一可控硅控制电路模块连接的输入电压一输出时，ICU检测电路停止向第二控制隔离继电器输出信号，第二控制隔离继电器释放，ICU检测电路延时60-90mS向第一控制隔离继电器输出信号，第一控制隔离继电器吸合同时第一可控硅控制电路模块导通，输入电压一通过第一可控硅控制电路模块到公共输出端；

当需要第二可控硅控制电路模块连接的输入电压二输出时，ICU检测电路停止向第一控制隔离继电器输出信号，第一控制隔离继电器释放，ICU检测电路延时60-90mS向第二控制隔离继电器输出信号，第二控制隔离继电器吸合同时第二可控硅控制电路模块导通，输入电压二通过第二可控硅控制电路模块到公共输出端，如此循环。

所述ICU检测电路检测其A 、B两端的电平信号，从而转化两路输出信号，两路输出信号分别为与第一控制隔离继电器连接的TTL2端输出信号、与第二控制隔离继电器连接的TTL1端输出信号，A、B两端之间连接有感性负载装置，ICU检测电路在开机得电时，A端始终为高电平；当B端也为高电平时，ICU检测电路的TTL1端输出信号；当B端电平低于A端时，ICU检测电路的TTL2端输出信号， B端电平信号受控于外部控制电路的控制。

所述两个可控硅控制电路模块的开通与关闭控制采用时序交替延时控制。

所述ICU检测电路包括单片机，A端的电平分压检测电阻一、电阻二，B端的电平分压检测电阻三、电阻四；A点电平分压检测的两电阻分别输入单片机的第2脚，B点电平分压检测的两电阻分别输入单片机的第3脚，单片机的第6脚连接TTL2端、第7脚连接TTL1端；单片机内部第2脚与第3脚的信号比较，交替延时后从6，7脚输出延时信号以控制第一控制隔离继电器和第二控制隔离继电器的吸合。

所述感性负载装置为电平状态转换负载的电阻五、电阻六、电阻七，三电阻依次串联。

所述第一可控硅控制电路模块与第一控制隔离继电器之间连接有控制第一可控硅控制电路模块导通和关断的自驱动电路; 第二可控硅控制电路模块与第一控制隔离继电器之间连接有控制第一可控硅控制电路模块导通和关断的自驱动电路。

本发明的有益效果如下：

1.从一低压切换到另一高压输出时，使电源输出真正平稳过渡，另一可控硅做到真正及时关断；

2.由于采用了继电器做信号控制隔离过渡，使控制电路相互独立；

3.没有复杂的检测比较电路，线路简洁新意实现复杂的无缝过渡，使品质更好控制，更有利于产品高可靠长寿命。

另外，本发明中的电源利用电压差的工作关系实现有序工作，利用信号型继电器做隔离控制，输出转换可控硅无论从低压到高压切换还是从高压到低压的切换，都不会使另一可控硅呈瞬间导通状态。

附图说明

图1是本发明一实施例中电源的结构框图；

图2是本发明一实施例的延时时序图；

图3是本发明一实施例控制电路整体原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图3，本可控硅多待压切换的控制电路，包括对外输出的第一可控硅控制电路模块TRIAC1、对外输出的第二可控硅控制电路模块TRIAC2、第一控制隔离继电器JD1、第二控制隔离继电器JD2和ICU检测电路DL1；两路可控硅控制电路模块分别与两控制隔离继电器连接以提供控制的信号，ICU检测电路DL1分别与两控制隔离继电器连接以提供交替延时控制的信号；第一可控硅控制电路模块TRIAC1与第二可控硅控制电路模块TRIAC2的输出端、第一控制隔离继电器JD1与第二控制隔离继电器JD2的输入端连接在同一结点；

当第二控制隔离继电器JD2吸合时，第二可控硅控制电路模块TRIAC2导通，其连接的输入电压二通过第二可控硅控制电路模块TRIAC2到公共输出端，第一可控硅控制电路模块TRIAC1截止；

当需要第一可控硅控制电路模块TRIAC1连接的输入电压一输出时，ICU检测电路DL1停止向第二控制隔离继电器JD2输出信号，第二控制隔离继电器JD2释放，ICU检测电路DL1延时60-90mS向第一控制隔离继电器JD1输出信号，第一控制隔离继电器JD1吸合同时第一可控硅控制电路模块TRIAC1导通，输入电压一通过第一可控硅控制电路模块TRIAC1到公共输出端；

当需要第二可控硅控制电路模块TRIAC2连接的输入电压二输出时，ICU检测电路DL1停止向第一控制隔离继电器JD1输出信号，第一控制隔离继电器JD1释放，ICU检测电路DL1延时60-90mS向第二控制隔离继电器JD2输出信号，第二控制隔离继电器JD2吸合同时第二可控硅控制电路模块TRIAC2导通，输入电压二通过第二可控硅控制电路模块TRIAC2到公共输出端，如此循环。

本发明采用同相不同电压或不同相不同的输入电压加在两个控制电路模块的输入端待命，结合控制电路模块的导通特性和本发明控制电路功能，根据输出所需实行供电高低压按设定程序任意开通或关闭输出切换，从而解决控制电路模块的开通特性在高压切低压时两管互通导致短路跳闸问题，这个电路的控制方式从而解决了低，高两电压均在待机情况下，任一所需输出的供电模块以在线备用的方式来保证输出电能真正安全切换，对于现有的切换电源节省了主功率大电流机械切换开关，真正做到无火花成本低，小体积，不同供电电压模块之间任一切换安全可靠。

优选地，ICU检测电路DL1检测其A 、B两端的电平信号，从而转化两路输出信号，两路输出信号分别为与第一控制隔离继电器JD1连接的TTL2端输出信号、与第二控制隔离继电器JD2连接的TTL1端输出信号，A、B两端之间连接有感性负载装置，ICU检测电路DL1在开机得电时，A端始终为高电平；当B端也为高电平时，ICU检测电路DL1的TTL1端输出信号；当B端电平低于A端时，ICU检测电路DL1的TTL2端输出信号， B端电平信号受控于外部控制电路的控制。

优选地，两个可控硅控制电路模块的开通与关闭控制采用时序交替延时控制。

优选地，ICU检测电路DL1包括单片机U1，A端的电平分压检测电阻一R15、电阻二R16，B端的电平分压检测电阻三R17、电阻四R18；A点电平分压检测的两电阻分别输入单片机U1的第2脚，B点电平分压检测的两电阻分别输入单片机U1的第3脚，单片机U1的第6脚连接TTL2端、第7脚连接TTL1端；单片机内部第2脚与第3脚的信号比较，交替延时后从6，7脚输出延时信号以控制第一控制隔离继电器JD1和第二控制隔离继电器JD2的吸合。用单片机分别检测A，B两端电平信号，从而转化输出两路输入信号（TTL1端和TTL2端）。

优选地，感性负载装置为电平状态转换负载的电阻五R19、电阻六R20、电阻七R21，三电阻依次串联。

优选地，第一可控硅控制电路模块TRIAC1与第一控制隔离继电器JD1之间连接有控制第一可控硅控制电路模块TRIAC1导通和关断的自驱动电路DL2; 第二可控硅控制电路模块TRIAC2与第一控制隔离继电器JD2之间连接有控制第一可控硅控制电路模块TRIAC2导通和关断的自驱动电路DL3。进一步，如图3所示，自驱动电路DL3包括触发二极管D1、限流电阻R1、R13、R3、R4、R5，降压电容C1及C2（降压电容C2与限流电阻R13串联并与降压电容C1相互并联），触发二极管D1、限流电阻R1、降压电容、限流电阻R5、R4、R3相互串联；自驱动电路DL2包括触发二极管D2、限流电阻（R10、R6、R7、R8、R9），降压电容C3及C4（降压电容C3与限流电阻R9相互串联并与降压电容C4相互并联），触发二极管D2、限流电阻R10、降压电容、限流电阻R8、R7、R6相互串联；两驱动电流直灌在第一可控硅控制电路模块TRIAC1、第二可控硅控制电路模块TRIAC2的控制极上，一旦其中某个可控硅控制电路模块形成正向导通电流即快速导通。

两路可控硅控制电路模块、两路控制隔离继电器、ICU检测电路DL1，及两路自驱动电路；两路可控硅控制电路模块分别经过两路控制隔离继电器向其所对应的可控硅控制电路模块提供输入控制信号，两路两路可控硅控制电路模块分别接入不同的输入电压，两路可控硅控制电路模块的输出连接在同一结点。从该技术方案可以看出，由于本发明实施例采用两端不同电压备用输入，用大电流可控硅做无触点切换到共输出端功能，实行通过两路可控硅先后供电顺序高低压切换时不造成另一路可控硅在导通状态，防止自藕式变压器绕组短路，从而使系统所需电压工作有序正常。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种可控硅多待压切换的控制电路，其特征在于，包括对外输出的第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）、对外输出的第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）、第一控制隔离继电器（JD1）、第二控制隔离继电器（JD2）和ICU检测电路（DL1）；两路可控硅控制电路模块分别与两控制隔离继电器连接以提供控制的信号，ICU检测电路（DL1）分别与两控制隔离继电器连接以提供交替延时控制的信号；第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）与第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）的输出端、第一控制隔离继电器（JD1）与第二控制隔离继电器（JD2）的输入端连接在同一结点；

当第二控制隔离继电器（JD2）吸合时，第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）导通，其连接的输入电压二通过第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）到公共输出端，第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）截止；

当需要第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）连接的输入电压一输出时，ICU检测电路（DL1）停止向第二控制隔离继电器（JD2）输出信号，第二控制隔离继电器（JD2）释放，ICU检测电路（DL1）延时60-90mS向第一控制隔离继电器（JD1）输出信号，第一控制隔离继电器（JD1）吸合同时第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）导通，输入电压一通过第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）到公共输出端；

当需要第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）连接的输入电压二输出时，ICU检测电路（DL1）停止向第一控制隔离继电器（JD1）输出信号，第一控制隔离继电器（JD1）释放，ICU检测电路（DL1）延时60-90mS向第二控制隔离继电器（JD2）输出信号，第二控制隔离继电器（JD2）吸合同时第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）导通，输入电压二通过第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）到公共输出端，如此循环。

2.如权利要求1所述可控硅多待压切换的控制电路，其特征在于，所述ICU检测电路（DL1）检测其A 、B两端的电平信号，从而转化两路输出信号，两路输出信号分别为与第一控制隔离继电器（JD1）连接的TTL2端输出信号、与第二控制隔离继电器（JD2）连接的TTL1端输出信号，A、B两端之间连接有感性负载装置，ICU检测电路（DL1）在开机得电时，A端始终为高电平；当B端也为高电平时，ICU检测电路（DL1）的TTL1端输出信号；当B端电平低于A端时，ICU检测电路（DL1）的TTL2端输出信号， B端电平信号受控于外部控制电路的控制。

3.如权利要求2所述可控硅多待压切换的控制电路，其特征在于，所述两个可控硅控制电路模块的开通与关闭控制采用时序交替延时控制。

4.如权利要求2所述可控硅多待压切换的控制电路，其特征在于，所述ICU检测电路（DL1）包括单片机（U1），A端的电平分压检测电阻一（R15）、电阻二（R16），B端的电平分压检测电阻三（R17）、电阻四（R18）；A点电平分压检测的两电阻分别输入单片机（U1）的第2脚，B点电平分压检测的两电阻分别输入单片机（U1）的第3脚，单片机（U1）的第6脚连接TTL2端、第7脚连接TTL1端；单片机内部第2脚与第3脚的信号比较，交替延时后从6，7脚输出延时信号以控制第一控制隔离继电器（JD1）和第二控制隔离继电器（JD2）的吸合。

5.如权利要求2所述可控硅多待压切换的控制电路，其特征在于，所述感性负载装置为电平状态转换负载的电阻五（R19）、电阻六（R20）、电阻七（R21），三电阻依次串联。

6.如权利要求1所述可控硅多待压切换的控制电路，其特征在于，所述第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）与第一控制隔离继电器（JD1）之间连接有控制第一可控硅控制电路模块（TRIAC1）导通和关断的自驱动电路（DL2）; 第二可控硅控制电路模块（TRIAC2）与第一控制隔离继电器（JD2）之间连接有控制第一可控硅控制电路模块（TRIAC2）导通和关断的自驱动电路（DL3）。