CN109802665A - 智能晶闸管开关及节流驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能晶闸管开关，包括第一电压检测开关、第二电压检测开关、第一晶闸管、第二晶闸管、内置微控制器的控制单元，所述第一晶闸管、所述第二晶闸管反向并联，所述第一电压检测开关与所述第一晶闸管的触发极串联，所述第二电压检测开关与所述第二晶闸管的触发极串联，所述控制单元为所述第一电压检测开关提供第一脉冲信号，所述控制单元为所述第二电压检测开关提供第二脉冲信号。本发明提供一种晶闸管导通后的可以关闭晶闸管驱动电流，具有工作能耗低、驱动效率高的优点。

Description

智能晶闸管开关及节流驱动方法

技术领域

本发明涉及一种智能晶闸管开关，特别是一种具有工作能耗低、驱动效率高的智能晶闸管开关及节流驱动方法。

背景技术

由于目前晶闸管开关普遍采用脉冲信号驱动晶闸管导通，其存在晶闸管导通后仍然持续提高晶闸管的驱动电流，存在工作能耗高、驱动效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有晶闸管开关的不足之处，提供一种晶闸管导通后的可以关闭晶闸管驱动电流的智能晶闸管开关。

实现本发明的目的是通过以下技术方案来达到的：

一种智能晶闸管开关，包括第一电压检测开关、第二电压检测开关、第一晶闸管、第二晶闸管、内置微控制器的控制单元，第一晶闸管、第二晶闸管反向并联，第一电压检测开关与第一晶闸管的触发极串联，第二电压检测开关与第二晶闸管的触发极串联，控制单元为第一电压检测开关提供第一脉冲信号，控制单元为第二电压检测开关提供第二脉冲信号，

第一电压检测开关用于检测第一晶闸管的触发极、第一晶闸管的阴极之间的电位差，第二电压检测开关用于检测第二晶闸管的触发极、第二晶闸管的阴极之间的电位差；第一晶闸管的触发极、第一晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平第一脉冲信号，第一电压检测开关导通，

第一晶闸管的触发极、第一晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平第一脉冲信号，第一电压检测开关为截止状态；

第二晶闸管的触发极、第二晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平第二脉冲信号，第二电压检测开关导通，

第二晶闸管的触发极、第二晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平第二脉冲信号，第二电压检测开关为截止状态；

一种智能晶闸管开关，第一电压检测开关包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容组成；第一晶闸管的触发极、第一晶闸管的阴极之间的电压信号通过第一电阻、第二三极管传递至第一三极管第二电阻、第一电容与第二三极管的基极、第二三极管的发射极连接，第三电阻、第四电阻为第一三极管的偏置电阻，第一三极管用于输入第一脉冲信号。

一种智能晶闸管开关，第二电压检测开关包括第三三极管、第四三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电容组成；第二晶闸管的触发极、第二晶闸管的阴极之间的电压信号通过第五电阻、第四三极管传递至第三三极管，第六电阻、第二电容与第四三极管的基极、第四三极管的发射极连接，第七电阻、第八电阻为第三三极管的偏置电阻，第三三极管用于输入第二脉冲信号。

一种智能晶闸管开关，控制单元在第一晶闸管导通状态下，关闭第二脉冲信号；控制单元在第二晶闸管导通状态下，关闭第一脉冲信号。

一种智能晶闸管开关的节流驱动方法，所述第一电压检测开关用于检测所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间的电位差，所述第二电压检测开关用于检测所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间的电位差；所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平所述第一脉冲信号，所述第一电压检测开关导通，所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平所述第一脉冲信号，所述第一电压检测开关为截止状态；所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平所述第二脉冲信号，所述第二电压检测开关导通，所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平所述第二脉冲信号，所述第二电压检测开关为截止状态；

上述的一种智能晶闸管开关的节流驱动方法，第一晶闸管的触发极、第一晶闸管的阴极之间的电压信号通过第一电阻、第二三极管传递至第一三极管，第二电阻、第一电容与第二三极管的基极、第二三极管的发射极连接，第三电阻、第四电阻为第一三极管的偏置电阻，第一三极管用于输入第一脉冲信号；

第二晶闸管的触发极、第二晶闸管的阴极之间的电压信号通过第五电阻、第四三极管传递至第三三极管，第六电阻、第二电容与第四三极管的基极、第四三极管的发射极连接，第七电阻、第八电阻为第三三极管的偏置电阻，第三三极管用于输入第二脉冲信号。

本发明设计合理，具有工作能耗低、驱动效率高的优点。

附图说明

图1是本发明智能晶闸管开关实施例一电路原理图。

具体实施方式

本发明智能晶闸管开关的实施例一，如图1所示：

一种智能晶闸管开关，包括第一电压检测开关A1、第二电压检测开关A2、第一晶闸管SCR1、第二晶闸管SCR2、内置微控制器的控制单元B，第一晶闸管SCR1、第二晶闸管SCR2反向并联，第一电压检测开关A1与第一晶闸管SCR1的触发极串联，第二电压检测开关A2与第二晶闸管SCR2的触发极串联，控制单元B为第一电压检测开关A1提供第一脉冲信号，控制单元B为第二电压检测开关A2提供第二脉冲信号，

第一电压检测开关A1用于检测第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间的电位差，第二电压检测开关A2用于检测第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间的电位差；第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间为低电平时，输入高电平第一脉冲信号，第一电压检测开关A1导通，

第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间为高电平时，输入高电平第一脉冲信号，第一电压检测开关A1为截止状态；

第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间为低电平时，输入高电平第二脉冲信号，第二电压检测开关A2导通，

第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间为高电平时，输入高电平第二脉冲信号，第二电压检测开关A2为截止状态；

第一电压检测开关A1：包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1组成；第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间的电压信号通过第一电阻R1、第二三极管Q2传递至第一三极管Q1，第二电阻R2、第一电容C1与第二三极管Q2的基极、第二三极管Q2的发射极连接，第三电阻R3、第四电阻R4为第一三极管Q1的偏置电阻，第一三极管Q1用于输入第一脉冲信号。

第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间为低电平时，控制单元B输入高电平第一脉冲信号给第一电压检测开关A1，第一电压检测开关A1导通，

第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间为高电平时，输入高电平第一脉冲信号，第一电压检测开关A1为截止状态。

第二电压检测开关A2：包括第三三极管D3、第四三极管Q4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二电容C2组成；第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间的电压信号通过第五电阻R5、第四三极管Q4传递至第三三极管Q3，第六电阻R6、第二电容C2与第四三极管Q4的基极、第四三极管Q4的发射极连接，第七电阻R7、第八电阻R8为第三三极管Q3的偏置电阻，第三三极管Q3用于输入第二脉冲信号。

一种智能晶闸管开关的节流驱动方法，其中，第一电压检测开关A1用于检测第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间的电位差，第二电压检测开关A2用于检测第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间的电位差；第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间为低电平时，输入高电平第一脉冲信号，第一电压检测开关A1导通，第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间为高电平时，输入高电平第一脉冲信号，第一电压检测开关A1为截止状态；第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间为低电平时，输入高电平第二脉冲信号，第二电压检测开关A2导通，第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间为高电平时，输入高电平第二脉冲信号，第二电压检测开关A2为截止状态；

第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间的电压信号通过第一电阻R1、第二三极管Q2传递至第一三极管Q1，第二电阻R2、第一电容C1与第二三极管Q2的基极、第二三极管Q2的发射极连接，第三电阻R3、第四电阻R4为第一三极管Q1的偏置电阻，第一三极管Q1用于输入第一脉冲信号；

第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间的电压信号通过第五电阻R5、第四三极管Q4传递至第三三极管Q3，第六电阻R6、第二电容C2与第四三极管Q4的基极、第四三极管Q4的发射极连接，第七电阻R7、第八电阻R8为第三三极管Q3的偏置电阻，第三三极管Q3用于输入第二脉冲信号。

工作原理：在第一晶闸管SCR1截止状态下，第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间呈现为低电平(零电压)，当第一电压检测开关A1输入高电平脉冲信号，第一电压检测开关A1导通；第一晶闸管SCR1的阳极与阴极之间电压满足第一晶闸管SCR1导通条件时，第一晶闸管SCR1导通，脉冲信号为低电平时，第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间呈现为高电平(约1伏特左右)，当输入高电平脉冲信号，第一电压检测开关A为截止状态，达到关闭第一晶闸管SCR1触发极电流的目的；第二晶闸管SCR2的触发过程与第一晶闸管SCR1相同，在此就不一一赘述。

综上所述，本发明具有工作能耗低、驱动效率高的优点。本发明如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从测试效果看，证明该发明能达到预期目的，实用性毋庸置疑。以上所举实施例仅用来方便说明该发明的内容，并非对其作形式上的限制；任何所属技术领域中具有公知常识者，在不脱离本发明所提技术特征及相似特征的范畴，利用该发明所揭示技术内容所作出局部更改或修饰的等效实施例，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能晶闸管开关，其特征是：包括第一电压检测开关、第二电压检测开关、第一晶闸管、第二晶闸管、内置微控制器的控制单元，所述第一晶闸管、所述第二晶闸管反向并联，所述第一电压检测开关与所述第一晶闸管的触发极串联，所述第二电压检测开关与所述第二晶闸管的触发极串联，所述控制单元为所述第一电压检测开关提供第一脉冲信号，所述控制单元为所述第二电压检测开关提供第二脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的智能晶闸管开关，其特征是：所述第一电压检测开关用于检测所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间的电位差，所述第二电压检测开关用于检测所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间的电位差。

3.根据权利要求1所述的智能晶闸管开关，其特征是：所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平所述第一脉冲信号，所述第一电压检测开关导通，所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平所述第一脉冲信号，所述第一电压检测开关为截止状态。

4.根据权利要求1所述的智能晶闸管开关，其特征是：所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平所述第二脉冲信号，所述第二电压检测开关导通，所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平所述第二脉冲信号，所述第二电压检测开关为截止状态。

5.根据权利要求1所述的智能晶闸管开关，其特征是：所述第一电压检测开关包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容组成；第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间的电压信号通过第一电阻R1、第二三极管Q2传递至第一三极管Q1，第二电阻R2、第一电容C1与第二三极管Q2的基极、第二三极管Q2的发射极连接，第三电阻R3、第四电阻R4为第一三极管Q1的偏置电阻，第一三极管Q1用于输入第一脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的智能晶闸管开关，其特征是：所述第二电压检测开关包括第三三极管、第四三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电容组成；第二晶闸管的触发极、第二晶闸管的阴极之间的电压信号通过第五电阻、第四三极管传递至第三三极管，第六电阻、第二电容与第四三极管的基极、第四三极管的发射极连接，第七电阻、第八电阻为第三三极管的偏置电阻，第三三极管用于输入第二脉冲信号。

7.根据权利要求1所述的智能晶闸管开关，其特征是：所述控制单元在第一晶闸管导通状态下，关闭所述第二脉冲信号；所述控制单元在第二晶闸管导通状态下，关闭所述第一脉冲信号。

8.一种智能晶闸管开关的节流驱动方法，其特征是：所述第一电压检测开关用于检测所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间的电位差，所述第二电压检测开关用于检测所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间的电位差；所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平所述第一脉冲信号，所述第一电压检测开关导通，所述第一晶闸管的触发极、所述第一晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平所述第一脉冲信号，所述第一电压检测开关为截止状态；所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间为低电平时，输入高电平所述第二脉冲信号，所述第二电压检测开关导通，所述第二晶闸管的触发极、所述第二晶闸管的阴极之间为高电平时，输入高电平所述第二脉冲信号，所述第二电压检测开关为截止状态。

9.根据权利要求9一种智能晶闸管开关的节流驱动方法，其特征是：第一晶闸管SCR1的触发极、第一晶闸管SCR1的阴极之间的电压信号通过第一电阻R1、第二三极管Q2传递至第一三极管Q1，第二电阻R2、第一电容C1与第二三极管Q2的基极、第二三极管Q2的发射极连接，第三电阻R3、第四电阻R4为第一三极管Q1的偏置电阻，第一三极管Q1用于输入第一脉冲信号；

第二晶闸管SCR2的触发极、第二晶闸管SCR2的阴极之间的电压信号通过第五电阻R5、第四三极管Q4传递至第三三极管Q3，第六电阻R6、第二电容C2与第四三极管Q4的基极、第四三极管Q4的发射极连接，第七电阻R7、第八电阻R8为第三三极管Q3的偏置电阻，第三三极管Q3用于输入第二脉冲信号。