CN109818484A - 双向可控硅隔离电源触发电路 - Google Patents

Abstract

本发明巧妙的利用了成熟的电源方案，把软件的PWM、PFM等技术，通过整套硬件方案，实现了可控硅动态可编程触发。不仅实现了可控硅的隔离触发驱动，还实现了可控硅不同的触发脉冲、不同的脉冲宽度、不同的触发电流，并且可以实现脉冲触发和持续触发。对改善可控硅的工作状态，使其自适应不同的负载类型，延长可控硅的使用寿命，提升用此技术的产品的可靠性和稳定性具有重要意义。

Description

双向可控硅隔离电源触发电路

技术领域

本发明是一种双向可控硅隔离触发驱动电路，利用本发明电路，不仅可以实现可控硅隔离触发，还可以实现触发参数的动态调节。如触发电流的大小调节，触发波形实现大小电流高低搭配的阶梯式触发。本电路是在解决实际问题过程中被发明出来的，对在电路中的交流电流直接耦合采样、测量，电源回路的取电电路应用产生深远影响。

背景技术

目前可控硅触发技术解决方案有很多种，而隔离触发驱动的电路也有两大类，多种细分小类。包括光耦可控硅隔离触发电路、工频脉冲变压器隔离驱动触发电路等。工频脉冲变压器触发电路由于脉冲变压器体积过大，很难在单火线开关内部应用，而光耦可控硅触发电路也有一些应用的缺陷，可能会影响到产品的使用寿命而被放弃使用。由此原因，我们结合脉冲变压器触发电路和光耦触发电路的优缺点，发明出本应用电路，它具有体积小，成本低，触发参数可调可控等众多优点，能够根据不同的负载类型和电流，提供不同的触发参数，保证单火线电子开关工作稳定可靠，延长关键器件的及开关整体的使用寿命。

发明内容

本发明本质是一种软件可控的反激隔离电源，实现了双向可控硅的隔离触发驱动。不仅能实现双向可控硅的两个象限触发，还能对触发电流和触发脉冲波形进行软件编程。对不同的负载类型采用不同的触发参数，对改善可控硅的触发导通状况及延长可控硅的使用寿命具有重要意义。

附图说明

附图1是双向可控硅隔离电源触发电路实现原理图，ACCOM1和OUTPUT1是可控硅的两个输出端，R12是可控硅触发栅极的限流电阻，R10是可控硅放电防误触发保护电阻，C10是触发电源滤波电容，D31是触发驱动电源的输出整流二极管，T10是输出隔离变压器，完成电气隔离和能量传递，Q10是可控硅隔离驱动开关管，负责把主控芯片的控制信号通过变压器传递给可控硅，R11是Q10的保护和泄放电阻，防止在主控芯片没有输出信号时，Q10长时间导通烧坏器件。TRIGIN是主控芯片输出的控制信号，它是高频的PWM信号，通过此信号，主控芯片调节可控硅的触发时序、触发波形和触发电流等参数。

具体实施方式

当主控芯片没有可控硅触发任务时，TRIGIN输出低电平，Q10截止，T10无输出，C10两端电压为零，没有电流流过可控硅T2触发极，可控硅关闭。

当可控硅有触发任务时，主控芯片输出高频（频率为几百KHz）的PWM调制波到TRIGIN，由TRIGIN驱动开关管T10，T10吸收VCC的能量，并且把能量传递给T2次级，T2次级的D31及C10构成的整流滤波电路，在C10两端输出一组电压，部分能量通过R10泄放掉，其它的大部分能量，通过R12流过可控硅的触发栅极，形成触发电流导致可控硅T2触发导通打开开关。

在可控硅触发任务过程中，主控芯片调节输出到TRIGIN的信号频率、PWM脉冲占空比以及脉冲的持续时间，将形成不同组合的T2触发参数。当PWM的占空比以及PWM的载波频率升高时，将通过触发控制回路传递更多的能量到可控硅T2的触发栅极，形成大的栅极触发电流，用于触发大电流的负载；当ACCOM1和OUTPUT1回路中所接负载功率较小，可控硅触发后不能维持可控硅持续导通时，需要对可控硅T2采取阶梯触发波形，即在可控硅触发的初期，采用几十微秒时间长度的正常的触发电流，触发完成后，改变触发参数，降低触发输出到TRIGIN的PWM载波占空比，使得可控硅T2维持在持续导通状态，同时，避免大电流触发消耗过多的初级触发能量从而避免导致过多的消耗VCC的能量导致工作不稳定。

Claims (4)

1.本发明是一种双向可控硅隔离触发驱动电路，其特征在于通过变压器实现可控硅和触发电路源端隔离。

2.本发明其特征在于通过变压器实现触发能量传递。

3.本发明的特征在于以包括但不限于mos管、三极管隔离变压器、整流二极管、电容为核心构成的正激或反激隔离触发驱动电源，给可控硅提供脉冲或持续触发电流。

4.本发明的特征在于改变源端开关器件的驱动频率及驱动脉冲PWM的占空比，从而改变可控硅触发端的不同的触发参数。