CN203617889U - 可控硅驱动电路及电加热设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可控硅驱动电路及电加热设备，该可控硅驱动电路包括用于给可控硅提供工作电流的直流电源、控制可控硅导通与关断的驱动模块以及为驱动模块提供驱动信号的控制模块，驱动模块包括驱动单元及开关单元，开关单元的触发端与控制模块的第一输出端电连接，开关单元的输入端与直流电源的反向输出端电连接，开关单元的输出端与驱动单元的输入端电连接，驱动单元的输出端与触发栅极电连接，驱动单元的触发端与控制模块的第二输出端电连接。本实用新型可解决现有技术的可控硅驱动电路在控制模块出现输出混乱而导致可控硅不能关断，使负载一直处于通电状态的问题，从而可提高负载的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子产品技术领域，特别涉及一种可控硅驱动电路及电加热设备。
背景技术
目前，厨房家电产品例如电饭煲、慢炖锅等负载都是采用单片机直接驱动可控硅实现，单片机在工作的过程如果受到干扰或者出现死机时将导致硬件逻辑功能失效，其端口会同时输出低电平或者高电平。
参照图1，图1是现有技术中可控硅驱动电路的结构示意图。现有的可控硅驱动电路直接由单片机直接驱动，当单片机硬件逻辑功能失效时，就可能会导致负载一直处于通电状态，而负载长时间通电会产生过热，不利于安全。
实用新型内容
本实用新型的主要目的为提供一种可控硅驱动电路，旨在解决负载一直处于通电的安全隐患，以提高负载的安全性。
本实用新型提出一种可控硅驱动电路，该可控硅驱动电路包括直流电源、驱动模块及控制模块，所述可控硅包括第一主电极、第二主电极，及触发栅极；该第一主电极与电网零线输入端及直流电源的正向输出端电连接，该第二主电极与负载的一端电连接，该触发栅极与所述驱动模块的输出端电连接；所述驱动模块的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述驱动模块的触发端与所述控制模块电连接，所述驱动模块包括驱动单元及开关单元，所述开关单元的触发端与所述控制模块的第一输出端电连接，所述开关单元的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述开关单元的输出端与所述驱动单元的输入端电连接，所述驱动单元的输出端与所述触发栅极电连接，所述驱动单元的触发端与所述控制模块的第二输出端电连接。
优选地，所述开关单元包括第一开关组件以及第二开关组件，所述第一开关组件与所述控制模块的第一输出端电连接，所述第一开关组件的输出端与所述第二开关组件的触发端电连接，所述第二开关组件的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述第二开关组件的输出端与所述驱动单元的输入端电连接。
优选地，所述第一开关组件为第一电容。
优选地，所述第二开关组件包括供电电源、第一开关管、第二开关管、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第五电阻；所述第一电阻和第二电阻串联连接在所述供电电源与所述第一电容之间；所述第一开关管的发射极与所述供电电源电连接，所述第一开关管的基极与所述第一电阻和第二电阻的连接节点电连接，所述第一开关管的集电极与所述第三电阻的一端电连接；所述第三电阻的另一端与所述第二电容的一端电连接；所述第二电容的另一端与所述直流电源的反向输出端电连接；所述第四电阻和第五电阻串联连接在所述第二电容的两端；所述第二开关管的基极与所述第四电阻和第五电阻的连接节点电连接，所述第二开关管的发射极与所述直流电源的反向输出端电连接，所述第二开关管的集电极与所述驱动单元的输入端电连接。
优选地，所述第二电容为储能电解电容。
优选地，所述驱动单元包括第三开关管、第六电阻、第七电阻及第八电阻，所述第三开关管的集电极经所述第六电阻的一端与所述第二开关管的集电极电连接，所述第三开关管的基极经所述第八电阻与所述控制模块的第二输出端电连接，所述第三开关管的发射极与所述可控硅的触发栅极电连接，所述第七电阻串接在所述第三开关管的发射极与基极之间。
优选地，所述可控硅驱动电路还包括滤波单元，所述滤波单元的一端与所述直流电源和所述可控硅的第一主电机的连接节点电连接，所述滤波单元的第二端与所述驱动单元和所述可控硅的触发栅极的连接节点电连接。
优选地，所述滤波单元包括第三电容和第九电阻，所述第三电容的一端与所述可控硅的第一主电极电和所述直流电源的连接节点电连接，所述第三电容的另一端与所述可控硅的触发栅极和第三开关管的连接节点电连接；所述第九电阻并联连接在所述第三电容的两端。
优选地，所述控制模块为单片机或者可编程逻辑电路。
本实用新型还提出一种电加热设备，该电加热设备包括如上所述的可控硅驱动电路，该可控硅驱动电路包括直流电源、驱动模块及控制模块，所述可控硅包括第一主电极、第二主电极，及触发栅极；该第一主电极与电网零线输入端及直流电源的正向输出端电连接，该第二主电极与负载的一端电连接，该触发栅极与所述驱动模块的输出端电连接；所述驱动模块的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述驱动模块的触发端与所述控制模块电连接，所述驱动模块包括驱动单元及开关单元，所述开关单元的触发端与所述控制模块的第一输出端电连接，所述开关单元的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述开关单元的输出端与所述驱动单元的输入端电连接，所述驱动单元的输出端与所述触发栅极电连接，所述驱动单元的触发端与所述控制模块的第二输出端电连接。
本实用新型提出的可控硅驱动电路及电加热设备，通过在现有的驱动单元上增加了一个隔直通交的开关单元，并通过该开关单元控制直流电源的反向输出，使得控制模块只有在输出脉冲宽度调制信号时才控制直流电源进行反向输出，以提供给可控硅维持其导通所述的擎住电流。当控制模块出现死机而输出直流电平信号时，该开关单元由于其隔直通交的作用而关断，此时虽然驱动单元导通，但是直流电源的反向输出被开关单元切断，可控硅上没有电流通过，使得该可控硅关断并使负载断电，从而能够解决负载一直处于通电的安全隐患，以提高负载的安全性。
附图说明
图1是现有技术中可控硅驱动电路的结构示意图；
图2是本实用新型可控硅驱动电路较佳实施例的电路框图；
图3是本实用新型可控硅驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1、图2及图3所示，图1是现有技术中可控硅驱动电路的结构示意图；图2是本实用新型可控硅驱动电路较佳实施例的电路框图；图3是本实用新型可控硅驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。
本实用新型的可控硅驱动电路5用于驱动可控硅T的开关工作。该可控硅驱动控制电路包括直流电源100、驱动模块200及控制模块300，所述可控硅T包括第一主电极、第二主电极，及触发栅极；该第一主电极与电网零线输入端N及直流电源100的正向输出端+VCC电连接，该第二主电极与负载的一端电连接，该触发栅极与所述驱动模块200的输出端电连接；所述驱动模块200的输入端与所述直流电源100的反向输出端-VCC电连接，所述驱动模块200的触发端与所述控制模块300电连接；所述驱动模块200包括驱动单元10及开关单元20，所述开关单元20的触发端与所述控制模块300的第一输出端I/O1电连接，所述开关单元20的输入端与所述直流电源100的反向输出端-VCC电连接，所述开关单元20的输出端与所述驱动单元10的输入端电连接，所述驱动单元10的输出端与所述触发栅极电连接，所述驱动单元10的触发端与所述控制模块300的第二输出端I/O2电连接。
具体地，控制模块300在正常工作时，第一输出端I/O1输出脉冲宽度调制信号，第二输出端I/O2输出高电平信号或者低电平信号。驱动单元10，用于在所述控制模块300的控制下将电源输送给可控硅T，为可控硅T提供工作电流。开关单元20，用于在所述控制模块300的控制下进行导通并控制所述直流电源100的反向输出端-VCC进行输出。该开关单元20具有隔直流通交流的作用，由此，只有当控制模块300的第二输出端I/O2输出脉冲宽度调制信号时才导通。工作中，当控制模块300受到干扰出现输出混乱时，控制模块300的第一输出端I/O1和第二输出端I/O2可能会一直输出直流信号，而使可控硅T一直处于工作状态中，本实施例中通过开关单元20具有隔直通交作用，以使得控制模块300的第二输出端I/O2在输出错误时，能够使该开关单元20不工作，使直流电源100的反向输出端-VCC不能输出，从而实现切断可控硅T维持其导通所需的擎住电流，使可控硅T停止工作，进而实现防止负载一直处于工作状态的目的。其中控制模块300可为单片机或者可编程逻辑电路，本实施例中优选为单片机。
进一步地，所述开关单元20包括第一开关组件21以及第二开关组件22，所述第一开关组件21与所述控制模块300的第一输出端I/O1电连接，所述第一开关组件21的输出端与所述第二开关组件22的触发端电连接，所述第二开关组件22的输入端与所述直流电源100的反向输出端-VCC电连接，所述第二开关组件22的输出端与所述驱动单元10的输入端电连接。
其中，第一开关组件21，用于在所述控制模块300输出脉冲宽度调制信号时导通；该第一开关组件21具有隔直通交的作用，可为其对应作用的电路或者是其他任意可实现隔直通交作用的电路或元件，可以理解的是，为了降低该电路的结构，所述第一开关组件21为第一电容C1。通过利用第一电容C1隔直流通交流的作用，以在控制模块300出现输出混乱时（即控制模块300的输出端口输出高点平或者低电平），实现防止可控硅T一直处于导通状态，而使负载一直处于工作中，就会对负载造成损伤。例如，电饭煲等负载，如果一直处于加热中，就会导致电饭煲的加热线圈过热而出现安全事故。
第二开关组件22，用于在所述第一开关组件21导通后进行工作并控制所述直流电源100的反向输出端-VCC进行输出。当驱动单元10导通后，直流电源100的正向输出端+VCC与反向输出端-VCC之间形成电流回路，以提供给可控硅T工作所需的擎住电流。
上述第二开关组件22包括供电电源VDD、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5；所述第一电阻R1和第二电阻R2串联连接在所述供电电源VDD与所述第一电容C1之间；所述第一开关管Q1的发射极与所述供电电源VDD电连接，所述第一开关管Q1的基极与所述第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点电连接，所述第一开关管Q1的集电极与所述第三电阻R3的一端电连接；所述第三电阻R3的另一端与所述第二电容C2的一端电连接；所述第二电容C2的另一端与所述直流电源100的反向输出端-VCC电连接；所述第四电阻R4和第五电阻R5串联连接在所述第二电容C2的两端；所述第二开关管Q2的基极与所述第四电阻R4和第五电阻R5的连接节点电连接，所述第二开关管Q2的发射极与所述直流电源100的反向输出端-VCC电连接，所述第二开关管Q2的集电极与所述驱动单元10的输入端电连接。本实施例中，所述第二电容C2为储能电解电容。该第二电容C2用于防止第二开关管Q2在直流电源100的反向输出端-VCC输出波动时，而频繁处于开启与关断状态。该第二电容C2能够在直流电源100的反向输出端-VCC输出时储能，在其输出力度不够时输出能量补充电路，因此，能够保证第一开关管Q1正常工作。
上述驱动单元10包括第三开关管Q3、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8，所述第三开关管Q3的集电极经所述第六电阻R6的一端与所述第二开关管Q2的集电极电连接，所述第三开关管Q3的基极经所述第八电阻R8与所述控制模块300的第二输出端I/O2电连接，所述第三开关管Q3的发射极与所述可控硅T的触发栅极电连接，所述第七电阻R7串接在所述第三开关管Q3的发射极与基极之间。
进一步地，为了提高电路的稳定性，上述实施例中所述可控硅驱动电路还包括滤波单元400，所述滤波单元400的一端与所述直流电源100和所述可控硅T的第一主电机的连接节点电连接，所述滤波单元400的第二端与所述驱动单元10和所述可控硅T的触发栅极的连接节点电连接。
具体地，该滤波单元400包括第三电容C3和第九电阻R9，所述第三电容C3的一端与所述可控硅T的第一主电极和所述直流电源100的连接节点电连接，所述第三电容C3的另一端与所述可控硅T的触发栅极和第三开关管Q3的连接节点电连接；所述第九电阻R9并联连接在所述第二电容C2的两端。
本实用新型电路通过在现有的驱动单元10上增加了一个隔直通交的开关单元20，并通过该开关单元20控制直流电源100的反向输出，使得控制模块300只有在输出脉冲宽度调制信号时才控制直流电源100进行反向输出，以提供给可控硅T维持其导通所述的擎住电流。当控制模块300出现死机而输出直流电平信号时，该开关单元20由于其隔直通交的作用而关断，此时虽然驱动单元10导通，但是直流电源100的反向输出被开关单元20切断，可控硅T上没有电流通过，使得该可控硅T关断并使负载断电，从而能够解决负载一直处于通电的安全隐患，以提高负载的安全性。
本实用新型还提出一种电加热设备，该电加热设备包括上述可控硅驱动电路5，所述可控硅驱动电路5的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述。由于在电加热设备中使用了上述可控硅驱动电路5，因此，本实用新型电加热设备不会出现因控制模块输出混乱而长时间处于通电状态的问题，因此，具有较高的安全性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种可控硅驱动电路，包括直流电源、驱动模块及控制模块，所述可控硅包括第一主电极、第二主电极，及触发栅极；该第一主电极与电网零线输入端及直流电源的正向输出端电连接，该第二主电极与负载的一端电连接，该触发栅极与所述驱动模块的输出端电连接；所述驱动模块的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述驱动模块的触发端与所述控制模块电连接，其特征在于，所述驱动模块包括驱动单元及开关单元，所述开关单元的触发端与所述控制模块的第一输出端电连接，所述开关单元的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述开关单元的输出端与所述驱动单元的输入端电连接，所述驱动单元的输出端与所述触发栅极电连接，所述驱动单元的触发端与所述控制模块的第二输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述开关单元包括第一开关组件以及第二开关组件，所述第一开关组件与所述控制模块的第一输出端电连接，所述第一开关组件的输出端与所述第二开关组件的触发端电连接，所述第二开关组件的输入端与所述直流电源的反向输出端电连接，所述第二开关组件的输出端与所述驱动单元的输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述第一开关组件为第一电容。
4.根据权利要求3所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述第二开关组件包括供电电源、第一开关管、第二开关管、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第五电阻；所述第一电阻和第二电阻串联连接在所述供电电源与所述第一电容之间；所述第一开关管的发射极与所述供电电源电连接，所述第一开关管的基极与所述第一电阻和第二电阻的连接节点电连接，所述第一开关管的集电极与所述第三电阻的一端电连接；所述第三电阻的另一端与所述第二电容的一端电连接；所述第二电容的另一端与所述直流电源的反向输出端电连接；所述第四电阻和第五电阻串联连接在所述第二电容的两端；所述第二开关管的基极与所述第四电阻和第五电阻的连接节点电连接，所述第二开关管的发射极与所述直流电源的反向输出端电连接，所述第二开关管的集电极与所述驱动单元的输入端电连接。
5.根据权利要求4所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述第二电容为储能电解电容。
6.根据权利要求4所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述驱动单元包括第三开关管、第六电阻、第七电阻及第八电阻，所述第三开关管的集电极经所述第六电阻的一端与所述第二开关管的集电极电连接，所述第三开关管的基极经所述第八电阻与所述控制模块的第二输出端电连接，所述第三开关管的发射极与所述可控硅的触发栅极电连接，所述第七电阻串接在所述第三开关管的发射极与基极之间。
7.根据权利要求6所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述可控硅驱动电路还包括滤波单元，所述滤波单元的一端与所述直流电源和所述可控硅的第一主电机的连接节点电连接，所述滤波单元的第二端与所述驱动单元和所述可控硅的触发栅极的连接节点电连接。
8.根据权利要求7所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述滤波单元包括第三电容和第九电阻，所述第三电容的一端与所述可控硅的第一主电极电和所述直流电源的连接节点电连接，所述第三电容的另一端与所述可控硅的触发栅极和第三开关管的连接节点电连接；所述第九电阻并联连接在所述第三电容的两端。
9.根据权利要求1所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述控制模块为单片机或者可编程逻辑电路。
10.一种电加热设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的可控硅驱动电路。
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