CN204652254U - 一种第四象限可控硅半控整流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种第四象限可控硅半控整流电路，包括触发电路、可控硅半控整流电路、稳压电路。触发电路包括三个二极管、一个双向可控硅，三个二极管并联且它们的正极均与双向可控硅的阳极端相连。可控硅半控整流电路包括三个可控硅和三个二极管。三个可控硅的阳极端均与PNP三极管的发射极端相连且接地。三个可控硅的控制极端均分别与三个二极管的负极连接。三个可控硅的阴极端分别与三个二极管的正极连接。稳压电路与双向可控硅的控制极端相连。本实用新型用正脉冲控制，无需负电源，将可控硅半控整流电路接成共阳极结构，由于功率可控硅的阳极是和外壳相连，可控硅与散热片连接时，不用采取绝缘措施，提高了散热效果，结构简单，容易实现。

Description

一种第四象限可控硅半控整流电路

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，具体涉及一种第四象限可控硅半控整流电路。

背景技术

双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的可控硅，而且仅需一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。尽管从形式上可将双向可控硅看成两只普通可控硅的组合，但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向可控硅一般采用塑料封装，有的还带散热板。大功率双向可控硅大多采用RD91型封装。从双向可控硅的结构看它属于NPNPN五层器件。三个电极分别是T1、T2、G。因该器件可以双向导通，故除门极G以外的两个电极统称为主端子，用T1、T2表示，不再划分成阳极或阴极。其特点是：当G极和T2极相对于T1的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极。反之，当G极和T2极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。

双向可控硅不管门极加正向电压还是反向电压，只要所加的门极电压和门极驱动电流足够大，双向可控硅均会被触发导通。根据双向可控硅的主回路电压及门极电压的正负，可将双向可控硅的触发情况分为四种情况。用坐标系来表示则可分为四个象限。

第一象限触发方式：工作电压为T2正T1负，触发电压为G正T1负。导通电流的方向是T2流向T1。我们称这种方式为第一象限的正向触发方式。

第二象限触发方式：工作电压为T2正T1负，触发电压为G负T1正。导通电流的方向是T2流向T1。我们称这种方式为第二象限的负向触发方式。

第三象限触发方式：工作电压为T1正T2负，触发电压为G负T1正。导通电流的方向是T1流向T2。我们称这种方式为第三象限的负向触发方式。

第四象限触发方式：工作电压为T1正T2负，触发电压为G正T1负。导通电流的方向是T1流向T2。我们称这种方式为第四象限的正向触发方式。

现有技术中的逆变发电机控制电路中，三相半控整流都是共阴极结构。如图2所示，这种共阴极的触发电路较为简单，缺点是需要一个比高压输出端(V+)还要高的电源(V+15)为触发电路供电。而且因为功率可控硅的阳极都是和外壳相连，这种连接方法共阴极的接法在可控硅与散热片连接时，需要采取绝缘措施，散热效果不好，不符合社会发展的需要。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种能提高可控硅的散热效果且不需要高端电源，结构简单、容易实现的第四象限可控硅半控整流电路。

技术方案：本实用新型所述的一种第四象限可控硅半控整流电路，包括触发电路、可控硅半控整流电路、稳压电路；

所述触发电路包括二极管D4、二极管D5、二极管D6、双向可控硅Q4，所述二极管D4、二极管D5、二极管D6并联且它们的正极均与双向可控硅Q4的阳极A端相连；

所述可控硅半控整流电路包括可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3和二极管D1、二极管D2、二极管D3；所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阳极A端均与双向可控硅Q4的阴极K端相连且接地；所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的控制极G端均分别与二极管D4、二极管D5、二极管D6的负极连接；所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阴极K端分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3的正极连接；

所述稳压电路与双向可控硅Q4的控制极G端相连。

进一步的，所述稳压电路还设有输入控制电源VCC端、接地端和高压输出端V+，所述高压输出端V+与二极管D1、二极管D2、二极管D3的负极连接。

进一步的，所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的控制极G端与阴极K端之间还分别连接有电阻R1、电阻R2、电阻R3。

进一步的，所述可控硅半控整流电路的可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阴极K端均还连接有交流电源。

有益效果：本实用新型将可控硅半控整流电路接成共阳极结构，并为此专门设计了本实用新型中的触发电路。本实用新型工作时，无需高端电源为触发电路供电，并利用双向可控硅Q4的第四象限的特性进行工作。当稳压电路向双向可控硅Q4提供触发电流Ig时，该双向可控硅Q4导通，产生双向可控硅Q4的阴极K端向阳极A端方向的电流Ic，经过二极管D4、二极管D5、二极管D6去触发可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3。由于功率可控硅的阳极都是和外壳相连，这种连接方法保证了可控硅的外壳都接在了一起，并接地。这样在可控硅与散热片连接时，可以不采取绝缘措施，提高了可控硅的散热效果。同时无需使用少见的PNP型耐高压三极管，而且该电路用正脉冲控制，输入控制电源也不需要提供负电源，结构简单，设计合理。

附图说明

图1为本实用新型电路结构原理图。

图2为现有的可控硅半控整流电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示的一种第四象限可控硅半控整流电路，包括触发电路、可控硅半控整流电路、稳压电路。

触发电路包括二极管D4、二极管D5、二极管D6、双向可控硅Q4，二极管D4、二极管D5、二极管D6并联且它们的正极均与双向可控硅Q4的阳极A端相连。

可控硅半控整流电路包括可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3和二极管D1、二极管D2、二极管D3。可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阳极A端均与双向可控硅Q4的阴极K端相连且接地。可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的控制极G端均分别与二极管D4、二极管D5、二极管D6的负极连接。可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阴极K端分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3的正极连接。

稳压电路与双向可控硅Q4的控制极G端相连。

作为对本实用新型的进一步优化，稳压电路还设有输入控制电源VCC端、接地端和高压输出端V+，高压输出端V+与二极管D1、二极管D2、二极管D3的负极连接。可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的控制极G端与阴极K端之间还分别连接有电阻R1、电阻R2、电阻R3。可控硅半控整流电路的可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阴极K端均还连接有交流电源。

本实用新型的电路工作时，无需高端电源为触发电路供电，利用双向可控硅Q4的第四象限的特性进行工作。当稳压电路向双向可控硅Q4提供触发电流Ig时，该双向可控硅Q4导通，产生双向可控硅Q4的阴极K端向阳极A端方向的电流Ic，经过二极管D4、二极管D5、二极管D6去触发可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3。

本实用新型将可控硅半控整流电路接成共阳极结构，并为此专门设计了本实用新型中的触发电路。本实用新型用正脉冲控制，无需负电源，由于功率可控硅的阳极都是和外壳相连，这种连接方法保证了可控硅的外壳都接在了一起，并接地。这样在可控硅与散热片连接时，可以不采取绝缘措施，提高了可控硅的散热效果。同时无需使用少见的PNP型耐高压三极管，而且该电路用正脉冲控制，输入控制电源也不需要提供负电源，结构简单，设计合理。

Claims (4)

1.一种第四象限可控硅半控整流电路，其特征在于：包括触发电路、可控硅半控整流电路、稳压电路；

所述触发电路包括二极管D4、二极管D5、二极管D6、双向可控硅Q4，所述二极管D4、二极管D5、二极管D6并联且它们的正极均与双向可控硅Q4的阳极A端相连；

所述可控硅半控整流电路包括可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3和二极管D1、二极管D2、二极管D3；所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阳极A端均与双向可控硅Q4的阴极K端相连且接地；所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的控制极G端均分别与二极管D4、二极管D5、二极管D6的负极连接；所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阴极K端分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3的正极连接；

所述稳压电路与双向可控硅Q4的控制极G端相连。

2.根据权利要求1所述的一种第四象限可控硅半控整流电路，其特征在于：所述稳压电路还设有输入控制电源VCC端、接地端和高压输出端V+，所述高压输出端V+与二极管D1、二极管D2、二极管D3的负极连接。

3.根据权利要求1所述的一种第四象限可控硅半控整流电路，其特征在于：所述可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的控制极G端与阴极K端之间还分别连接有电阻R1、电阻R2、电阻R3。

4.根据权利要求1所述的一种第四象限可控硅半控整流电路，其特征在于：所述可控硅半控整流电路的可控硅Q1、可控硅Q2、可控硅Q3的阴极K端均还连接有交流电源。