CN206364781U - 半控型器件驱动装置及混合式器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型半控型器件驱动装置及混合式器件属于电学领域,特别是一种适用在晶闸管等半控型器件的驱动回路中使用的无导通盲区或导通盲区极小的半控型驱动装置，及一种无导通盲区或导通盲区极小的混合式器件，包括一电压检测开关，电压检测开关的输入端与所需驱动的半控型器件两端连接，电压检测开关串联在半控型器件的驱动回路中，电压检测开关在半控型器件两端电位差不大于半控型器件通态电压时导通，电压检测开关在检测到半控型器件导通后截止；本实用新型具有无驱动盲区或驱动盲区极小的优点。

Description

半控型器件驱动装置及混合式器件

技术领域

本实用新型半控型器件驱动装置及混合式器件属于电学领域,特别是一种适用在晶闸管等半控型器件的驱动回路中使用的无驱动盲区或驱动盲区极小的半控型驱动装置，及一种无导通盲区或导通盲区极小的混合式器件。

背景技术

目前在需要对负载频繁投切的电控系统中,广泛使用晶闸管（半控型器件）对阻性、感性或容性负载进行投切，为了减少晶闸管的驱动功率，市场上出现了用于减少驱动能耗的相关技术，如专利号为：ZL201110430747.7，专利名称为：触发节能装置及晶闸管开关，其所揭示的工作原理是：电压检测电路检测到晶闸管的主回路两端电压大于晶闸管的通态电压（一般为1.1到1.9V，原文件定义为导通电压降）时，控制电子开关导通，驱动信号通过电子开关驱动晶闸管导通，电压检测电路检测到晶闸管导通时，控制电子开关截止，虽其可以做到与传统晶闸管的驱动方式相比其驱动盲区更小，但仍然存在以下不足：

电压检测电路必须检测到晶闸管的主回路两端电压大于晶闸管通态电压时，才控制电子开关导通，由于滞后提供晶闸管驱动信号，已客观存在驱动盲区，并且晶闸管从其触发极得到驱动信号到晶闸管导通输出存在一定的响应时间，理论上无法做到对晶闸管无盲区驱动，见采用该技术的晶闸管导通时两端的电压波形图（如图1）。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有晶闸管驱动的不足而提供一种适用在晶闸管等半控型器件的驱动回路中使用的无驱动盲区或驱动盲区极小的半控型器件驱动装置，及一种无导通盲区或导通盲区极小的混合式器件。

实现本实用新型的目的是通过以下技术方案来达到的：

一种半控型器件驱动装置，包括一电压检测开关，电压检测开关的输入端与所需驱动的半控型器件两端连接，电压检测开关串联在半控型器件的驱动回路中，电压检测开关在半控型器件两端电位差不大于半控型器件通态电压时导通，电压检测开关在检测到半控型器件导通后截止。

一种半控型器件驱动装置，电压检测开关的输入回路、电压检测开关的输出回路、半控型器件之间非绝缘隔离，电压检测开关在半控型开关两端电位差大于零且满足半控型器件导通的电压方向时导通。

一种半控型器件驱动装置，包括第一电容、一半导体开关，所需驱动的半控型器件两端的电压信号通过第一电容传递至半导体开关的控制端，半导体开关串联在半控型器件的驱动回路中。

一种半控型器件驱动装置，半导体开关在半控型器件两端电位差小于半控型器件的通态电压，且半控型器件两端电位差的方向满足半控型器件的导通电压方向时导通，半导体开关在半控型器件导通后截止。

一种半控型器件驱动装置，半控型器件为单向晶闸管或双向晶闸管。

一种半控型器件驱动装置，包括由一电阻与半导体器件串联而成的串联电路，串联电路与第一电容并联，通过串联电路的电流用于在半控型器件两端电位差大于半控型器件的通态电压时控制半导体开关导通。

一种半控型器件驱动装置，半导体开关由半导体器件、电阻组成。

一种半控型器件驱动装置，半导体开关为第一晶体管，包括一检测电路，检测电路的输入端与半控型器件的第一端连接，检测电路的输出端通过第一电容与第一晶体管的第二端连接，第一晶体管的第一端、第一晶体管的第三端串联在半控型器件的驱动回路中。

一种半控型器件驱动装置，半导体开关包括第一晶体管、一检测电路，检测电路的输入端通过第一电容与半控型器件的第一端连接，检测电路的输出端与第一晶体管的第二端连接，第一晶体管的第一端、第一晶体管的第三端串联在半控型器件的驱动回路中。

一种半控型器件驱动装置，检测电路至少包括一共发射极电路。

一种半控型器件驱动装置，半控型器件为单向晶闸管，第一晶体管为PNP型管，检测电路包括第二晶体管、一二极管，第二晶体管为NPN型管，第二晶体管的基极通过第一电容与半控型器件的阳极连接，第二晶体管的集电极与第一晶体管的基极连接，第二晶体管的发射极与半控型器件的阴极连接，第一晶体管的发射极为驱动信号输入端，第一晶体管的集电极与半控型器件的触发极连接，二极管与第二晶体管的基极、第二晶体管的发射极反向并联。

一种半控型器件驱动装置，半控型器件为双向晶闸管，检测电路包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，第一晶体管、第四晶体管为NPN型管，第二晶体管、第三晶体管为PNP型管，第二晶体管的发射极与第三晶体管的基极连接，第二晶体管的基极与第三晶体管的发射极连接，第二晶体管的基极通过第一电容与半控型器件的第二阳极连接，第二晶体管的集电极与第一晶体管的基极连接，第二晶体管的发射极与半控型器件的第一阳极连接，第四晶体管的基极与第三晶体管的集电极连接，第四晶体管的集电极与第二晶体管的发射极连接，第四晶体管的发射极与第一晶体管的基极连接，第一晶体管的发射极为驱动信号输入端，第一晶体管的集电极与半控型器件的触发极连接。

一种半控型器件驱动装置，包括前面任一所述的半控型器件驱动装置，还包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚，半控型器件驱动装置封装在一绝缘材料中，半导体开关的控制端通过第一电容与第一引脚连接，半导体开关的输出端回路的信号输出端分别连接第二引脚、第四引脚，第三引脚用于与半导体开关连接形成工作回路。

一种半控型器件驱动装置，封装工艺温度要求不低于125摄氏度。

一种半控型器件驱动装置，包括一光电耦合器、控制引脚，光电耦合器封装在绝缘材料中，光电耦合器用于控制半控型器件的驱动信号，光电耦合器的控制端与控制引脚连接。

一种半控型器件驱动装置，包括一二极管、第二电容，二极管、第二电容封装在绝缘材料中，光电耦合器用于控制半控型器件的驱动信号，外部信号源输入的信号通过第四引脚、二极管整流、第二电容滤波、半导体开关传递至第二引脚，半导体开关的控制端通过第一电容与第一引脚连接，光电耦合器的控制端与控制引脚连接。

一种半控型器件驱动装置，包括一稳压器件，稳压器件封装在绝缘材料中，稳压器件与第二电容并联，或稳压器件通过二极管与第二电容并联。

一种半控型器件驱动装置，包括一二极管、第五引脚、控制引脚，二极管封装在绝缘材料中，外部信号源输入的信号通过第四引脚、二极管整流、半导体开关传递至第二引脚，光电耦合器的控制端与控制引脚连接，第五引脚与二极管输出端连接，第五引脚用于连接第二电容。

一种半控型器件驱动装置，包括一稳压器件，稳压器件封装在绝缘材料中，稳压器件与第二电容并联，或稳压器件通过二极管与第二电容并联。

一种混合式器件，其包括前面任一所述的的半控型器件驱动装置、半控型器件、第一电极、第二电极、第三电极，半控型器件驱动装置与半控型器件连接，第一电极内部端与半控型器件的第一端连接，第二电极的内部端与半控型器件的第三端连接，第三电极的内部端与半控型器件驱动装置连接，外部驱动信号通过第三电极、半控型器件驱动装置连接至半控型器件的第二端；半控型器件驱动装置、半控型器件封装在一绝缘材料中，第一电极的外部端、第二电极外部端、第三电极的外部端用于与外部连接。

一种半控型器件驱动装置，包括一电压检测开关，电压检测开关的输入端与所需驱动的半控型器件两端连接，电压检测开关串联在半控型器件的驱动回路中，电压检测开关在半控型器件两端电位差不大于半控型器件通态电压时导通（建议电压检测开关在半控型器件两端电位差大于零且满足半控型器件导通的电压方向时导通），当半控型器件两端电压达到半控型器件通态电压时半控型器件导通，电压检测开关在检测到半控型器件导通后截止。

采用本实用新型半控型器件驱动装置，可以在半控型器件两端电位差不具备导通条件前提供半控型器件驱动信号，克服半控型器件由于响应速度带来的驱动盲区，同时利用电压检测开关在检测到半控型器件导通后截止的节流驱动方式，可以在瞬间很高的驱动电流条件下驱动半控型器件，进一步提高半控型器件响应速度，减少驱动盲区，可以提高半控型器件的响应频率范围，电压检测开关的输入回路、电压检测开关的输出回路、半控型器件之间无需绝缘隔离。

一种半控型器件驱动装置，如图2，包括第一电容C1、半导体开关（A），所需驱动的半控型器件SCR1两端的电压信号通过第一电容C1传递至半导体开关（A）的控制端，半导体开关（A）串联在半控型器件SCR1的驱动回路中。注：第一电容C1与半导体开关（A）连接为一电压检测开关。

工作原理：为方便理解和描述，现以半控型器件SCR1并联一二极管DA为例，半控型器件SCR1两端的电压信号通过第一电容C1传递至半导体开关（A）的控制端，半导体开关（A）串联在半控型器件SCR1的驱动回路中，在半控型器件SCR1截止到导通区间，半控型器件SCR1两端存在很高的dv/dt（电压变化率），由于电容两端电压不能突变的物理特征，第一电容C1通过比较大的电流（通过第一电容C1的电流与半控型器件SCR1导通时两端电压的波形见图3），半导体开关（A）在半控型器件SCR1两端电位差小于半控型器件SCR1的通态电压，且半控型器件SCR1两端电位差的方向满足半控型器件SCR1的导通电压方向时，通过第一电容C1的电流控制半导体开关（A）导通，半导体开关（A）的J4端输入的直流驱动信号传递至半控型器件SCR1，在半控型器件SCR1两端电压达到半控型器件SCR1通态电压时，半控型器件SCR1导通，达到驱动半控型器件SCR1导通盲区极小或无盲区导通的目的；在半控型器件SCR1导通后，半控型器件SCR1的第一端对半控型器件SCR1的第三端通态电压呈现为平波信号，第一电容C1呈现高阻态，半导体开关（A）很快截止，完成驱动过程。

采用本实用新型半控型器件驱动装置，利用半控型器件从截止到导通区间其两端存在很高的dv/dt（电压变化率）、半控型器件导通后其通态电压呈现较为稳定值及电容两端电压不能突变的物理特征，可以大大降低半导体开关的设计要求，降低电路的成本，同时具有驱动能耗小的优点。

本实用新型混合式器件包括以上所述的半控型器件驱动装置及半控型器件，能方便替换现有的半控型器件，具有驱动能耗小、无导通盲区或导通盲区极小的优点。

附图说明

图1采用先前相关技术驱动的半控型器件导通时两端的电压波形图。

图2本实用新型半控型器件驱动装置电路原理图及实施例之一电路原理图一。

图3采用本实用新型半控型器件驱动装置的通过电容的电流与半控型器件导通时两端电压的波形图。

图4 本实用新型半控型器件驱动装置实施例之一电路原理图二。

图5 本实用新型半控型器件驱动装置实施例之一电路原理图三。

图6 本实用新型半控型器件驱动装置实施例之二电路原理图。

图7 本实用新型半控型器件驱动装置实施例之三电路原理图。

图8 本实用新型半控型器件驱动装置的电阻与半导体器件串联电路原理图。

图9 本实用新型半控型器件驱动装置的恒流电路原理图。

图10本实用新型半控型器件驱动装置的反并联半控型器件驱动电路原理图。

图11本实用新型半控型器件驱动装置封装示意图。

图12本实用新型半控型器件驱动装置实施例之四电路原理图。

图13本实用新型半控型器件驱动装置实施例之四封装图。

图14本实用新型半控型器件驱动装置实施例之五电路原理图。

图15本实用新型半控型器件驱动装置实施例之五封装示意图。

图16本实用新型混合式器件结构示意图。

图17本实用新型混合式器件封装示意图。

具体实施方式

本实用新型半控型器件驱动装置的实施例之一，如图2所示：

一种半控型器件驱动装置，包括第一电容C1、半导体开关（A），所需驱动的半控型器件SCR1（单向晶闸管）两端的电压信号通过第一电容C1传递至半导体开关（A）的控制端，半导体开关（A）串联在半控型器件SCR1的驱动回路中。注：第一电容C1与半导体开关（A）连接为一电压检测开关。

半导体开关（A）：由半导体器件、电阻组成，包括第一晶体管Q1（为三极管，也可采用场效应管等等同器件）、检测电路（B）、第一电阻R1，第一晶体管Q1为PNP型管，检测电路（B）的输入端通过第一电容C1与半控型器件SCR1的第一端连接，检测电路（B）的输出端与第一晶体管Q1的第二端连接，第一晶体管Q1的第一端、第一晶体管Q1的第三端串联在半控型器件SCR1的驱动回路中，第一晶体管Q1的发射极为驱动信号输入端，第一晶体管Q1的集电极与半控型器件SCR1的触发极连接，第一电阻R1两端分别与第一晶体管Q1的发射极、第一晶体管Q1的基极连接，用于提高电路的稳定性，第一电阻R1根据需要选用。

检测电路（B）：为共发射极电路，包括第二晶体管Q2、第二电阻R2、第三电阻R3、二极管D1，第二晶体管Q2为NPN型管，第二晶体管Q2的基极通过第一电容C1与半控型器件SCR1的阳极连接，第二晶体管Q2的集电极通过第三电阻R3与第一晶体管Q1的基极连接，第二晶体管Q2的发射极与半控型器件SCR1的阴极连接，二极管D1与第二晶体管Q2的发射极、第二晶体管Q2的基极反向并联，第二电阻R2两端分别与第二晶体管Q2的发射极、第二晶体管Q2的基极连接，用于提高电路的稳定性，第三电阻R3用于限流，第二电阻R2、第三电阻R3根据需要选用。

工作原理：为方便理解和描述，现以半控型器件SCR1并联一二极管DA为例，在半控型器件SCR1截止到导通区间，半控型器件SCR1两端存在很高的dv/dt（电压变化率），由于电容两端电压不能突变的物理特征，第一电容C1通过比较大的电流，在半控型器件SCR1两端电位差小于半控型器件SCR1的通态电压（一般为1.1V至1.9V之间），且半控型器件SCR1两端电位差的方向满足半控型器件SCR1的导通电压方向，且大于检测电路（B）的第二晶体管Q2的开启电压时（约0.7V），通过第一电容C1的电流通过检测电路（B）放大驱动第一晶体管Q1导通，第一晶体管Q1的J4端输入的直流驱动信号传递到半控型器件SCR1，半控型器件SCR1两端电压达到半控型器件SCR1通态电压时，半控型器件SCR1导通，达到驱动半控型器件SCR1导通盲区极小或无盲区导通的目的；在半控型器件SCR1导通后，半控型器件SCR1的第一端（阳极）对半控型器件SCR1的第三端（阴极）通态电压呈现为平波信号，第一电容C1呈现高阻态，第二晶体管Q2截止、第一晶体管Q1截止，完成驱动过程。

本实施例，半控型器件SCR1（单向晶闸管）的第一端、半控型器件SCR1（单向晶闸管）的第三端之间的电压信号通过第一电容C1传递至半导体开关（A）的控制端，实际使用中也可以采用半控型器件SCR1（单向晶闸管）的第一端、半控型器件SCR1（单向晶闸管）的第二端之间的电压信号通过第一电容C1传递至半导体开关（A）的控制端，见图4，需要过零驱动时，也可以再增加相关辅助电路，见图5。

本实用新型半控型器件驱动装置的实施例之二，如图6所示：

一种半控型器件驱动装置，包括第一电容C1、半导体开关（A）、检测电路（B），半导体开关（A）为第一晶体管Q1，所需驱动的半控型器件SCR1（单向晶闸管）两端的电压信号通过检测电路（B）、第一电容C1传递至半导体开关（A）的控制端，半导体开关（A）串联在半控型器件SCR1的驱动回路中。检测电路（B）的输入端与半控型器件SCR1的第一端连接，检测电路（B）的输出端通过第一电容C1与第一晶体管Q1的第二端连接，第一晶体管Q1的第一端、第一晶体管Q1的第三端串联在半控型器件SCR1的驱动回路中。

半导体开关（A）：由第一晶体管Q1（半导体器件）、第一电阻R1组成，第一晶体管Q1为PNP型管，第一晶体管Q1的发射极为驱动信号输入端，第一晶体管Q1的集电极与半控型器件SCR1的触发极连接，第一电阻R1两端分别与第一晶体管Q1的发射极、第一晶体管Q1的基极连接，用于提高电路稳定性。

检测电路（B）：为共发射极电路，包括第二晶体管Q2、第七电阻R7、二极管D1、第二电阻R2、第三电阻R3，第二晶体管Q2为NPN型管，第二晶体管Q2的基极通过第七电阻R7与半控型器件SCR1的阳极连接，第二晶体管Q2的集电极通过第一电容C1与第一晶体管Q1的基极连接，第二晶体管Q2的发射极与半控型器件SCR1的阴极连接，二极管D1与第二晶体管Q2的发射极、第二晶体管Q2的基极反向并联，第二电阻R2与二极管D1并联，第三电阻R3为第一电容C1的放电电阻。

工作原理：为方便理解和描述，现以半控型器件SCR1并联一二极管DA为例，在半控型器件SCR1两端电压小于半控型器件SCR1的通态电压时，且正向电压达到检测电路（B）的第二晶体管Q2的开启电压时（约0.7V），检测电路（B）通过第一电容C1控制半导体开关（A）导通，第一晶体管Q1连接的J4端输入的直流驱动信号传递至半控型器件SCR1，半控型器件SCR1两端电压达到半控型器件SCR1通态电压时，半控型器件SCR1导通，达到驱动半控型器件SCR1导通盲区极小或无导通盲区的目的；在半控型器件SCR1导通后，半控型器件SCR1的第一端（阳极）对半控型器件SCR1的第三端（阴极）通态电压呈现为平波信号，第一电容C1呈现高阻态，第一晶体管Q1截止，完成驱动过程。

本实用新型半控型器件驱动装置的实施例之三，如图7所示：

一种半控型器件驱动装置，包括第一电容C1、半导体开关（A），所需驱动的半控型器件TR1（双向晶闸管）两端的电压信号通过第一电容C1传递至半导体开关（A）的控制端，半导体开关（A）串联在半控型器件TR1的驱动回路中。注：第一电容C1与半导体开关（A）连接为一电压检测开关。

半导体开关（A）：由半导体器件、电阻组成，包括第一晶体管Q1、第一电阻R1、检测电路（B），第一晶体管Q1为NPN型管，检测电路（B）的输入端通过第一电容C1与半控型器件TR1的第一端连接，检测电路（B）的输出端与第一晶体管Q1的第二端连接，第一晶体管Q1的第一端、第一晶体管Q1的第三端串联在半控型器件TR1的驱动回路中，第一晶体管Q1的发射极为驱动信号输入端，第一晶体管Q1的集电极与半控型器件TR1的触发极连接，第一电阻R1两端分别与第一晶体管Q1的发射极、第一晶体管Q1的基极连接，用于提高电路稳定性。

检测电路（B）：包括第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，第四晶体管Q4为NPN型管，第二晶体管Q2、第三晶体管Q3为PNP型管，第二晶体管Q2的发射极与第三晶体管Q3的基极连接，第二晶体管Q2的基极与第三晶体管Q3的发射极连接，第二晶体管Q2的基极通过第一电容C1与半控型器件TR1的第二阳极（第一端）连接，第二晶体管Q2的集电极与第一晶体管Q1的基极连接，第二晶体管Q2的发射极与半控型器件TR1的第一阳极（第三端）连接，第四晶体管Q4的基极与第三晶体管Q3的集电极连接，第四晶体管Q4的集电极与第二晶体管Q2的发射极连接，第四晶体管Q4的发射极与第一晶体管Q1的基极连接，第二晶体管Q2为共发射极电路，第四晶体管Q4用于进一步对第三晶体管Q3输出信号进行放大，使得检测电路（B）对信号的正负波对称放大，第二电阻R2两端分别与第二晶体管Q2的发射极、第二晶体管Q2的基极连接，第四电阻R4两端分别与第四晶体管Q4的发射极、第四晶体管Q4的基极连接，用于提高电路的稳定性，第三电阻R3串联在检测电路（B）的输出端，用于限流，第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4根据需要选用。

工作原理：在半控型器件TR1截止到导通区间，半控型器件TR1两端存在很高的dv/dt（电压变化率），由于电容两端电压不能突变的物理特征，第一电容C1通过比较大的电流，在半控型器件TR1两端电位差小于半控型器件TR1的通态电压（约1.1V至1.9V），且半控型器件TR1两端电位差的方向满足半控型器件TR1的导通电压方向，且大于检测电路（B）的第二晶体管Q2或第三晶体管Q3的开启电压时（约0.7V），通过第一电容C1的电流通过检测电路（B）放大驱动第一晶体管Q1导通，第一晶体管Q1的发射极连接的J4端输入的直流驱动信号传递至半控型器件TR1，半控型器件TR1两端电压达到半控型器件TR1通态电压时，半控型器件TR1导通，达到驱动半控型器件TR1导通盲区极小或无导通盲区的目的；在半控型器件TR1导通后，半控型器件TR1的第一端（第二阳极）对半控型器件TR1的第三端（第一阳极）通态电压呈现为平波信号，第一电容C1呈现高阻态，第二晶体管Q2截止（或第三晶体管Q3截止）、第一晶体管Q1截止，完成驱动过程。

注：第一电容C1可并联一电阻与半导体器件的串联电路（如图8）用于改善当半控型器件（晶闸管）用于控制较低的交流电压或较小的负载电流时，零点到半控型器件导通区间电压上升速率的影响，通过串联电路的电流用于在半控型器件两端电位差大于其通态电压时控制半导体开关导通；为进一步降低功耗，可以把半导体开关的第一晶体管Q1改为如图9所示的恒流电路。以上实施例，利用电容其两端电压不能突变的物理特征，从半控型器件截止到半控型器件导通即在半控型器件两端将出现电压拐点时，其通过电容的电流为最大，半导体开关可得到最大的驱动电流，同时晶闸管导通后其通态电压呈现的是一端较为平直的波形，其相当于一个直流电压，此时通过电容的电流几乎为零，半导体开关对通过第一电容C1的电流进行放大，对第一电容的容量要求低，一般工况下，只要1nF至47nF即可达到满意效果（可以陶瓷贴片电容），第一电容C1也可以串联一限流电阻，阻值建议在10欧姆左右选取，第一电容C1的容量及与其串联的限流电阻的阻值不宜太大，半导体开关仅为一包括晶体管、电阻的电路，电路简单成本低，实际应用时也可以增加控制端口，其仍在本专利保护范围内。

当用于两个反向并联的半控型器件驱动时第一电容C1可以复用，如图10所示，工作原理相同，仍在本实用新型保护范围内。

为了方便使用,可以对以上所述的本实用新型半控型器件驱动装置封装为一体，如图11所示，其包括前面所述的半控型器件驱动装置，还包括第一引脚J1、第二引脚J2、第三引脚J3、第四引脚J4，半控型器件驱动装置封装在一绝缘材料中，半导体开关的控制端通过第一电容与第一引脚J1连接，半导体开关的输出端回路的信号输出端分别连接第二引脚J2、第四引脚J4，第三引脚J3用于与半导体开关连接形成工作回路。

本实用新型半控型器件驱动装置的实施例之四，原理图如图12所示：

为了方便使用和控制，其包括前面半控型器件驱动装置，还包括第一引脚J1、第二引脚J2、第三引脚J3、第四引脚J4、光电耦合器OPT1、控制引脚（JA、JB），半导体开关（A）的控制端通过第一电容C1与第一引脚J1连接，半导体开关（A）的输出回路的信号输出端分别连接第二引脚J2、第四引脚J4，第三引脚J3与半导体开关（A）连接形成工作回路，光电耦合器OPT1用于控制半控型器件的驱动信号，光电耦合器OPT1的控制端与控制引脚（JA、JB）连接，光电耦合器OPT1、半控型器件SCR1驱动装置封装在一绝缘材料中，如图13所示。

本实用新型半控型器件驱动装置的实施例之五，原理图如图14所示：

为了方便使用和控制，增加通用性，其包括前面所述的半控型器件驱动装置，还包括第一引脚J1、第二引脚J2、第三引脚J3、第四引脚J4、光电耦合器OPT1、稳压器件Z1、第二电容C2、二极管D2、控制引脚（JA、JB），半导体开关的控制端通过第一电容与第一引脚J1连接，半导体开关（A）的输出回路的信号输出端分别连接第二引脚J2、第四引脚J4，光电耦合器OPT1用于控制半控型器件SCR1的驱动信号，光电耦合器OPT1的控制端与控制引脚（JA、JB）连接，外部信号源输入的信号通过第四引脚J4、二极管D2整流、第二电容C2滤波、半控型器件驱动装置传递至第二引脚J2，半导体开关(A)的控制端通过第一电容C1与第一引脚J1连接，第三引脚J3用于与半导体开关(A)连接形成工作回路，稳压器件Z1通过二极管D2与第二电容C2并联(或稳压器件Z1与第二电容C2并联)，二极管D2、第二电容C2、光电耦合器OPT1、稳压器件Z1、半控型器件驱动装置封装在一绝缘材料中（元器件可以根据需要增减），如图13所示的封装示意图；如需增加外置电容或第二电容C2外置，可增加第五引脚J5，第五引脚J5与二极管D2输出端连接，第五引脚J5用于连接第二电容C2或连接外置电容，按图15所示的封装示意图。

以上实施例半导体开关（A）为一半导体开关电路，半导体开关（A）电路的工作电源由直流驱动信号提供，无需另外外接工作电源，由于本实用新型半控型器件驱动装置具有节流驱动作用，第二电容C2可以采用1到10微法陶瓷贴片电容，可多个小容量并联使用，本实施例的第四引脚J4可以直接通过一限流电阻由半控型器件所在的电网直接（无变压器隔离）供电（如中性线，或相对于半控型器件的另一相电），该限流电阻也可以封装在一起，工作原理相同，仍在本实用新型保护范围内。

一种混合式器件，如图16所示，

其包括前面所述的半控型器件驱动装置（A）、半控型器件SCR1、第一电极J1、第二电极J2、第三电极J3；半控型器件驱动装置（A）与半控型器件SCR1连接，第一电极J1内部端与半控型器件SCR1的第一端连接，第二电极J2的内部端与半控型器件SCR1的第三端连接，第三电极J3的内部端与半控型器件驱动装置（A）连接，外部驱动信号通过第三电极J3、半控型器件驱动装置（A）连接至半控型器件SCR1的第二端；半控型器件驱动装置（A）、半控型器件SCR1封装在一绝缘材料中，第一电极J1的外部端、第二电极J2外部端、第三电极J3的外部端用于与外部连接，如图17所示的封装示意图，具有通用性好，方便替代现有的传统单向晶闸管或双向晶闸管等半控型器件，达到无导通盲区或导通盲区极小、驱动电流小的目的。

以上各实施例封装工艺温度要求可达185摄氏度封装（最低建议不低于125摄氏度封装），本实用新型的封装示意图并不对引脚做标注，是考虑引脚排列顺序与对应电路的连接关系可根据工艺和外部配套产品情况可以任意排列，同时其外形不做限定，可按现有传统封装外形及引脚方式。

综上所述本实用新型具有以下优点：

1.电路简单、可靠性高、体积小、功耗小、成本低；

2.在不大于半控型器件的通态电压时半导体开关提前导通，克服了先前相关技术客观存在的驱动盲区，并克服了半控型器件由得到驱动信号到其导通存在的响应速度带来的驱动盲区，使得半控型器件无导通盲区或导通盲区极小，大大减少对电网的谐波污染和干扰，并具有节流效果，减少驱动源的能耗和体积。

3.采用第一电容为耦合元件，其不存在有功功耗，利用半控型器件两端电压截止到导通区间电压变化率高，半控型器件导通后其两端电压呈现较为平直波形的物理特征，在半控型器件未导通时电容的容抗小，通过电容电流大，容易满足无盲区或极小盲区控制半导体开关导通，在半控型器件导通后，通过电容的电流能保持一定的工作时间（以达到半控型器件导通的稳定性），然后电容的容抗快速趋于无穷大，半导体开关快速截止，起到无盲区或盲区极小、节流驱动的作用。

4.第一电容的容量要求极小，可以在1nF到47nF之间选取，采用陶瓷贴片电容即可，体积小，方便封装。

5.本实用新型混合式器件，可以按现有传统半控型器件的封装形式封装，能方便替代现有传统半控型器件，具有导通盲区小或无，驱动平均电流小的优点。

Claims (20)

1.一种半控型器件驱动装置，其特征是：包括一电压检测开关，所述电压检测开关的输入端与所需驱动的半控型器件两端连接，所述电压检测开关串联在所述半控型器件的驱动回路中，所述电压检测开关在所述半控型器件两端电位差不大于所述半控型器件通态电压时导通，所述电压检测开关在检测到所述半控型器件导通后截止。

2.根据权利要求1所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述电压检测开关的输入回路、所述电压检测开关的输出回路、所述半控型器件之间非绝缘隔离，所述电压检测开关在所述半控型开关两端电位差大于零且满足所述半控型器件导通的电压方向时导通。

3.一种半控型器件驱动装置，其特征是：包括第一电容、一半导体开关，所需驱动的半控型器件两端的电压信号通过所述第一电容传递至所述半导体开关的控制端，所述半导体开关串联在所述半控型器件的驱动回路中。

4.根据权利要求3所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述半导体开关在所述半控型器件两端电位差小于所述半控型器件的通态电压，且所述半控型器件两端电位差的方向满足所述半控型器件的导通电压方向时导通，所述半导体开关在所述半控型器件导通后截止。

5.根据权利要求3所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述半控型器件为单向晶闸管或双向晶闸管。

6.根据权利要求3所述的半控型器件驱动装置，其特征是：包括由一电阻与半导体器件串联而成的串联电路，所述串联电路与所述第一电容并联，通过所述串联电路的电流用于在所述半控型器件两端电位差大于所述半控型器件的通态电压时控制所述半导体开关导通。

7.根据权利要求3所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述半导体开关由半导体器件、电阻组成。

8.根据权利要求3所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述半导体开关为第一晶体管，包括一检测电路，所述检测电路的输入端与所述半控型器件的第一端连接，所述检测电路的输出端通过所述第一电容与所述第一晶体管的第二端连接，所述第一晶体管的第一端、所述第一晶体管的第三端串联在所述半控型器件的驱动回路中。

9.根据权利要求3所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述半导体开关包括第一晶体管、一检测电路，所述检测电路的输入端通过所述第一电容与所述半控型器件的第一端连接，所述检测电路的输出端与所述第一晶体管的第二端连接，所述第一晶体管的第一端、所述第一晶体管的第三端串联在所述半控型器件的驱动回路中。

10.根据权利要求9所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述检测电路至少包括一共发射极电路。

11.根据权利要求9所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述半控型器件为单向晶闸管，所述第一晶体管为PNP型管，所述检测电路包括第二晶体管、一二极管，所述第二晶体管为NPN型管，所述第二晶体管的基极通过所述第一电容与所述半控型器件的阳极连接，所述第二晶体管的集电极与所述第一晶体管的基极连接，所述第二晶体管的发射极与所述半控型器件的阴极连接，所述第一晶体管的发射极为驱动信号输入端，所述第一晶体管的集电极与所述半控型器件的触发极连接，所述二极管与所述第二晶体管的基极、所述第二晶体管的发射极反向并联。

12.根据权利要求9所述的半控型器件驱动装置，其特征是：所述半控型器件为双向晶闸管，所述检测电路包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，所述第一晶体管、所述第四晶体管为NPN型管，所述第二晶体管、所述第三晶体管为PNP型管，所述第二晶体管的发射极与所述第三晶体管的基极连接，所述第二晶体管的基极与所述第三晶体管的发射极连接，所述第二晶体管的基极通过所述第一电容与所述半控型器件的第二阳极连接，所述第二晶体管的集电极与所述第一晶体管的基极连接，所述第二晶体管的发射极与所述半控型器件的第一阳极连接，所述第四晶体管的基极与所述第三晶体管的集电极连接，所述第四晶体管的集电极与所述第二晶体管的发射极连接，所述第四晶体管的发射极与所述第一晶体管的基极连接，所述第一晶体管的发射极为驱动信号输入端，所述第一晶体管的集电极与所述半控型器件的触发极连接。

13.一种根据权利要求3至12任一项所述的半控型器件驱动装置，其特征是：包括权利要求3至12任一项所述半控型器件驱动装置，还包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚，所述半控型器件驱动装置封装在一绝缘材料中，所述半导体开关的控制端通过所述第一电容与所述第一引脚连接，所述半导体开关的输出端回路的信号输出端分别连接所述第二引脚、所述第四引脚，所述第三引脚用于与所述半导体开关连接形成工作回路。

14.根据权利要求13所述的半控型器件驱动装置，其特征是：封装工艺温度要求不低于125摄氏度。

15.根据权利要求13所述的半控型器件驱动装置，其特征是：包括一光电耦合器、控制引脚，所述光电耦合器封装在所述绝缘材料中，所述光电耦合器用于控制所述半控型器件的驱动信号，所述光电耦合器的控制端与所述控制引脚连接。

16.根据权利要求15所述的半控型器件驱动装置，其特征是：包括一二极管、第二电容，所述二极管、所述第二电容封装在所述绝缘材料中，所述光电耦合器用于控制所述半控型器件的驱动信号，外部信号源输入的信号通过所述第四引脚、所述二极管整流、所述第二电容滤波、所述半导体开关传递至所述第二引脚，所述半导体开关的控制端通过所述第一电容与所述第一引脚连接，所述光电耦合器的控制端与所述控制引脚连接。

17.根据权利要求16所述的半控型器件驱动装置，其特征是：包括一稳压器件，所述稳压器件封装在所述绝缘材料中，所述稳压器件与所述第二电容并联，或所述稳压器件通过所述二极管与所述第二电容并联。

18.根据权利要求15所述的半控型器件驱动装置，其特征是：包括一二极管、第五引脚、控制引脚，所述二极管封装在所述绝缘材料中，外部信号源输入的信号通过所述第四引脚、所述二极管整流、所述半导体开关传递至所述第二引脚，所述光电耦合器的控制端与所述控制引脚连接，所述第五引脚与所述二极管输出端连接，所述第五引脚用于连接第二电容。

19.根据权利要求18所述的半控型器件驱动装置，其特征是：包括一稳压器件，所述稳压器件封装在所述绝缘材料中，所述稳压器件与所述第二电容并联，或所述稳压器件通过所述二极管与所述第二电容并联。

20.一种混合式器件，其特征是：其包括根据权利要求1至12任一项所述的半控型器件驱动装置、所述半控型器件、第一电极、第二电极、第三电极，所述半控型器件驱动装置与所述半控型器件连接，所述第一电极内部端与所述半控型器件的第一端连接，所述第二电极的内部端与所述半控型器件的第三端连接，所述第三电极的内部端与所述半控型器件驱动装置连接，外部驱动信号通过所述第三电极、所述半控型器件驱动装置连接至所述半控型器件的第二端；所述半控型器件驱动装置、所述半控型器件封装在一绝缘材料中，所述第一电极的外部端、所述第二电极外部端、所述第三电极的外部端用于与外部连接。