CN211577706U - 一种基于阻容降压电源的可控硅控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于阻容降压电源的可控硅控制电路，包括能将市电中的交流电源转换为第一直流电源(VCC)和第二直流电源(VDD)的阻容降压全波整流电路，及与阻容降压全波整流电路电连接的用于对可控硅(TR1)进行控制的控制电路，其特征在于：所述控制电路包括MCU单片机、第六电阻(R6)和第七电路(R7)，其中可控硅(TR1)的第一相位与市电的火线连接，可控硅(TR1)的第三相位连接第六电阻(R6)后与MCU单片机的第一IO口连接，可控硅(TR1)的第三相位连接第七电路(R7)后与MCU单片机的第二IO口连接，MCU单片机的供电端口与阻容降压全波整流电路输出的直流电源(VCC)连接。与现有技术相比，本实用新型成本更低，可用于各种小家电的可控硅驱动电路中。

Description

一种基于阻容降压电源的可控硅控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种基于阻容降压电源的可控硅控制电路。

背景技术

可控硅的触发控制有四个控制相位，大部分可控硅都是只有前三个相位。这些控制方式都有个共同的特点，就是触发电源和负载电源有个公共端，连接在可控硅的阴极上，可控硅不同相位的控制等效电路图如图1a至图1d所示。由于可控硅控制的这个特性，使得基于阻容降压为触发电源时采用的都是半波整流方式。

由于阻容降压全波整流电路比变压器降压更加经济，输出的电流不大，虽然串联在电源上的电阻有损耗，没有和强电隔离，使用不安全，但在一些低成本的、低压且负载很小的场合还是经常会用到这种电源作为为可控硅的驱动电源。比如一些电风扇，还有暖风机。可控硅的半波整流参考电路如图2所示。这种可控硅驱动方式是采用可控硅TR1的第二相位和第三相位驱动，器驱动电源是阻容降压半波整流电源，由于半波整流效率低，只能使用经过安规电容一半电流，所能驱动的可控硅或者其他LED灯等的数量就很少。或者稍微多一点的低压负载，就要用到更大的安规电容，这样成本就会增加很多，和变压器比就没有优势了，而且由于电路板空间的局限性，也不允许增加这么大体积的电容。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种成本更低的基于阻容降压全波整流电路的可控硅控制电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于阻容降压电源的可控硅控制电路，包括能将市电中的交流电源转换为直流电源的阻容降压全波整流电路，及与阻容降压全波整流电路电连接的用于对可控硅进行控制的控制电路，其特征在于：所述控制电路包括MCU单片机、第六电阻和第七电路，其中可控硅的第一相位与市电的火线连接，可控硅的第三相位连接第六电阻后与MCU单片机的第一IO口连接，可控硅的第三相位连接第七电路后与MCU单片机的第二IO口连接，MCU单片机的供电端口与阻容降压全波整流电路输出的直流电源连接。

作为改进，所述阻容降压全波整流电路包括第一安规电容、第二安规电容、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电路、第四电阻、整流桥和二极管，第一安规电容的两端分别与市电的火线和零线连接，第二电阻的两端也分别与市电的火线和零线连接，第一电阻的第一端与电的零线连接，第一电阻的第二端与第三电路的第一端连接，第三电路的第二端与整流桥的第二交流电输入端连接，整流桥的第一交流电输入端与市电的火线连接，第二安规电容的第一端与第一电阻的第一端连接，第二安规电容的第二端与第一电阻的第二端连接；整流桥的直流电源负极输出端接地；整流桥的直流电源正极输出端输出的电压即为直流电源；第四电阻的第一端与整流桥的直流电源正极输出端连接，第四电阻的第二端接地；第一电容的正极与整流桥的直流电源正极输出端连接，第一电容的负极接地；二极管的负极与整流桥的直流电源正极输出端连接，二极管的正极接地，第二电容的第一端与整流桥的直流电源正极输出端连接，第二电容的第二端接地。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：将阻容降压全波整流电路的VCC电源和VDD电源应用到可控硅触发驱动中，利用可控硅第一相位和第三相位触发驱动，从阻容降压全波整流电路上看，全波整流比半波整流方式成本更低，从可控硅控制部分来看，只是增加了一个IO口，在MCU资源充裕的情况下，相当于只增加一个电阻，成本几乎可以忽略不计，所以这个方案非常有竞争优势，可以用于各种小家电的可控硅驱动电路中。

附图说明

图1a为可控硅第一相位驱动原理图；

图1b为可控硅第二相位驱动原理图；

图1c为可控硅第三相位驱动原理图；

图1d为可控硅第四相位驱动原理图；

图2为现有技术中阻容降压半波整流电路可控硅驱动电路原理图；

图3为本实用新型实施例中基于阻容降压电源的可控硅控制电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图3所示的基于阻容降压电源的可控硅控制电路，包括能将市电中的交流电源转换为直流电源VCC的阻容降压全波整流电路，及与阻容降压全波整流电路电连接的用于对可控硅TR1进行控制的控制电路。

其中，所述控制电路包括MCU单片机、第六电阻R6和第七电路R7，其中可控硅TR1的第一相位与市电的火线连接，可控硅TR1的第三相位连接第六电阻R6后与MCU单片机的第一IO口连接，可控硅TR1的第三相位连接第七电路R7后与MCU单片机的第二IO口连接，MCU单片机的供电端口与阻容降压全波整流电路输出的直流电源VCC连接。

所述阻容降压全波整流电路包括第一安规电容CX1、第二安规电容CX2、第一电容E1、第二电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电路R3、第四电阻R4、整流桥D1和二极管ZD1，第一安规电容CX1的两端分别与市电的火线和零线连接，第二电阻R2的两端也分别与市电的火线和零线连接，第一电阻R1的第一端与电的零线连接，第一电阻R1的第二端与第三电路R3的第一端连接，第三电路R3的第二端与整流桥D1的第二交流电输入端连接，整流桥D1的第一交流电输入端与市电的火线连接，第二安规电容CX2的第一端与第一电阻R1的第一端连接，第二安规电容CX2的第二端与第一电阻R1的第二端连接；整流桥D1的直流电源负极输出端接地；整流桥D1的直流电源正极输出端输出的电压即为直流电源VCC；第四电阻R4的第一端与整流桥D1的直流电源正极输出端连接，第四电阻R4的第二端接地；第一电容E1的正极与整流桥D1的直流电源正极输出端连接，第一电容E1的负极接地；二极管ZD1的负极与整流桥D1的直流电源正极输出端连接，二极管ZD1的正极接地，第二电容C1的第一端与整流桥D1的直流电源正极输出端连接，第二电容C1的第二端接地。

这种可控硅的触发控制方法是采用第一相位和第三相位驱动，这种驱动方式刚好采用了阻容降压全波整流电源的特点，MCU的两个IO口——“IO-1”和“IO-2”输出相异的电平时(其中一个输出高电平，另外一个输出低电平)，可控硅TR1导通，可控硅TR1触发原理如下：当MCU的第一IO口“IO-1”为低电平，MCU的第二IO口“IO-2”为高电平并电网为正半波时，市电输入端“AC-L”为正电压，“AC-L”的电压比“VCC”高1个二极管正向的压降，这时触发电流从“AC-L”经过可控硅TR1，经过第六电阻R6流向MCU的第一IO口IO-1，再经MCU流到电源地GND，可控硅TR1处于第三相位触发下工作；当MCU的第一IO口“IO-1”为低电平，第二IO口“IO-2”为高电平并市电为负半波时，市电输入端“AC-L”为负压，“AC-L”的电压比电源地“GND”低一个二极管正向的压降，触发电流从VCC端经MCU的第二IO口IO-2流出，经过第七电阻R7，再经过可控硅TR1后流向“AC-L”，可控硅TR1处于第一相位触发下工作；当MCU的第一IO口“IO-1”为高电平，第二IO口“IO-2”为低电平并电网为正半波时，市电输入端“AC-L”为正电压，“AC-L”的电压比“VCC”高一个二极管正向的压降，这时触发电流从“AC-L”经过可控硅TR1，经过电阻第七R7流向MCU的第二IO口IO-2，再经MCU流到电源地GND，可控硅TR1处于第三相位触发下工作；当MCU的第一IO口“IO-1”为高电平，第二IO口“IO-2”为低电平并市电为负半波时，市电输入端“AC-L”为负压，“AC-L”的电压比电源地“GND”低一个二极管正向的压降,触发电流从VCC端经MCU的IO-1流出，经过第六电阻R6，再经过可控硅TR1后流向“AC-L”，可控硅TR1处于第一相位触发下工作；当MCU的两个IO口处于高阻态时，可控硅TR1处于关闭状态。可控硅的这种触发驱动方式，解决了以往可控硅触发驱动只能基于阻容降压半波整流电源的难题，拓展了基于阻容降压全波整流电源可控硅的触发驱动应用，并大大提高了阻容降压电源电流的利用率；相同的负载下，阻容降压全波整流电源上用到的安规电容(或CBB电容)容值是阻容降压半波整流电源上用到的安规电容(或CBB电容)容值的一半。从电源上看，全波整流比半波整流方式成本更低，从可控硅控制部分来看，只是增加了一个IO口，在MCU资源充裕的情况下，相当于只增加1个电阻，成本几乎可以忽略不计，所以这个方案非常有竞争优势，可以用于各种小家电的可控硅驱动电路中。

Claims (2)

1.一种基于阻容降压电源的可控硅控制电路，包括能将市电中的交流电源转换为直流电源(VCC)的阻容降压全波整流电路，及与阻容降压全波整流电路电连接的用于对可控硅(TR1)进行控制的控制电路，其特征在于：所述控制电路包括MCU单片机、第六电阻(R6)和第七电路(R7)，其中可控硅(TR1)的第一相位与市电的火线连接，可控硅(TR1)的第三相位连接第六电阻(R6)后与MCU单片机的第一IO口连接，可控硅(TR1)的第三相位连接第七电路(R7)后与MCU单片机的第二IO口连接，MCU单片机的供电端口与阻容降压全波整流电路输出的直流电源(VCC)连接。

2.根据权利要求1所述的基于阻容降压电源的可控硅控制电路，其特征在于：所述阻容降压全波整流电路包括第一安规电容(CX1)、第二安规电容(CX2)、第一电容(E1)、第二电容(C1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电路(R3)、第四电阻(R4)、整流桥(D1)和二极管(ZD1)，第一安规电容(CX1)的两端分别与市电的火线和零线连接，第二电阻(R2)的两端也分别与市电的火线和零线连接，第一电阻(R1)的第一端与电的零线连接，第一电阻(R1)的第二端与第三电路(R3)的第一端连接，第三电路(R3)的第二端与整流桥(D1)的第二交流电输入端连接，整流桥(D1)的第一交流电输入端与市电的火线连接，第二安规电容(CX2)的第一端与第一电阻(R1)的第一端连接，第二安规电容(CX2)的第二端与第一电阻(R1)的第二端连接；整流桥(D1)的直流电源负极输出端接地；整流桥(D1)的直流电源正极输出端输出的电压即为直流电源(VCC)；第四电阻(R4)的第一端与整流桥(D1)的直流电源正极输出端连接，第四电阻(R4)的第二端接地；第一电容(E1)的正极与整流桥(D1)的直流电源正极输出端连接，第一电容(E1)的负极接地；二极管(ZD1)的负极与整流桥(D1)的直流电源正极输出端连接，二极管(ZD1)的正极接地，第二电容(C1)的第一端与整流桥(D1)的直流电源正极输出端连接，第二电容(C1)的第二端接地。

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