CN211930612U - 一种人工智能仪表的移相触发模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种人工智能仪表的移相触发模块，用于调整阻性负载的功率，其包括：SCR功率单元、采集单元和触发单元；所述SCR功率单元与所述阻性负载串联后连接交流电网；所述SCR功率单元由两个反向并联的单向SCR构成，并具有设于所述第一SCR的第一门极和设于所述第二SCR的第二门极；所述采集单元连接所述第一门极、第二门极和控制模块，用以采集所述SCR功率单元的同步信号并将其发送至控制模块；所述触发单元连接所述控制模块和所述第一门极、第二门极，用以根据控制模块输出的触发信号触发所述SCR功率单元导通。本实用新型的移相触发模块，其接线简洁、成本较低，且能够对阻性负载进行准确功率控制。

Description

一种人工智能仪表的移相触发模块

技术领域

本实用新型涉及仪表测控技术领域，更具体来讲，涉及一种人工智能仪表的移相触发模块。

背景技术

人工智能仪表由于具有精度高、功能强、测量范围宽、通信功能强和自诊断功能完善等优势，因而目前广泛应用于工业自动化。

现有的人工智能仪表通常采用晶闸管作为功率控制器件，并通过移相触发方式对其触发，实现对负载功率的控制。在移相触发方式中，需要采集输入至晶闸管的交流电同步信号，随后根据人工智能仪表内部控制器的运算，在合适的时机向晶闸管的控制极发出触发信号，对晶闸管准确触发，从而实现精确的功率控制。

在安装时，既要采集同步信号，又要发送触发信号，因而需要使用较多线束来完成接线，不仅造成接线复杂，还使得成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种用于人工智能仪表的移相触发模块，其接线简洁、成本较低，且能够对阻性负载进行准确功率控制。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种人工智能仪表的移相触发模块，用于调整阻性负载的功率；所述人工智能仪表具有控制模块；所述移相触发模块包括：SCR功率单元、采集单元和触发单元；所述SCR功率单元与所述阻性负载串联后连接交流电网；所述SCR功率单元由两个反向并联的单向SCR构成，并具有设于所述第一SCR的第一门极和设于所述第二SCR的第二门极；所述采集单元连接所述第一门极、第二门极和所述控制模块，用以采集所述SCR功率单元的同步信号并将其发送至控制模块；所述触发单元连接所述控制模块、所述第一门极和第二门极，用以根据控制模块输出的触发信号触发所述SCR功率单元导通。

在某一实施例中：所述人工智能仪表具有直流供电端；所述控制模块具有同步信号输入端；所述采集单元包括第一二极管、第二二极管、第一光耦、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管和第一电容；所述第一二极管的阳极连接第二门极，且经所述第二二极管连接第一门极；所述第一二极管的阴极经所述第一电阻、第二电阻和第三电阻连接第一光耦的输入端；所述第一光耦的第一输出脚经第所述四电阻连接所述直流供电端，其第二输出脚连接所述第一三极管的基极；所述第一三极管的基极经第六电阻接地，其发射极直接接地，其集电极经所述第五电阻连接所述直流供电端，且经第一电容接地，还连接所述同步信号输入端。

在某一实施例中：所述第一光耦为三极管型光电耦合器。

在某一实施例中：所述第一三极管为NPN型三极管。

在某一实施例中：所述人工智能仪表具有直流供电端；所述控制模块具有触发信号输出端；所述触发单元包括双向晶闸管、第二光耦、第三光耦、第七电阻、第八电阻、第九电阻；所述双向晶闸管的两端分别连接所述第一门极和第二门极，其控制极经第二光耦的输出端、第三光耦的输出端、第七电阻和第八电阻连接所述第二门极；所述第二光耦的输入端经第九电阻连接所述触发信号输出端，并经第三光耦的输入端连接所述直流供电端。

在某一实施例中：所述第二光耦和第三光耦均为晶闸管型光电耦合器。

在某一实施例中：所述双向晶闸管与第一门极间串接有第一热敏电阻和第二热敏电阻。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：采用了由两个单向SCR反向并联来构成功率单元，在第一SCR处于导通周期时，通过第二SCR的第二门极获取同步信号，并通过第一SCR的第一门极向SCR功率单元发送触发信号使其导通；在第二SCR处于导通周期时，通过第一SCR的第一门极获取同步信号，并通过第二SCR的第二门极向SCR功率单元发送触发信号使其导通；因而，只需要使用一根线束连接每一单向SCR的门极即可实现通过SCR功率单元对交流电进行同步信号采集，并对该SCR功率单元进行触发信号控制，从而减少了接线数量，具有接线简洁、成本较低的优势，且能够对阻性负载进行准确功率控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例移相触发模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“电连接”，则表示其包含了直接电连接和间接电连接两种情况。

参考图1，其示出了本实用新型实施例一种人工智能仪表的移相触发模块，用于调整阻性负载RL的功率。本实施例中，所述人工智能仪表具有控制模块，其具体为一控制芯片，并具有用于采集同步信号的同步信号输入端OP2，以及用于输出触发信号的触发信号输出端OP1。此外，本实施例的人工智能仪表还具有直流供电端VCC，用于提供直流电源。

本实施例中，所述移相触发模块包括：SCR功率单元、采集单元和触发单元。

所述SCR功率单元与所述阻性负载RL串联后连接交流电网，其通过自身通断控制该回路的通断，从而调整该阻性负载RL的功率。具体结构中，所述SCR功率单元由两个反向并联的第一SCR和第二SCR构成，并具有设于所述第一SCR的第一门极G1和设于所述第二SCR的第二门极G2。

所述采集单元连接所述第一门极G1、第二门极G2和所述控制模块，用以采集所述SCR功率单元的同步信号并将其发送至控制模块。本实施例具体结构中，所述采集单元包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一光耦O1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管T1和第一电容C1。所述第一二极管D1的阳极连接第二门极G2，且经所述第二二极管D2连接第一门极G1。所述第一二极管D1的阴极经所述第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3连接第一光耦的输入端。所述第一光耦O1的第一输出脚经第所述四电阻R4连接直流供电端VCC，其第二输出脚连接所述第一三极管T1的基极。所述第一三极管T1的基极经第六电阻R6接地，其发射极直接接地，其集电极经所述第五电阻R5连接所述直流供电端VCC，且经第一电容C1接地，还连接所述控制模块的同步信号输入端OP2,以向其发送所述同步信号。此外，本实施例中，所述第一光耦O1为三极管型光电耦合器，所述第一三极管T1为NPN型三极管。

所述触发单元连接所述控制模块、所述第一门极G1和第二门极G2，用以根据控制模块输出的触发信号触发所述SCR功率单元导通，从而控制所述SCR功率单元的导通。本实施例具体结构中，所述触发单元包括双向晶闸管BCR、第二光耦O2、第三光耦O3、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9。所述双向晶闸管BCR的两端分别连接所述第一门极G1和第二门极G2，其控制极经第二光耦O2的输出端、第三光耦O3的输出端、第七电阻R7和第八电阻R8连接所述第二门极G2。所述第二光耦O2的输入端经第九电阻R9连接所述控制模块的触发信号输出端OP1，并经第三光耦O3的输入端连接所述直流供电端VCC。本实施例中，所述第二光耦O2和第三光耦O3均为晶闸管型光电耦合器，其具有耐高压的特性。此外，所述双向晶闸管BCR与第一门极G1间串接有第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2，以实现过流保护。

以交流电网输入的交流电输入处于正半波周期为示例，本实用新型实施例移相触发器模块的工作原理如下：第一SCR的两端形成正向偏置电压，因而在所述第一门极G1收到触发脉冲时即可导通；此外，由于单向SCR具有阴极和门极等电势的特性，使得采集单元可通过第二SCR的第二门极G2采集交流电的相位信号，该相位信号经第一光耦O1、第一三极管T1等器件的处理后形成电平信号发送至控制模块，该电平信号即为所述的同步信号；控制模块收到该同步信号后进行内部运算，并在间隔预设时间后向触发单元发出触发脉冲信号，使得第二光耦O2和第三光耦O3在该脉冲时间内被导通，双向晶闸管BCR的控制极被随即触发而导通，最终使得第一门极G1收到触发脉冲，从而完成对第一SCR的开关控制。反之，在交流电网输入的交流电输入处于负半波周期时，工作过程相似，即采集单元通过第一SCR的第一门极G1采集所述同步信号，而在控制模块发送触发脉冲信号后，第二门极G2收到触发脉冲，从而完成对第二SCR的开关控制。

综上，本实用新型实施例的移相触发模块，无论在交流电的正半波周期还是负半波周期内，均能对SCR功率单元进行准确的移相触发。在第一SCR处于导通周期时，通过第二SCR的第二门极G2获取同步信号，并通过第一SCR的第一门极G1向SCR功率单元发送触发信号使其导通；在第二SCR处于导通周期时，通过第一SCR的第一门极G1获取同步信号，并通过第二SCR的第二门极G2向SCR功率单元发送触发信号使其导通。因而，本实用新型实施例的移相触发模块只需要使用一根线束连接每一单向SCR的门极即可实现通过SCR功率单元对交流电进行同步信号采集，并对该SCR功率单元进行触发信号控制，从而减少了接线数量，具有接线简洁、成本较低的优势，且能够对阻性负载进行准确功率控制。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本实用新型保护范围，但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本实用新型实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种人工智能仪表的移相触发模块，用于调整阻性负载的功率；所述人工智能仪表具有控制模块；其特征在于，所述移相触发模块包括：SCR功率单元、采集单元和触发单元；

所述SCR功率单元与所述阻性负载串联后连接交流电网；所述SCR功率单元由两个反向并联的单向SCR构成，两个所述SCR分别为第一SCR和第二SCR；所述SCR功率单元还具有设于所述第一SCR的第一门极和设于所述第二SCR的第二门极；

所述采集单元连接所述第一门极、第二门极和所述控制模块，用以采集所述SCR功率单元的同步信号并将其发送至控制模块；

所述触发单元连接所述控制模块、所述第一门极和第二门极，用以根据控制模块输出的触发信号触发所述SCR功率单元导通。

2.如权利要求1所述的一种人工智能仪表的移相触发模块，其特征在于：所述人工智能仪表具有直流供电端；所述控制模块具有同步信号输入端；所述采集单元包括第一二极管、第二二极管、第一光耦、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管和第一电容；

所述第一二极管的阳极连接第二门极，且经所述第二二极管连接第一门极；所述第一二极管的阴极经所述第一电阻、第二电阻和第三电阻连接第一光耦的输入端；

所述第一光耦的第一输出脚经第所述四电阻连接所述直流供电端，其第二输出脚连接所述第一三极管的基极；

所述第一三极管的基极经第六电阻接地，其发射极直接接地，其集电极经所述第五电阻连接所述直流供电端，且经第一电容接地，还连接所述同步信号输入端。

3.如权利要求2所述的一种人工智能仪表的移相触发模块，其特征在于：所述第一光耦为三极管型光电耦合器。

4.如权利要求2所述的一种人工智能仪表的移相触发模块，其特征在于：所述第一三极管为NPN型三极管。

5.如权利要求1所述的一种人工智能仪表的移相触发模块，其特征在于：所述人工智能仪表具有直流供电端；所述控制模块具有触发信号输出端；所述触发单元包括双向晶闸管、第二光耦、第三光耦、第七电阻、第八电阻、第九电阻；

所述双向晶闸管的两端分别连接所述第一门极和第二门极，其控制极经第二光耦的输出端、第三光耦的输出端、第七电阻和第八电阻连接所述第二门极；

所述第二光耦的输入端经第九电阻连接所述触发信号输出端，并经第三光耦的输入端连接所述直流供电端。

6.如权利要求5所述的一种人工智能仪表的移相触发模块，其特征在于：所述第二光耦和第三光耦均为晶闸管型光电耦合器。

7.如权利要求5所述的一种人工智能仪表的移相触发模块，其特征在于：所述双向晶闸管与第一门极间串接有第一热敏电阻和第二热敏电阻。

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