專利名稱：直流源控制開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流源控制開關(guān)，適用于對(duì)直流狀態(tài)的晶閘管進(jìn)行導(dǎo)通與阻 斷的轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
晶閘管自身只能在交流電壓下進(jìn)行導(dǎo)通與阻斷的轉(zhuǎn)換，為了使晶閘管工作于直流 電壓，現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)改變外置電路與負(fù)載的連接關(guān)系，利用負(fù)載在晶閘管兩端產(chǎn)生 的反向電壓關(guān)斷晶閘管。缺點(diǎn)是要使負(fù)載產(chǎn)生反向電壓，通常會(huì)增加整機(jī)電流，負(fù)載 特性的變化還會(huì)導(dǎo)致晶閘管關(guān)斷失敗。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種晶閘管工作于直流狀態(tài)下的直流源控 制開關(guān)。 發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，在功率轉(zhuǎn)換電路作用下，諧振 電源生成的電壓經(jīng)正極和負(fù)極輸出。諧振電源的輸出電壓包括脈沖電壓或直流電壓， 諧振電源的正極連接晶體管的電極1，脈沖電壓或直流電壓經(jīng)晶體管接入晶閘管的陰 極，諧振電源的負(fù)極連接晶閘管的陽(yáng)極?？刂齐娐返男盘?hào)電壓傳輸至晶體管的控制極， 晶體管導(dǎo)通后，諧振電源產(chǎn)生的脈沖電壓或直流電壓加在晶閘管的陰極和陽(yáng)極上，在 反向電壓的作用下，晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)樽钄啵瑢?shí)現(xiàn)在直流電壓下的晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)?阻斷的轉(zhuǎn)換。諧振電源是變壓器，由變壓器的次極繞組輸出脈沖電壓。反向電壓的開 啟及加載時(shí)間受變壓器次極繞組輸出的脈沖電壓的制約。諧振電源還可以是整流器， 整流器包括半波整流器和全波整流器，整流器的正極和負(fù)極依次連接諧振電源的正極 和負(fù)極。對(duì)于半波整流器，變壓器次極繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)二極管在電容生成直流 電壓。對(duì)于全波整流器，變壓器次極繞組輸出的交流電壓經(jīng)全橋整流在電容生成直流 電壓，全波整流器也適用于半波整流器的電路。晶閘管的反向電壓的開啟及加載時(shí)間 受控于控制電路。變壓器的初極繞組連接功率轉(zhuǎn)換電路，變壓器包括低頻變壓器和高 頻變壓器。這種直流源控制開關(guān)具有以下特征
l.直流源控制開關(guān)，包括晶鬧管，控制電路連接晶體管的控制極，功率轉(zhuǎn)換電 路輸出脈沖電壓或交流電壓，功率轉(zhuǎn)換電路連接變壓器的初級(jí)繞組，晶體管的電極l 連接諧振電源的正極，晶體管的電極2連接晶閘管的陰極，諧振電源的負(fù)極連接晶閘管的陽(yáng)極，諧振電源生成的電壓經(jīng)正極和負(fù)極輸出，諧振電源的正極輸出的電壓通過(guò) 晶體管傳輸至晶閘管的陰極上。
2. 晶體管可以是電力M0SFET,還可以是雙極型晶體管和絕緣雙極型晶體管，電力 MOSFET的漏極、源極和柵極對(duì)應(yīng)于晶體管的電極1 、電極2和控制極，雙極型晶體管 的集電極、發(fā)射極和基極對(duì)應(yīng)于晶體管的電極1 、電極2和控制極，絕緣雙極型晶體 管的集電極、射極和柵極對(duì)應(yīng)于晶體管的電極1 、電極2和控制極。
3. 諧振電源是整流器，整流器的」下極和負(fù)極依次連接諧振電源的正極和負(fù)極，諧 振電源還可以是變壓器，變壓器的次級(jí)繞組連接諧振電源的正極和負(fù)極。
4. 整流器是半波整流器，還可以是全波整流器。 有益效果
由于采用上述方案，在晶閘管的陰極和陽(yáng)極上，可以適時(shí)的加載反向電壓，這種
反向電壓不受負(fù)載特性的影響，提高了晶閘管關(guān)斷的可靠性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型直流源控制開關(guān)第一個(gè)實(shí)施方式的電路圖。 圖2是本實(shí)用新型直流源控制開關(guān)第二個(gè)實(shí)施方式的電路圖。 圖中l(wèi).控制電路 2.晶體管 3.諧振電源 4.功率轉(zhuǎn)換電路
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型直流源控制開關(guān)第一個(gè)實(shí)施方式的電路圖。諧振電源(3)有 正極和負(fù)極，晶體管(2)有電極l 、電極2和控制極。由N溝道型電力M0SFETQ構(gòu) 成晶體管(2) ， N溝道型電力MOSFETQ的漏極、源極和柵極對(duì)應(yīng)于晶體管的電極1 、 電極2和控制極。變壓器選用高頻變壓器T,由高頻變壓器T構(gòu)成諧振電源(3)。高 頻變壓器T的次級(jí)繞組連接諧振電源(3)的正極和負(fù)極。N溝道型電力MOSFETQ的漏 極連接諧振電源(3)的正極，其源極連接晶閘管SR的陰極，晶閘管SR的陽(yáng)極連接諧 振電源(3)的負(fù)極。N溝道型電力M0SFETQ的源極和柵極分別連接控制電路(1)中 的脈沖變壓器次級(jí)繞組，在脈沖變壓器次級(jí)繞組上并接鉗位二極管和電阻。控制電路 (1)的信號(hào)電壓輸入N溝道型電力MOSFETQ的柵極上，N溝道型電力M0SFETQ導(dǎo)通。 高頻變壓器T的初級(jí)繞組連接功率轉(zhuǎn)換電路(4),在功率轉(zhuǎn)換電路(4)的作用下， 高頻變壓器T的次級(jí)繞組產(chǎn)生的脈沖電壓經(jīng)N溝道型電力M0SFETQ傳輸至晶閘管SR 的陰極，使反向電壓加在晶閘管SR的陰極和陽(yáng)極上，晶閘管SR關(guān)斷?？刂齐娐?1) 的信號(hào)電壓和功率轉(zhuǎn)換電路(4)的脈沖電壓可以是同步、還可以是不同步。功率轉(zhuǎn)換 電路(4)選用單端反激電路，高頻變壓器T的次級(jí)繞組的峰值電壓依據(jù)晶閘管SR反向重復(fù)峰值電壓確定。N溝道型電力MOSFETQ的內(nèi)部接有反向續(xù)流二極管，還可以在 源極與漏極上外接反向續(xù)流二極管，二極管的正極連接N溝道型電力MOSFETQ的源極。 本實(shí)施方；的變壓器還可以是低頻變壓器T，晶體管(2)還可以是P溝道型電力 MOSFETQ
圖2是本實(shí)用新型直流源控制開關(guān)第二個(gè)實(shí)施方式的電路圖，諧振電源(3)有 正極和負(fù)極，晶體管(2)有電極l 、電極2和控制極。由半波整流器構(gòu)成諧振電源
(3),半波整流器的IH極和負(fù)極依次連接諧振電源(3)的正極和負(fù)極，變壓器選用 高頻變壓器T,半波整流器由高頻變壓器T、電容C和二極管D構(gòu)成。由絕緣雙極型晶 體管Q構(gòu)成晶體管(2)，絕緣雙極型晶體管Q的集電極、射極和柵極對(duì)應(yīng)于晶體管(2) 的電極1 、電極2和控制極。高頻變壓器T的次級(jí)繞組連接電容C和二極管D的正極， 高頻變壓器T的次級(jí)繞組輸出脈沖電壓。絕緣雙極型晶體管Q的集電極連接諧振電源
(3)的正極，其射極連接晶閘管SR的陰極，晶閘管SR的陽(yáng)極連接諧振電源(3)的 負(fù)極。絕緣雙極型晶體管Q的柵極和射極分別連接控制電路(1)，高頻變壓器T的初 極繞組連接功率轉(zhuǎn)換電路(4)。控制電路(1)的信號(hào)電壓輸入絕緣雙極型晶體管Q 的柵極上，絕緣雙極型晶體管Q導(dǎo)通，在功率轉(zhuǎn)換電路(4)作用下，高頻變壓器T 的次級(jí)繞組產(chǎn)生的脈沖電壓經(jīng)二極管D在電容C生成直流電壓，直流電壓在諧振電源
(3)的正極輸出，直流電壓經(jīng)絕緣雙極型晶體管Q傳輸至晶閘管SR的陰極，反向電 壓加在晶閘管SR的陰極和陽(yáng)極上，晶閘管SR關(guān)斷。功率轉(zhuǎn)換電路(4)調(diào)節(jié)電容C 上的電壓，絕緣雙極型晶體管Q的內(nèi)部接有反向續(xù)流二極管，還可以在射極與集電極 上外接反向續(xù)流二極管，變壓器還可以選用低頻變壓器T。
本實(shí)用新型的直流源控制開關(guān)的實(shí)施方式還包括由全波整流器構(gòu)成諧振電源
(3)，全波整流器的正極和負(fù)極依次連接諧振電源(3)的正極和負(fù)極，直流電壓在 諧振電源(3)的正極輸出。由PNP型雙極型晶體管Q構(gòu)成晶體管(2) ， PNP型雙極 型晶體管Q的發(fā)射極、集電極和基極對(duì)應(yīng)于晶體管(2)的電極l 、電極2和控制極。 PNP型雙極型晶體管Q的基極和發(fā)射極依次連接控制電路(1)、發(fā)射極連接諧振電源
(3)的正極、集電極連接晶閘管SR的陰極。變壓器選用低頻變壓器T，功率轉(zhuǎn)換電 路(4)輸出交流電壓，也可以是低頻變壓器T的初級(jí)繞組接入工頻電壓。其它部分與 第二個(gè)實(shí)施方式相同。
在上述實(shí)施方式中，依據(jù)電路的具體情況，在晶體管(2)的電極2與晶閘管SR 的陰極之間串接二極管，二極管的JK極連接晶體管(2)的電極2， 二極管的負(fù)極連接 晶閘管SR的陰極。
權(quán)利要求1. 一種直流源控制開關(guān)，包括晶閘管，控制電路(1)連接晶體管(2)的控制極，功率轉(zhuǎn)換電路(4)輸出脈沖電壓或交流電壓，功率轉(zhuǎn)換電路(4)連接變壓器T的初級(jí)繞組，其特征在于晶體管(2)的電極1連接諧振電源(3)的正極，晶體管(2)的電極2連接晶閘管SR的陰極，諧振電源(3)的負(fù)極連接晶閘管SR的陽(yáng)極，諧振電源(3)的正極輸出的電壓通過(guò)晶體管(2)傳輸至晶閘管SR的陰極上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流源控制開關(guān)，其特征在于晶體管(2)可以是電 力M0SFETQ，還可以是雙極型晶體管Q和絕緣雙極型晶體管Q，電力MOSFETQ的漏極、 源極和柵極對(duì)應(yīng)于晶體管(2)的電極l 、電極2和控制極，雙極型晶體管Q的集電 極、發(fā)射極和基極對(duì)應(yīng)于晶體管(2)的電極1 、電極2和控制極，絕緣雙極型晶體 管Q的集電極、射極和柵極對(duì)應(yīng)于晶體管(2)的電極l 、電極2和控制極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流源控制開關(guān)，其特征在于諧振電源(3)是整流 器，整流器的正極和負(fù)極依次連接諧振電源(3)的正極和負(fù)極，諧振電源(3)還可 以是變壓器T，變壓器T的次級(jí)繞組分別連接諧振電源(3)的正極和負(fù)極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流源控制開關(guān)，其特征在于整流器是半波整流器， 還可以是全波整流器。
專利摘要一種直流源控制開關(guān)，包括晶閘管、控制電路、晶體管、功率轉(zhuǎn)換電路和諧振電源，諧振電源的負(fù)極連接晶閘管的陽(yáng)極。諧振電源可以是半波整流器、全波整流器或變壓器，諧振電源生成的直流電壓或脈沖電壓經(jīng)晶體管傳輸至晶閘管的陰極，反向電壓加在晶閘管的陰極和陽(yáng)極上，完成直流狀態(tài)下的晶閘管進(jìn)行導(dǎo)通與阻斷的轉(zhuǎn)換?？梢赃m時(shí)的控制晶閘管的導(dǎo)通與阻斷。
文檔編號(hào)H02M3/04GK201230278SQ200820028840
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者陳繼進(jìn) 申請(qǐng)人:陳繼進(jìn)