專利名稱：禹式高防護可控硅控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及保護開關(guān)元件不被雷擊及浪涌電流破壞的可控硅控制電路，尤 其涉及一種對于開關(guān)元件截止時的雷擊或浪涌沖擊超限時主動導(dǎo)通開關(guān)元件來進行保護 的禹式高防護可控硅控制電路。
背景技術(shù)：
惡劣工業(yè)現(xiàn)場常有雷擊、感性負載、涌浪等引起的高壓尖峰脈沖，會對工業(yè)電氣功 率控制產(chǎn)品造成損壞，并且由于出現(xiàn)時間及功率大小無規(guī)律，比較難以防護。常規(guī)的保護方 案有加壓敏限壓保護，扼流線圈、快速熔斷保護，阻容吸收保護等防堵方法。一般用阻容保 護元件防止過高的電壓上升率(dV/dt)，有時串以電感以阻止過高的電流上升率(dl/dt)， 還有在可控硅兩端并接壓敏電阻以防止高壓沖擊能量加于可控硅等控制元件上而擊穿可 控硅，但實際使用中可控硅還是常常易損壞。原因在于使用環(huán)境中出現(xiàn)的沖擊高壓脈沖峰 值、功率、頻率、電流并無一定的規(guī)律，無法選擇最合適的參數(shù)，以上方法只能起到部分保護 作用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決原有惡劣工況負載控制電路中可控硅很容易損壞，影響惡劣 工況負載控制電路正常使用的技術(shù)問題；提供一種禹式高防護可控硅控制電路，將“防堵” 和“疏導(dǎo)”相結(jié)合，當沖擊的能量超出常規(guī)方法的防堵保護能力時，電路會觸發(fā)可控硅主動 導(dǎo)通，把沖擊的能量通過自身通路疏導(dǎo)消散，從而確?？煽毓璨槐粨舸?，確保控制電路系統(tǒng) 的正常使用。本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本實用新型包 括電源POWER、熔斷器FU、電容C、電阻Rl和負載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路，取樣電路并聯(lián)在 電容C和電阻Rl的串聯(lián)電路上，可控硅B的兩個陽極分別和所述的取樣電路的兩端并接， 可控硅B的控制極g和一個陽極分別與控制光耦A(yù)的兩個輸出腳相連，其特征在于還包括 一個觸發(fā)電路，所述的控制光耦A(yù)的一個輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連，所 述的觸發(fā)電路的一端連接到所述的取樣電路上，觸發(fā)電路的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3 的并接點相連。正常工作時，控制光耦的輸入端輸入控制電壓使其輸出端導(dǎo)通，觸發(fā)可控硅 的控制端g，而使可控硅導(dǎo)通。交流電通過熔斷器FU、可控硅B，流經(jīng)負載L，而使負載L得 電。當控制光耦的輸入端沒有控制電壓輸入時，控制光耦的輸出端不導(dǎo)通，則可控硅B不導(dǎo) 通，負載L不通電。電路中的突發(fā)高壓加在取樣電路上，通過觸發(fā)電路耦合至電阻R3上， 而使可控硅B短暫導(dǎo)通，避免可控硅B被高壓擊穿。可控硅的導(dǎo)通基本在半個交流電周期 內(nèi)(<10mS)，不會對負載L的正常使用造成影響。大禹治水改變先人“堵”的方法，采用“堵、 疏”并治，所以成功。本方案針對可控硅在惡劣工況應(yīng)用中易損壞的情況，受大禹治水的方 法啟發(fā)，突破常規(guī)的防護方法，增加疏導(dǎo)電路結(jié)構(gòu)，將防堵保護和疏導(dǎo)保護相結(jié)合，取得了 有效的結(jié)果，電路中的可控硅在2KV高壓脈沖下沖擊大于一千次仍然完好無損。
3[0005]作為優(yōu)選，所述的可控硅B的第二陽極t2與熔斷器FU和電容C的并接點相連，可 控硅B的第二陽極t2還與所述的控制光耦A(yù)的一個輸出腳相連，可控硅B的第一陽極tl 與電阻Rl和負載L的并接點相連，控制光耦A(yù)的另一個輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控 制極g相連。作為優(yōu)選，所述的可控硅B的第一陽極tl和可控硅B的控制極g之間連接有電阻 R4。作為優(yōu)選，所述的觸發(fā)電路D可為觸發(fā)管或電阻或電容或RC組合元件。根據(jù)實際 環(huán)境及工況選用合適的觸發(fā)電路。作為優(yōu)選，所述的取樣電路為電壓敏感器件Z或者電壓敏感器件Z和功率電阻R2 的串聯(lián)電路。這里的電壓敏感器件可以是TVS管或壓敏電阻等元件。本實用新型的有益效果是通過增加疏導(dǎo)電路，將防堵和疏導(dǎo)相結(jié)合，當沖擊的能 量超出常規(guī)電路的防堵保護能力時，電路會觸發(fā)可控硅主動導(dǎo)通，把沖擊的能量通過自身 通路疏導(dǎo)消散，從而確?？煽毓璨槐粨舸ＷC了工業(yè)負載控制系統(tǒng)的正常使用。

圖1是本實用新型的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的又一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.取樣電路，2.觸發(fā)電路。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例1 本實施例的禹式高防護可控硅控制電路，如圖1所示，包括電源POWER、 熔斷器FU、電容C、電阻Rl和負載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路，取樣電路1并聯(lián)在電容C和電阻 Rl的串聯(lián)電路上，本實施例中取樣電路1由電壓敏感器件Z和電阻R2串聯(lián)而成，可控硅B 的第二陽極t2與熔斷器FU和電容C的并接點相連，可控硅B的第二陽極t2還與控制光耦 A的一個輸出腳相連，可控硅B的第一陽極tl與電阻Rl和負載L的并接點相連，可控硅B 的控制極g經(jīng)電阻R3和控制光耦A(yù)的另一輸出腳相連。電壓敏感器件Z和電阻R2的并接 點和一個觸發(fā)電路2的一端相連，觸發(fā)電路2的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3的并接點相 連。本實施例中觸發(fā)電路2為觸發(fā)管。實施例2 本實施例的禹式高防護可控硅控制電路，如圖2所示，可控硅B的第一 陽極tl和可控硅B的控制極g之間連接有電阻R4。其余的同實施例1。工作原理當電脈沖沖擊的能量小時，高壓電流可通過Rl、C回路和電壓敏感器件 Z、功率電阻R2回路被吸收和消散，防止加在可控硅B上而造成損壞。當沖擊能量很大時(沖 擊電壓或電流超出保護電路額定參數(shù)時)，功率電阻R2上的電壓升得足夠高，通過觸發(fā)電路 2使可控硅B的控制極g達到觸發(fā)閾值，從而使得可控硅B主動導(dǎo)通，使額外沖擊能量由可 控硅主回路消散。因可控硅在導(dǎo)通狀態(tài)下可經(jīng)受大電流的能量沖擊，同時可控硅的導(dǎo)通電 阻小、兩端壓降較小，不會被高壓擊穿。由于一般沖擊能量具有高功率及脈沖時間短的特點，可控硅的導(dǎo)通基本在一個導(dǎo) 通周期內(nèi)(<10mS)，不會對正常使用造成大的影響。選擇合適容量的熔絲，就既能保護可控硅電路又不會頻繁熔斷，防止影響正常使用。 本實用新型通過增加疏導(dǎo)電路，將防堵和疏導(dǎo)相結(jié)合，當沖擊的能量超出常規(guī)電 路的防堵能力時，電路會觸發(fā)可控硅主動導(dǎo)通，把沖擊的能量通過自身通路疏導(dǎo)消散，從而 確?？煽毓璨槐粨舸?，保證了工業(yè)負載控制電路的正常使用。本實用新型的電路亦可作為 電壓鉗位保護電路用，用來防止高壓沖擊對電路控制系統(tǒng)的損壞。
權(quán)利要求一種禹式高防護可控硅控制電路，包括電源POWER、熔斷器FU、電容C、電阻R1和負載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路，取樣電路(1)并聯(lián)在電容C和電阻R1的串聯(lián)電路上，可控硅B的兩個陽極分別和所述的取樣電路(1)的兩端并接，可控硅B的控制極g和一個陽極分別與控制光耦A(yù)的兩個輸出腳相連，其特征在于還包括一個觸發(fā)電路(2)，所述的控制光耦A(yù)的一個輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連，所述的觸發(fā)電路(2)的一端連接到所述的取樣電路(1)上，觸發(fā)電路(2)的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3的并接點相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禹式高防護可控硅控制電路，其特征在于所述的可控硅B的 第二陽極t2與熔斷器FU和電容C的并接點相連，可控硅B的第二陽極t2還與所述的控制 光耦A(yù)的一個輸出腳相連，可控硅B的第一陽極tl與電阻Rl和負載L的并接點相連，控制 光耦A(yù)的另一個輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的禹式高防護可控硅控制電路，其特征在于所述的可控硅B的 第一陽極tl和可控硅B的控制極g之間連接有電阻R4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的禹式高防護可控硅控制電路，其特征在于所述的觸 發(fā)電路(2)為觸發(fā)管或電阻或電容或RC組合元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的禹式高防護可控硅控制電路，其特征在于所述的取 樣電路(1)為電壓敏感器件ζ或者電壓敏感器件Z和功率電阻R2的串聯(lián)電路。
專利摘要本實用新型涉及一種禹式高防護可控硅控制電路，包括電源POWER、熔斷器FU、電容C、電阻R1和負載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路及取樣電路、觸發(fā)電路、可控硅，取樣電路并聯(lián)在電容C和電阻R1的串聯(lián)電路上，可控硅B的兩個陽極分別和取樣電路的兩端并接，可控硅B的控制極g和一個陽極分別與控制光耦A(yù)的兩個輸出腳相連，控制光耦A(yù)的一個輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連，觸發(fā)電路的一端連接到取樣電路上，觸發(fā)電路的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3的并接點相連。本實用新型將防堵和疏導(dǎo)相結(jié)合，當沖擊的能量超出常規(guī)電路的防堵保護能力時，會觸發(fā)可控硅主動導(dǎo)通，從而確?？煽毓璨槐粨舸?，保證了工業(yè)負載控制系統(tǒng)的正常使用。
文檔編號H02H9/04GK201699406SQ20102020725
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者許國京, 黃瑩 申請人:許國京