本發(fā)明涉及一種信號(hào)產(chǎn)生電路，尤其是一種無人制管控設(shè)備用電源變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路。

背景技術(shù)：

隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)無人機(jī)使用需求的提高，小型遙控?zé)o人機(jī)由于尺寸小、噪音小、攜帶方便、操縱簡(jiǎn)便，已成為一種非常熱門的消費(fèi)產(chǎn)品。然而隨著商用無人機(jī)使用者的大面積爆發(fā)，很多沒有無人機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)或錯(cuò)誤使用方式的用戶使商用無人機(jī)成為了一種非常可怕的安全問題。

無人機(jī)雖然在監(jiān)測(cè)體育賽事、空中調(diào)查等使用上給使用者帶來方便，同時(shí)也給“被偷看者”或執(zhí)法人員帶來很大的麻煩和安全隱患。為此各國已經(jīng)對(duì)相應(yīng)的無人機(jī)飛行規(guī)則進(jìn)行了制定，并成立了相關(guān)管理部門，但這并未有效的防范無人機(jī)對(duì)社會(huì)安全的侵害。在近兩年各國無人機(jī)擅闖軍事禁地、政府辦公區(qū)、機(jī)場(chǎng)起降航線、名勝古跡、學(xué)校等危險(xiǎn)事件依然層出不窮。

目前無人機(jī)對(duì)社會(huì)的不良影響，引起人們對(duì)無人機(jī)負(fù)面情緒也日漸增加，對(duì)于如何打掉無人機(jī)已成為一個(gè)重要問題，雖然采用槍械對(duì)于打掉無人機(jī)并不是一件難事，但在鬧事區(qū)和人員密集地方，這樣處理會(huì)給人群帶來緊張氣氛也會(huì)引起不必要的意外傷害。

為此，研究一種小型非傷害性的反無人機(jī)裝備作為安全保障裝備具有重大的安保價(jià)值。作為反無人機(jī)裝備的關(guān)鍵，如何確保反無人機(jī)裝備供電與工作的穩(wěn)定性十分必要。

整流電路是電力電子電路中最常見的一種。隨著電子技術(shù)、微電技術(shù)的快速發(fā)展，以晶閘管為代表的各類高電壓、大電流半導(dǎo)體開關(guān)器件相繼研究成功并得到了廣泛的應(yīng)用，也因此促進(jìn)了電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，由于傳統(tǒng)的整流方式已經(jīng)不能滿足電氣設(shè)備控制對(duì)直流電源的要求，因此，對(duì)整流電路的要求也越來越高。

整流電路按組成的器件分為不可控、半控和全控三種，按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路，此外，還可根據(jù)電路結(jié)構(gòu)或變壓器二次側(cè)電流的方向來進(jìn)行分類。

在目前的已有技術(shù)中，單相橋式整流電源的半控電路控制系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)復(fù)雜，硬件成本高，體積大，不適合推廣使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種無人制管控設(shè)備用電源變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，其結(jié)構(gòu)緊湊，能實(shí)現(xiàn)所需的控制波形，電路簡(jiǎn)單，能有效減小系統(tǒng)的體積。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述無人制管控設(shè)備用電源變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，包括用于連接220V交流電的交流降壓電路以及與所述交流降壓電路連接的整流電路及電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與用于生成與220V交流電同相位的同步信號(hào)生成電路；整流電路的輸出端與過零脈沖電路連接，過零脈沖電路與SCR觸發(fā)角生成電路連接；

所述交流降壓電路包括變壓器T，所述整流電路包括同步整流芯片U4，所述同步整流芯片U4采用型號(hào)為IR1167的芯片；變壓器T的原邊線圈與220V交流電連接，變壓器T的副邊線圈的一端與電阻R1的一端、電容C2的一端、運(yùn)算放大器芯片U5的IN1+端以及電壓采樣電路內(nèi)電阻R4的一端連接，運(yùn)算放大器U5采用型號(hào)為LF353的芯片；

電阻R1的另一端與同步整流芯片U4的VCC端、OUT端以及EN端、電容C1的一端連接，電容C1的另一端與同步整流芯片U4的GND端連接，同步整流芯片U4的NOT端通過電阻R2接地，同步整流芯片U4的VS端接地，同步整流芯片U4的Vgate端通過電阻R3的一端與三極管Q1的基極端連接，三極管Q1的發(fā)射極端連接，三極管Q1的集電極端與變壓器T副邊線圈的另一端連接；電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U5的IN2+端以及電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端接地，運(yùn)算放大器U5的GND端接地，運(yùn)算放大器U5的VCC端與電壓VCC連接，運(yùn)算放大器U5的OUT2端以及IN2-端與過零脈沖電路連接。

所述過零脈沖電路包括電壓比較器U2，所述電壓比較器U2采用型號(hào)為LM393的芯片；運(yùn)算放大器U5的OUT2端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端與電壓比較器U2的3N-端以及二極管D1的陰極端連接，二極管D1的陽極端接地；電壓比較器U2的VCC端與電壓VCC、電阻R7的一端以及電阻R6的一端連接，電阻R7的另一端與電壓比較器U2的OUT1端連接，且所述電壓比較器U2的OUT1端輸出過零脈沖信號(hào)；電阻R6的另一端與電阻R9的一端、電容C4的一端以及運(yùn)算放大器U2的1N+端連接，電阻R9的另一端以及電容C4的另一端接地；

電壓比較器U2的3N+端接地，電壓比較器U2的4N-端與電容C11的一端、電阻R15的一端以及電阻R16的一端連接，電阻R15的另一端與電壓VCC連接，電容C11的另一端以及電阻R16的另一端均接地，電壓比較器U2的OUT3端與電阻R17的一端連接，電壓比較器U2的OUT4端與電阻R18的一端連接，電阻R17的另一端以及電阻R18的另一端與電壓VCC連接。

所述SCR觸發(fā)角生成電路包括運(yùn)算放大器U1以及用于接收過零脈沖信號(hào)的模擬開關(guān)，所述運(yùn)算放大器U1采用型號(hào)為LF353的芯片，模擬開關(guān)的一端與運(yùn)算放大器U1的IN1-端、電容C5的一端以及電阻R10的一端連接，運(yùn)算放大器U1的OUT1端與模擬開關(guān)的另一端以及電壓比較器U2的4N+端連接，電壓比較器U2的OUT4端輸出SCR觸發(fā)角信號(hào)；

電阻R10的另一端與電阻R11的一端、電容C6的一端以及電阻R12的一端連接，電阻R11的另一端以及電容C6的另一端接地，電阻R12的另一端與電壓VCC連接。

所述同步信號(hào)生產(chǎn)電路包括反相器U3，所述反相器U3采用型號(hào)為74LS04的芯片，反相器U3的A1端與電壓比較器U2的OUT3端連接，反相器U3的Y1端與反相器U3的A2端相互連接，并輸出同步信號(hào)D+；反相器U3的Y2端輸出同步信號(hào)D-，反相器U3的GND端接地，反相器U3的VCC端與電壓VCC連接。

所述SCR觸發(fā)角生成電路、同步信號(hào)生成電路與驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路還與方波生成電路連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路與SCR驅(qū)動(dòng)電路連接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：通過交流降壓電路將220V交流電降低，并生成所需的同步信號(hào)以及SCR觸發(fā)角信號(hào)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，全部采用硬件電路實(shí)現(xiàn)，抗干擾性強(qiáng)，成本低。擴(kuò)展性、移植性好，可根據(jù)負(fù)載需要更換不同功率的可控硅和整流二極管，而不需要對(duì)電路做較大的改動(dòng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明SCR觸發(fā)角生成電路的部分電路原理圖。

圖3為本發(fā)明過零脈沖電路與同步信號(hào)生成電路的電路原理圖。

圖4為本發(fā)明交流降壓電路、整流電路以及電壓采用電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1和圖4所示：為了能實(shí)現(xiàn)所需的控制波形，電路簡(jiǎn)單，能有效減小系統(tǒng)的體積，本發(fā)明包括用于連接220V交流電的交流降壓電路以及與所述交流降壓電路連接的整流電路及電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與用于生成與220V交流電同相位的同步信號(hào)生成電路；整流電路的輸出端與過零脈沖電路連接，過零脈沖電路與SCR觸發(fā)角生成電路連接；

所述交流降壓電路包括變壓器T，所述整流電路包括同步整流芯片U4，所述同步整流芯片U4采用型號(hào)為IR1167的芯片；變壓器T的原邊線圈與220V交流電連接，變壓器T的副邊線圈的一端與電阻R1的一端、電容C2的一端、運(yùn)算放大器芯片U5的IN1+端以及電壓采樣電路內(nèi)電阻R4的一端連接，運(yùn)算放大器U5采用型號(hào)為LF353的芯片；

電阻R1的另一端與同步整流芯片U4的VCC端、OUT端以及EN端、電容C1的一端連接，電容C1的另一端與同步整流芯片U4的GND端連接，同步整流芯片U4的NOT端通過電阻R2接地，同步整流芯片U4的VS端接地，同步整流芯片U4的Vgate端通過電阻R3的一端與三極管Q1的基極端連接，三極管Q1的發(fā)射極端連接，三極管Q1的集電極端與變壓器T副邊線圈的另一端連接；電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U5的IN2+端以及電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端接地，運(yùn)算放大器U5的GND端接地，運(yùn)算放大器U5的VCC端與電壓VCC連接，運(yùn)算放大器U5的OUT2端以及IN2-端與過零脈沖電路連接。

具體地，所述控制波形是針對(duì)可控整流而言，本發(fā)明的可控整流主電路包括兩條由SCR管以及二極管構(gòu)成的整流支路，通過波形的控制能控制SCR管的導(dǎo)通角，從而能實(shí)現(xiàn)所需的整流輸出，具體過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。交流降壓電路中，能將220V交流電降低得到6V的電壓，以供后續(xù)的電路使用。

具體實(shí)施時(shí)，所述SCR觸發(fā)角生成電路、同步信號(hào)生成電路與驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路還與方波生成電路連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路與SCR驅(qū)動(dòng)電路連接。本發(fā)明實(shí)施例中，通過電壓采樣電路獲得與電網(wǎng)相位相同但幅值不同的正弦波形，經(jīng)同步信號(hào)生成電路得到電網(wǎng)正負(fù)半周的同步信號(hào)，整流電路將降壓后的電壓進(jìn)行整流，經(jīng)過過零脈沖電路生成過零點(diǎn)脈沖，過零脈沖與SCR觸發(fā)角生成電路連接，通過SCR觸發(fā)角生成電路生成的SCR觸發(fā)角信號(hào)調(diào)節(jié)可控硅的觸發(fā)角，由同步信號(hào)、SCR觸發(fā)角信號(hào)和方波信號(hào)進(jìn)行邏輯關(guān)系生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，最后由可控硅(SCR)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的可控硅，實(shí)現(xiàn)對(duì)可控整流主電路的導(dǎo)通控制。

如圖3所示，所述過零脈沖電路包括電壓比較器U2，所述電壓比較器U2采用型號(hào)為LM393的芯片；運(yùn)算放大器U5的OUT2端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端與電壓比較器U2的3N-端以及二極管D1的陰極端連接，二極管D1的陽極端接地；電壓比較器U2的VCC端與電壓VCC、電阻R7的一端以及電阻R6的一端連接，電阻R7的另一端與電壓比較器U2的OUT1端連接，且所述電壓比較器U2的OUT1端輸出過零脈沖信號(hào)；電阻R6的另一端與電阻R9的一端、電容C4的一端以及運(yùn)算放大器U2的1N+端連接，電阻R9的另一端以及電容C4的另一端接地；

電壓比較器U2的3N+端接地，電壓比較器U2的4N-端與電容C11的一端、電阻R15的一端以及電阻R16的一端連接，電阻R15的另一端與電壓VCC連接，電容C11的另一端以及電阻R16的另一端均接地，電壓比較器U2的OUT3端與電阻R17的一端連接，電壓比較器U2的OUT4端與電阻R18的一端連接，電阻R17的另一端以及電阻R18的另一端與電壓VCC連接。

所述SCR觸發(fā)角生成電路包括運(yùn)算放大器U1以及用于接收過零脈沖信號(hào)的模擬開關(guān)，所述運(yùn)算放大器U1采用型號(hào)為LF353的芯片，模擬開關(guān)的一端與運(yùn)算放大器U1的IN1-端、電容C5的一端以及電阻R10的一端連接，運(yùn)算放大器U1的OUT1端與模擬開關(guān)的另一端以及電壓比較器U2的4N+端連接，電壓比較器U2的OUT4端輸出SCR觸發(fā)角信號(hào)；

電阻R10的另一端與電阻R11的一端、電容C6的一端以及電阻R12的一端連接，電阻R11的另一端以及電容C6的另一端接地，電阻R12的另一端與電壓VCC連接。

如圖4所示，所述同步信號(hào)生產(chǎn)電路包括反相器U3，所述反相器U3采用型號(hào)為74LS04的芯片，反相器U3的A1端與電壓比較器U2的OUT3端連接，反相器U3的Y1端與反相器U3的A2端相互連接，并輸出同步信號(hào)D+；反相器U3的Y2端輸出同步信號(hào)D-，反相器U3的GND端接地，反相器U3的VCC端與電壓VCC連接。

本發(fā)明實(shí)施例中，電壓VCC需要外部提供，以滿足上述芯片的供電工作需要。運(yùn)算放大器U5的OUT1端與運(yùn)算放大器U5的IN1-端相互連接，并與電壓比較器U2的1N1-端連接。過零脈沖控制模擬開關(guān)的打開和閉合，從而控制電容C5的充放電，模擬開關(guān)可以采用集成芯片cd4066。