專(zhuān)利名稱(chēng)：雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路、功率調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種驅(qū)動(dòng)電路，尤其是涉及一種基于普通光耦實(shí)現(xiàn)的雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，以及使用該隔離驅(qū)動(dòng)電路的功率調(diào)節(jié)電路。
背景技術(shù)：
光電I禹合器(Optical Coupler,英文縮寫(xiě)為0C)亦稱(chēng)光電隔離器,簡(jiǎn)稱(chēng)光f禹，由發(fā)光器和受光器兩部分組成。發(fā)光器是ー個(gè)發(fā)光二極管，受光器是ー個(gè)光敏ニ極管、光敏三極管、光控晶閘管等。光電耦合器的種類(lèi)較多，根據(jù)受光器的不同，常見(jiàn)有光電ニ極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。而雙向可控硅是在普通可控硅(又稱(chēng)晶閘管)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需ー個(gè)觸發(fā)電路，是比較理想的交流開(kāi)關(guān)器件。雙向可控硅的驅(qū)動(dòng)電路多用于驅(qū)動(dòng)直接接入交流市電的電氣設(shè)備。目前雙向可控硅的驅(qū)動(dòng)電路通常有兩種:ー種是非隔離驅(qū)動(dòng)電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且實(shí)現(xiàn)成本較低，但由于驅(qū)動(dòng)電路與交流電源之間未進(jìn)行電氣隔離，導(dǎo)致電氣性能較差且安全性較低。另ー種是隔離驅(qū)動(dòng)電路，如圖1所示，是目前廣為使用的一種雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括:串接在交流市電的火線(xiàn)(L)與零線(xiàn)(N)之間的負(fù)載LI和雙向可控硅Ql ;—個(gè)雙向晶閘管輸出型光耦U0，該雙向晶閘管輸出型光耦UO中光電ニ極管的兩端外接直流電流，而雙向晶閘管輸出型光耦UO中的光觸可控硅的兩端通過(guò)電阻RO連接在雙向可控硅Ql的柵極G與端ロ Al之間，或柵極G與端ロ A2之間。當(dāng)光電ニ極管有直流電流通過(guò)導(dǎo)通時(shí)，發(fā)出光線(xiàn)觸發(fā)光觸可控硅導(dǎo)通，從而使雙向可控硅Ql的柵極G與端ロ Al之間，或柵極G與端ロ A2之間具有電流流過(guò)而觸發(fā)導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載LI。該隔離驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用廣發(fā)且安全性能較高，但是，由于雙向晶閘管輸出型光耦UO的成本較高，從而導(dǎo)致該隔離驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)成本較聞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種基于普通光耦實(shí)現(xiàn)的雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，以及使用該隔離驅(qū)動(dòng)電路的功率調(diào)節(jié)電路，通過(guò)使用普通光耦替代雙向晶閘管輸出型光耦來(lái)降低隔離驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)成本。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，雙向可控硅的柵極G通過(guò)限流電阻連接ー個(gè)普通光耦中光敏三極管的集電極/發(fā)射極，光敏三極管的發(fā)射極/集電極連接ー個(gè)直流電源的正極/負(fù)極，而雙向可控硅的端ロ Al或端ロ A2之間連接直流電源的負(fù)極/正扱。其中，隔離驅(qū)動(dòng)電路還包括提供直流電源的直流產(chǎn)生電路，直流產(chǎn)生電路包括:提供低壓隔離電源的電源轉(zhuǎn)換部；連接在電源轉(zhuǎn)換部與雙向可控硅的端ロ Al或端ロ A2之間的整流ニ極管。其中，直流產(chǎn)生電路還包括:連接在電源轉(zhuǎn)換部的兩末端之間的濾波電容。[0009]其中，電源轉(zhuǎn)換部為變壓器的次級(jí)繞組。另外，本實(shí)用新型公開(kāi)ー種功率調(diào)節(jié)電路，包括:連接在零線(xiàn)上的負(fù)載電阻，其不同位置分別引出抽頭，負(fù)載電阻的每個(gè)抽頭與火線(xiàn)之間分別連接一個(gè)雙向可控硅；每個(gè)雙向可控硅的柵極G通過(guò)限流電阻分別連接ー個(gè)普通光耦中光敏三極管的集電極/發(fā)射扱，各個(gè)普通光耦中光敏三極管的發(fā)射極/集電極均連接ー個(gè)直流電源的正極/負(fù)極，而各個(gè)雙向可控硅的端ロ Al或端ロ A2均連接直流電源的負(fù)極/正極。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型提出的隔離驅(qū)動(dòng)電路，摒棄了價(jià)格較貴的雙向晶閘管輸出型光耦，而是采用價(jià)格較為便宜的普通光耦替代雙向晶閘管輸出型光耦，巧妙地借用一個(gè)連接在雙向可控硅的端ロ Al或端ロ A2與普通光耦的光敏三極管之間的直流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電路可靠性較佳、安全性能較高且實(shí)現(xiàn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是現(xiàn)有雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；圖2是本實(shí)用新型雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路第一實(shí)施例的示意圖；圖3是本實(shí)用新型雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路第二實(shí)施例的示意圖；圖4是本實(shí)用新型一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖2所示，本實(shí)用新型使用普通光耦Ul替代圖1中雙向晶閘管輸出型光耦UO來(lái)降低隔離驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)成本。其中，負(fù)載LI和雙向可控硅Ql依次串接在交流市電的火線(xiàn)(L)與零線(xiàn)(N)之間，而雙向可控硅Ql的柵極G通過(guò)限流電阻Rl連接普通光耦Ul中光敏三極管的集電極，光敏三極管的發(fā)射極連接ー個(gè)直流電源的正極，而雙向可控硅Ql的端ロ Al或端ロ A2連接ー個(gè)直流電源的負(fù)極。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，直流電源由ー個(gè)直流產(chǎn)生電路提供，該直流產(chǎn)生電路包括:變壓器，其次級(jí)繞組LS的一末端串接整流ニ極管Dl后連接雙向可控硅Ql的端ロ Al或端ロ A2，而次級(jí)繞組LS的另ー末端連接光敏三極管的發(fā)射極；連接在次級(jí)繞組LS兩末端的濾波電容Cl。本實(shí)施例使用變壓器進(jìn)行低壓隔離，以提高驅(qū)動(dòng)電路的可靠性。結(jié)合圖3所示，在本實(shí)用新型的另ー個(gè)實(shí)施例中，雙向可控硅Ql的柵極G通過(guò)限流電阻Rl連接普通光耦Ul中光敏三極管的發(fā)射極，而光敏三極管的集電極連接直流電源的正扱，也可以實(shí)現(xiàn)與圖2相同的功能。當(dāng)然，直流電源也可以能夠提供直流電流的各種電源電路，也可以為外接的直接電源。本實(shí)用新型的工作原理如下:由變壓器的次級(jí)繞組LS產(chǎn)生的低壓直流，經(jīng)整流ニ極管Dl進(jìn)行整流處理，并經(jīng)過(guò)濾波電容Cl濾波后得到一個(gè)低壓的直流電源。當(dāng)普通光耦Ul中發(fā)光二極管有直流電流流過(guò)導(dǎo)通時(shí)，發(fā)出光線(xiàn)觸發(fā)光敏三極管導(dǎo)通，從而使直流電源通過(guò)雙向可控硅Ql的柵極G與端ロ Al之間或柵極G與端ロ A2之間流過(guò)電流而觸發(fā)雙向可控硅Ql導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載LI。結(jié)合圖4所示，在本實(shí)用新型提出的隔離驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用電氣設(shè)備中實(shí)現(xiàn)多功率檔位調(diào)節(jié)的功率調(diào)節(jié)電路，比如應(yīng)用在在多檔位的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路中，調(diào)節(jié)各檔位下風(fēng)扇具有不同的功率。在負(fù)載電阻RX的不同位置引出多個(gè)抽頭，而不同抽頭分別連接一個(gè)雙向可控硅Q1、Q2、Q3和Q4的端ロ Al或端ロ A2，雙向可控硅Ql、Q2、Q3和Q4的柵極G分別通過(guò)限流電阻R1、R2、R3和R4分別連接ー個(gè)普通光耦U1、U2、U3和U4中光敏三極管(其中，圖3中僅僅畫(huà)出普通光耦U1、U2、U3和U4的光敏三極管，未畫(huà)出相應(yīng)的發(fā)光二極管)的集電極/發(fā)射極，普通光耦Ul、U2、U3和U4中光敏三極管的發(fā)射極/集電極均連接ー個(gè)直流電源的正極/負(fù)極，而雙向可控硅Q1、Q2、Q3和Q4的端ロ A2或端ロ Al均連接直流電源的負(fù)扱/正極。當(dāng)選擇普通光耦U1、U2、U3或U4中的發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，與之相連的雙向可控硅Q1、Q2、Q3或Q4會(huì)隨之導(dǎo)通。由于不同的普通光耦U1、U2、U3或U4導(dǎo)通時(shí)接入的負(fù)載電阻RX阻值各異，負(fù)載電阻RX產(chǎn)生的功率也不相同，因此，通過(guò)選擇普通光耦Ul、U2、U3或U4導(dǎo)通來(lái)使風(fēng)扇工作在不同功率。綜上，本實(shí)用新型提出的隔離驅(qū)動(dòng)電路，摒棄了價(jià)格較貴的雙向晶閘管輸出型光耦，而是采用價(jià)格較為便宜的普通光耦替代雙向晶閘管輸出型光耦，巧妙地借用一個(gè)連接在雙向可控硅的端ロ Al或端ロ A2與普通光耦的光敏三極管之間的直流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電路可靠性較佳、安全性能較高且實(shí)現(xiàn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，雙向可控硅的柵極G通過(guò)限流電阻連接一個(gè)普通光耦中光敏三極管的集電極/發(fā)射極，光敏三極管的發(fā)射極/集電極連接一個(gè)直流電源的正極/負(fù)極，而雙向可控硅的端口 Al或端口 A2之間連接直流電源的負(fù)極/正極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括提供直流電源的直流產(chǎn)生電路，該直流產(chǎn)生電路包括:提供低壓隔離電源的電源轉(zhuǎn)換部；連接在電源轉(zhuǎn)換部與雙向可控硅的端口 Al或端口 A2之間的整流二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，直流產(chǎn)生電路還包括:連接在電源轉(zhuǎn)換部的兩末端之間的濾波電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，電源轉(zhuǎn)換部為變壓器的次級(jí)繞組。
5.一種功率調(diào)節(jié)電路，包括:連接在零線(xiàn)上的負(fù)載電阻，其不同位置分別引出抽頭，負(fù)載電阻的每個(gè)抽頭與火線(xiàn)之間分別連接一個(gè)雙向可控硅；其特征在于，還包括:每個(gè)雙向可控硅的柵極G通過(guò)限流電阻分別連接一個(gè)普通光耦中光敏三極管的集電極/發(fā)射極，各個(gè)普通光耦中光敏三極管的發(fā)射極/集電極均連接一個(gè)直流電源的正極/負(fù)極，而各個(gè)雙向可控硅的端口 Al或端口 A2均連接直流電源的負(fù)極/正極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于，還包括提供直流電源的直流產(chǎn)生電路，該直流產(chǎn)生電路包括:提供低壓隔離電源的電源轉(zhuǎn)換部；連接在電源轉(zhuǎn)換部與雙向可控硅的端口 Al或端口 A2之間的整流二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于，直流產(chǎn)生電路還包括:連接在電源轉(zhuǎn)換部的兩末端之間的濾波電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于，電源轉(zhuǎn)換部為變壓器的次級(jí)繞組。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種雙向可控硅的隔離驅(qū)動(dòng)電路，雙向可控硅的柵極G通過(guò)限流電阻連接一個(gè)普通光耦中光敏三極管的集電極/發(fā)射極，光敏三極管的發(fā)射極/集電極連接一個(gè)直流電源的正極/負(fù)極，而雙向可控硅的端口A1或端口A2之間連接直流電源的負(fù)極/正極。本實(shí)用新型摒棄了價(jià)格較貴的雙向晶閘管輸出型光耦，而是采用價(jià)格較為便宜的普通光耦替代雙向晶閘管輸出型光耦，巧妙地借用一個(gè)連接在雙向可控硅的端口A1或端口A2與普通光耦的光敏三極管之間的直流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電路可靠性較佳、安全性能較高且實(shí)現(xiàn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03K17/72GK202949403SQ201220560150
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者楊義根 申請(qǐng)人:楊義根