專利名稱：一種可控硅斬波調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及可控硅控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及可控硅調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置，特 別適合于電機(jī)調(diào)速和臺燈亮度調(diào)節(jié)所用的可控硅調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，可控硅調(diào)相調(diào)節(jié)功率的應(yīng)用已非常普遍，用此方法調(diào)節(jié)功率的特點(diǎn)是可以 獲得比較高的能源輸出效率，目前這種調(diào)功的方法可以分為2種，一種是硬件移相調(diào)功技 術(shù)，另一種是依靠單片機(jī)軟件控制來實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)功。但是目前硬件移相調(diào)功電路的移相范 圍只能做到小于90度，即功率調(diào)節(jié)范圍只能做到輸出功率的50%到100%之間的范圍。而 單片機(jī)軟件調(diào)功則可以輸出0% -100%的全功率范圍，但是單片機(jī)軟件方案的實(shí)現(xiàn)成本相 對較高，且精確度不高。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述之足，而提供一種可控硅斬波調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置，它 實(shí)現(xiàn)成本卻介乎現(xiàn)有技術(shù)兩種方案之間，具有電路簡單可靠、實(shí)現(xiàn)成本低、輸出效率高、功 率調(diào)節(jié)范圍大(0% -100%功率調(diào)節(jié)范圍)和容易模塊化實(shí)現(xiàn)等特性。本實(shí)用新型的技術(shù)解決措施如下一種可控硅斬波調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置，包括可控硅，它由交流電源過零檢測電路、準(zhǔn)鋸齒 波整形電路、電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器、微分電路、波形整形電路和可控硅組成；交流電源過零檢測電路由第一三級管、第二三極管及其外圍元件第一電阻、第八 電阻、第九電阻、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一穩(wěn)壓二極管組成；準(zhǔn)鋸齒波整形電路由第一電容、第二電容、第六電阻、第七電阻組成；電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器由第一比較器、第二比較器及第二電阻(R2)、第五電阻、電位器組 成；微分電路由第三電容、第四電容、第十四電阻、第十五電阻組成；波形整形電路由第三電壓比較器、第二穩(wěn)壓二極管、第三電阻、第四電阻組成；電源工頻信號經(jīng)過交流電源過零檢測電路的的第八電阻輸入，經(jīng)過第一三極管、 第二三極管生成斜面向左的正半周準(zhǔn)鋸齒波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒波，正半周準(zhǔn)鋸齒波和負(fù)半周 準(zhǔn)鋸齒波經(jīng)過電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器的第一比較器、第二比較器分別轉(zhuǎn)化為正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波 和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波，正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波經(jīng)過微分電路對正半 周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波的波形進(jìn)行合成，再經(jīng)過波形整形電路的第三電壓 比較器重新進(jìn)行波形整形，整形后的波形驅(qū)動(dòng)可控硅輸出斬波信號。所述整形后的波形為脈沖寬度為0. 5 1. 2mS的可控硅驅(qū)動(dòng)信號。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下有益的效果電源的工頻信號由第八電阻輸入，經(jīng)過第一三極管放大整形成過零脈沖信號，此 信號再經(jīng)過第六電阻和第一電容整形成鋸齒波，而本實(shí)用新型就是利用了鋸齒波和時(shí)間的相關(guān)性，從而實(shí)現(xiàn)了用調(diào)電壓的辦法來控制可控硅的導(dǎo)通角。信號再經(jīng)過第二三極管反相 后，也輸出另一路鋸齒波，這路鋸齒波正好可以控制交流電副半周的導(dǎo)通角，從而實(shí)現(xiàn)了全 波段全功率范圍的控制能力。而由這些元件構(gòu)成的電路成本較低，故此方案的成本還是比 較低的，如果將這些元件封裝在一個(gè)集成電路里面，將可以使本實(shí)用新型的外圍元件非常 少，從而使調(diào)功方案變得極其簡單。


圖1為實(shí)施例的電路原理方框圖圖2為實(shí)施例的電路圖中交流電源過零檢測電路、準(zhǔn)鋸齒波整形電路、電壓時(shí)間 轉(zhuǎn)換器和微分電路部分的電路圖圖3為實(shí)施例的電路圖中波形整形電路和可控硅部分的電路圖圖4為實(shí)施例電路圖中A、B、C、D、E、F、G點(diǎn)處的波形對比圖圖中圖2和圖3以節(jié)點(diǎn)a電連接具體實(shí)施方式
實(shí)施例見圖1 4所示，一種可控硅斬波調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置，包括可控硅SCR1，它由 交流電源過零檢測電路、準(zhǔn)鋸齒波整形電路、電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器、微分電路、波形整形電路和 可控硅SCRl組成；交流電源過零檢測電路由第一三級管Q1、第二三極管Q2及其外圍元件第一電阻 R1、第八電阻R8、第九電阻R9、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第一穩(wěn)壓二極 管Zl組成；準(zhǔn)鋸齒波整形電路由第一電容Cl、第二電容C2、第六電阻R6、第七電阻R7組成；電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器由第一比較器U1A、第二比較器U2B及第二電阻R2、第五電阻R5、 電位器VRl組成；微分電路由第三電容C3、第四電容C4、第十四電阻R14、第十五電阻R15組成；波形整形電路由第三電壓比較器U2A、第二穩(wěn)壓二極管Z2、第三電阻R3、第四電阻 R4組成；電源工頻信號經(jīng)過交流電源過零檢測電路的的第八電阻R8輸入，經(jīng)過第一三極 管Q1、第二三極管Q2生成斜面向左的正半周準(zhǔn)鋸齒波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒波，正半周準(zhǔn)鋸齒波 和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒波經(jīng)過電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器的第一比較器U1A、第二比較器U2B分別轉(zhuǎn)化為正 半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波，正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波經(jīng) 過微分電路對正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波的波形進(jìn)行合成，再經(jīng)過波形整 形電路的第三電壓比較器U2A重新進(jìn)行波形整形，整形后的波形驅(qū)動(dòng)可控硅SCRl輸出斬波 信號。所述整形后的波形為脈沖寬度為0. 5 1. 2mS的可控硅驅(qū)動(dòng)信號。工作原理電源信號經(jīng)過交流電源過零檢測電路的第一三極管Q1、第二三極管Q2 生成斜面向左的準(zhǔn)鋸齒波(如圖4所示A、B點(diǎn)波形圖)。然后這個(gè)準(zhǔn)鋸齒波經(jīng)過第一比較 器U1A、第二比較器U2B轉(zhuǎn)化為矩形波，矩形波的上升沿觸發(fā)起始時(shí)間卻是由第二電阻R2、 第五電阻R5和電位器VRl決定。所以此處便實(shí)現(xiàn)了觸發(fā)起始時(shí)間可以由電位器VRl調(diào)節(jié)的目的，如圖4中C、D點(diǎn)波形圖所示。然后該波形經(jīng)過微分處理，并對正負(fù)半波兩路的波形 進(jìn)行合成，波形變成如圖4中E點(diǎn)波形圖所示，再經(jīng)過第三電壓比較器U2A重新進(jìn)行波形整 形，使波形變成觸發(fā)時(shí)間隨電位器VRl調(diào)節(jié)，脈沖寬度為ImS左右的可控硅驅(qū)動(dòng)信號。從而 實(shí)現(xiàn)通過電位器VRl調(diào)節(jié)可控硅導(dǎo)通相位角，達(dá)到控制負(fù)載輸出功率的目的。
權(quán)利要求1.一種可控硅斬波調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置，包括可控硅(SCRl)，其特征在于它由交流電源過零檢測電路、準(zhǔn)鋸齒波整形電路、電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器、微分電路、波形整 形電路和可控硅(SCRl)組成；交流電源過零檢測電路由第一三級管(Ql)、第二三極管及其外圍元件第一電阻 (Rl)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第一二極管(Dl)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、 第一穩(wěn)壓二極管(Zl)組成；準(zhǔn)鋸齒波整形電路由第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)組成；電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器由第一比較器(UlA)、第二比較器(U2B)及第二電阻(R2)、第五電阻 (R5)、電位器(VRl)組成；微分電路由第三電容(C3)、第四電容(C4)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)組成；波形整形電路由第三電壓比較器(U2A)、第二穩(wěn)壓二極管(Z2)、第三電阻(R3)、第四電 阻(R4)組成；電源工頻信號經(jīng)過交流電源過零檢測電路的的第八電阻(R8)輸入，經(jīng)過第一三極管 (Ql)、第二三極管生成斜面向左的正半周準(zhǔn)鋸齒波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒波，正半周準(zhǔn)鋸齒 波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒波經(jīng)過電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器的第一比較器(UlA)、第二比較器(U2B)分別轉(zhuǎn) 化為正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波，正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩 形波經(jīng)過微分電路對正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波的波形進(jìn)行合成，再經(jīng) 過波形整形電路的第三電壓比較器(U2A)重新進(jìn)行波形整形，整形后的波形驅(qū)動(dòng)可控硅 (SCRl)輸出斬波信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控硅斬波調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于整形后的波形 為脈沖寬度為0. 5 1. 2mS的可控硅驅(qū)動(dòng)信號。
專利摘要一種可控硅斬波調(diào)功驅(qū)動(dòng)裝置，電源工頻信號經(jīng)過交流電源過零檢測電路的第八電阻輸入，經(jīng)過第一三極管、第二三極管生成斜面向左的正半周準(zhǔn)鋸齒波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒波，正半周準(zhǔn)鋸齒波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒波經(jīng)過電壓時(shí)間轉(zhuǎn)換器的第一比較器、第二比較器分別轉(zhuǎn)化為正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波，正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波經(jīng)過微分電路對正半周準(zhǔn)鋸齒矩形波和負(fù)半周準(zhǔn)鋸齒矩形波的波形進(jìn)行合成，再經(jīng)過波形整形電路的第三電壓比較器重新進(jìn)行波形整形，整形后的波形驅(qū)動(dòng)可控硅輸出斬波信號。它實(shí)現(xiàn)成本低、輸出效率高、功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)精細(xì)度高和容易模塊化實(shí)現(xiàn)等特性。特別適合于電機(jī)調(diào)速和臺燈亮度調(diào)節(jié)等需要調(diào)節(jié)功率、功能簡單且對成本敏感的應(yīng)用領(lǐng)域中。
文檔編號H02M1/06GK201830132SQ20102057034
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者姚繼能, 曾飛熊, 潘衛(wèi)明, 謝輝 申請人:浙江瑞德電子科技有限公司