專利名稱：基于平面變壓器的可控硅恒流驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
硅的驅(qū)動電路，可控硅廣泛應(yīng)用于可控整流、有源逆變、交流調(diào)壓、變頻器、無觸點(diǎn)功率開關(guān)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
晶閘管又稱可控硅，是硅晶體閘流管的簡稱。是一種大功率半導(dǎo)體器件，出現(xiàn)于70年代。它的出現(xiàn)使半導(dǎo)體器件由弱電領(lǐng)域擴(kuò)展到強(qiáng)電領(lǐng)域。利用其整流可控特性可方便地對大功率電源進(jìn)行控制和變換。它具有體積小、重量輕、耐壓高、容量大、無噪聲、壽命長、容量大(正向平均電流達(dá)千安、正向耐壓達(dá)數(shù)千伏)。晶閘管也像半導(dǎo)體二極管那樣具有單向?qū)щ娦?，但它的?dǎo)通時(shí)間是可控的(可控硅)，主要用于整流、逆變、調(diào)壓及開關(guān)等方面。它有普通型、雙向型和可關(guān)斷型等。使用維護(hù)簡單、控制靈敏等優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用。如何能夠穩(wěn)定而高效的驅(qū)動可控硅，是能否使用好可控硅的關(guān)鍵。平面變壓器的優(yōu)點(diǎn)主要集中在較低的漏感值和交流阻抗。繞組問的間隙越大意味著漏感越大，也就產(chǎn)生更高的能量損失。平面變壓器利用銅箔與電路板間的緊密結(jié)合，使得在相鄰的匝數(shù)層間的間隙非常的小，因此能量損耗也就很小了。在平面型變壓器里，其“繞組”是做在印制電路板上的扁平傳導(dǎo)導(dǎo)線或是直接用銅泊。扁平的幾何形狀降低了開關(guān)頻率較高時(shí)趨膚效應(yīng)的損耗，也就是渦流損耗。因此，能最有效地利用銅導(dǎo)體的表面導(dǎo)電性能，效率要比傳統(tǒng)變壓器高得多。另外，平面變壓器體積小，便于減小驅(qū)動器的整體體積，無需人工繞線,一致性好,并且成本也低于繞線變壓器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種采用基于平面變壓器的可控硅驅(qū)動電路，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠輸出可編程恒定電流，體積小，效率可高達(dá)90%。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)該發(fā)明包括FPGA內(nèi)部邏輯控制部分，基于平面變壓器的推挽電路部分，同步整流電路部分和可編程恒定電流部分，通過FPGA的內(nèi)部邏輯控制電路控制推挽電路的兩個(gè)MOS管輪流導(dǎo)通，再經(jīng)過同步整流電路整流，輸出恒定的電流，驅(qū)動可控硅導(dǎo)通。由于可控硅的門極呈現(xiàn)二極管特性，使用恒流驅(qū)動可以避免過高的驅(qū)動電流將其燒毀。通過FPGA控制比較器的參考電壓就可以輸出不同的驅(qū)動電流。有益效果該發(fā)明能夠輸出可編程恒定驅(qū)動電流，體積小，效率可高達(dá)90%。


圖1是基于平面變壓器的可控硅驅(qū)動電路拓?fù)鋱D。圖2是FPGA內(nèi)部的邏輯控制電路拓?fù)鋱D。圖3是基于平面變壓器的推挽電路拓?fù)鋱D。圖4是同步整流電路拓?fù)鋱D。
圖5是可編程限流電路拓?fù)鋱D。具體實(shí)現(xiàn)方式
見圖1，基于平面變壓器的可控硅驅(qū)動電路，包括FPGA邏輯控制部分、基于平面變壓器的推挽電路部分、同步整流部分、可編程恒定電流部分組成。見圖2，F(xiàn)PGA通過內(nèi)部的觸發(fā)器，分離出互補(bǔ)的兩個(gè)信號，分別驅(qū)動推挽電路的兩個(gè)MOS管，使兩個(gè)MOS管互補(bǔ)導(dǎo)通。見圖3，推挽電路的兩個(gè)MOS管接收FPGA的驅(qū)動信號互補(bǔ)導(dǎo)通。通過平面變壓器輸出電壓信號
見圖4，通過同步整流電路，同步整流是為了降低二極管的管壓降，使輸出得到穩(wěn)定電壓驅(qū)動可控硅。見圖5，通過限流電路，限制MOS管的電流，當(dāng)過流時(shí)，通過限流電路給FPGA輸送關(guān)斷驅(qū)動信號，使電路處于關(guān)斷狀態(tài)，使輸出處于恒流狀態(tài)，保護(hù)驅(qū)動的可靠性和穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.基于平面變壓器的可控硅恒流驅(qū)動電路，其特征是該發(fā)明包括FPGA內(nèi)部邏輯控制部分，基于平面變壓器的推挽電路部分，同步整流電路部分和可編程恒定電流部分，通過FPGA的內(nèi)部邏輯控制電路控制推挽電路的兩個(gè)MOS管輪流導(dǎo)通，再經(jīng)過同步整流電路整流，輸出恒定的電流，驅(qū)動可控硅導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種基于平面變壓器的可控硅流驅(qū)動電路。該發(fā)明所述通過FPGA內(nèi)部邏輯控制電路控制推挽電路的兩個(gè)MOS管輪流導(dǎo)通，再經(jīng)過同步整流電路整流，輸出恒定的電流，驅(qū)動可控硅導(dǎo)通。由于可控硅的門極呈現(xiàn)二極管特性，使用恒流驅(qū)動可以避免過高的驅(qū)動電流將其燒毀。通過FPGA控制比較器的參考電壓就可以輸出不同的驅(qū)動電流。能夠輸出可編程恒定驅(qū)動電流，體積小，效率可高達(dá)90%。
文檔編號H02M1/088GK103066813SQ20111032330
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月22日
發(fā)明者史麗萍, 胡泳軍, 劉金虹, 趙井貴, 陳麗兵 申請人:徐州上若伏安電氣有限公司