專利名稱：多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，特別涉及一種用于控制閘流管觸發(fā)角度的控制裝置。
一般閘流管使用在交流電源時(shí)，其負(fù)載端的功率控制能以控制閘流管的觸發(fā)角度來達(dá)到，而此觸發(fā)角度越小時(shí)其負(fù)載端功率越大，反之當(dāng)觸發(fā)角度越大時(shí)，負(fù)載端的功率越??；目前常見的閘流管觸發(fā)角度控制方式，如單一角度觸發(fā)方式、連續(xù)旋鈕式調(diào)相觸發(fā)方式、按鈕漸進(jìn)式觸發(fā)方式等等，其觸發(fā)角度或是固定不變，或是以簡(jiǎn)單的變化調(diào)整而改變其觸發(fā)角度至另一固定狀態(tài)，所以該等觸發(fā)角度的變化方式可達(dá)到的功能較單純且有限，無法作大規(guī)模任意控制。
本實(shí)用新型人見于上述習(xí)知閘流管觸發(fā)角度控制方式不盡理想，故加以長(zhǎng)期的苦心鉆研，經(jīng)不斷改進(jìn)，才有本實(shí)用新型產(chǎn)生。
本實(shí)用新型的目的是提供一種多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置，其可用預(yù)先設(shè)置的方式，達(dá)到同時(shí)分別控制數(shù)個(gè)閘流管上負(fù)載的各觸發(fā)角度的序列變化。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為所述多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置主要包括有一整流線路，可在輸出端獲得一提供整個(gè)線路使用的直流電源與一經(jīng)過衰減而全波整流的整流波；一施密特觸發(fā)器，其輸入端來自上述整流波，其輸出端可在每單一整流波的時(shí)間內(nèi)，確定出一原始觸發(fā)區(qū)；一預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元，其輸入端來自上述施密特觸發(fā)器的輸出，其輸出可在每一原始觸發(fā)區(qū)的時(shí)間內(nèi)，送出一串預(yù)定數(shù)量的脈沖串；一地址計(jì)數(shù)單元，其輸入端來自上述預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元的輸出，其具有一組二進(jìn)制的輸出線；一存貯單元，其各地址線被接至上述地址計(jì)數(shù)器的各輸出線，具有一組預(yù)定位(BITS)的數(shù)據(jù)線；一多位開關(guān)組，用于將存貯單元的數(shù)據(jù)線由其一組輸入端送入，并藉一解碼器選擇驅(qū)動(dòng)，而將其輸入端所取得數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)經(jīng)由其中多組輸出端之一送出；以整體組成來看，可將多位開關(guān)組各輸出組分別連接到數(shù)個(gè)閘流管元件的觸發(fā)端，使各閘流管元件于原始觸發(fā)區(qū)的時(shí)間內(nèi)，可因存貯單元數(shù)據(jù)線送出的數(shù)據(jù)變化，及觸碼器的分配，而能對(duì)各閘流管作個(gè)別且分組的觸發(fā)控制。
有關(guān)本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)手段及功效，僅舉一較佳可行實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如后。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1所示是本實(shí)用新型實(shí)施例的線路方框示意圖。
圖2－1所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中整流線路整流波a的波形。
圖2－2所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中施密特觸發(fā)器輸出b的波形。
圖2－3所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中單觸發(fā)延遲器輸出c波形。
圖2－4所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元輸出脈沖串d的波形。
圖2－5所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元中與門輸出e的波形。
圖2－6所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中存貯單元第一存貯區(qū)在一個(gè)脈沖串d中被尋址的時(shí)間間隔，及解碼器輸出f1的波形。
圖2－7所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中存貯單元第二存貯區(qū)在一個(gè)脈沖串d中被尋址的時(shí)間間隔，及解碼器輸出f2的波形。
圖2－8所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中存貯單元第三存貯區(qū)在一個(gè)脈沖串d中被尋址的時(shí)間間隔，及解碼器輸出f3的波形。
圖2－9所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中存貯單元第四存貯區(qū)在一個(gè)脈沖串d中被尋址的時(shí)間間隔，及解碼器輸出f4的波形。
圖3所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中地址計(jì)數(shù)單元前64個(gè)計(jì)數(shù)中存貯單元中各地址線與數(shù)據(jù)線的變化值。
圖4所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中地址計(jì)數(shù)單元前64個(gè)計(jì)數(shù)中，受觸發(fā)的四個(gè)閘流管的導(dǎo)通狀態(tài)示意圖。
圖5所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中的另一時(shí)間段的64次尋址中于第一存貯區(qū)被尋址16次所得的數(shù)據(jù)輸出值。
圖6所示是本實(shí)用新型實(shí)施例中的另一時(shí)間段的64次尋址中受觸發(fā)的八個(gè)閘流管的導(dǎo)通狀態(tài)示意圖。
請(qǐng)先參見圖1所示，它為多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度控制裝置的線路方框示意圖，其主要包括有一整流線路10、一施密特觸發(fā)器20、一單觸發(fā)延遲器30、一預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元40、一地址計(jì)數(shù)單元50、一存貯單元60、一解碼器70、一多位開關(guān)組80，其中整流線路10的輸入端為交流電源AC，可在輸出端獲得一提供整體線路使用的直流電壓＋V，和一經(jīng)過衰減的全波整流的整流波a(如圖2－1所示)，原則上其相位的變化和交流電源AC相同。
施密特觸發(fā)器20的輸入端來自上述整流線路10的整流波a，可設(shè)定在該整流波a上升或下降至某一電位時(shí)，令其輸出b(如圖2－2所示)變?yōu)楦唠娢?以下簡(jiǎn)稱為“1”)或低電位(以下簡(jiǎn)稱為“0”)，而輸出b電位為“1”的期間在此稱為原始觸發(fā)區(qū)T1，由圖中可見每一原始觸發(fā)區(qū)T1是由起始點(diǎn)b1開始，而終于終止點(diǎn)b2。
單觸發(fā)延遲器30的輸入端來自上述施密特觸發(fā)器20的輸出b，可送出一如圖2－3所示的輸出c，目的是使觸發(fā)范圍的起始點(diǎn)具有調(diào)節(jié)性，于是可在該輸出c得到一個(gè)始于起始點(diǎn)c1、止于終止點(diǎn)c2的新觸發(fā)區(qū)T2，其中起始點(diǎn)c1較晚于原始觸發(fā)區(qū)T1的起始點(diǎn)b1，而終止點(diǎn)c2則和終止點(diǎn)b2于同時(shí)間終止。
預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元40包含一觸發(fā)器41、一脈沖發(fā)生器42、一計(jì)數(shù)器43，首先是將上述單觸發(fā)延遲器30的輸出c送入觸發(fā)器41，于是在起始點(diǎn)c1時(shí)觸發(fā)器41便令脈沖發(fā)生器42工作，而在新觸發(fā)區(qū)T2期間內(nèi)送出一預(yù)定數(shù)量的脈沖串d(如圖2－4所示)，其中該脈沖串d在本實(shí)施例中被設(shè)定為包含脈沖d1～d64的64個(gè)脈沖；其設(shè)定數(shù)量為64個(gè)的方式為由脈沖發(fā)生器42逐一將其所產(chǎn)生的脈沖送入計(jì)數(shù)器43時(shí)，計(jì)數(shù)器43便逐一往上二進(jìn)位地計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)量到達(dá)64，將使其六個(gè)輸出端431皆變?yōu)椤?”，此時(shí)因該六輸出端431被送入一個(gè)與門44，因此與門44的輸出e(如圖2－5所示)將變?yōu)椤?”，觸發(fā)器41和計(jì)數(shù)器43將同時(shí)被復(fù)原，而觸發(fā)器41一旦被復(fù)原，脈沖發(fā)生器42便停止產(chǎn)生脈沖，直到輸出c的下一個(gè)起始點(diǎn)c1出現(xiàn)時(shí)，脈沖發(fā)生器42才再恢復(fù)送出脈沖。
地址計(jì)數(shù)單元50的輸入端來自上述預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元的脈沖串d，其具有12位(BITS)的輸出，其中Q11為最高位，Q0為最低位，于是Q11至Q0之間的變化值可由000000000000至111111111111，若簡(jiǎn)化為十六進(jìn)位表示，即為000－FFF。
存貯單元60可由一般使用的ROM、EPROM…等等設(shè)計(jì)而成，在此被設(shè)計(jì)為具有12條地址線A11～A0，最高位為A11，最低位為A0，亦即其存貯容量共有4K字節(jié)(BYTES)(1K＝1024)，而各地址線的尋址輸入是來自上述地址計(jì)數(shù)器50的各輸出，其連接時(shí)以最高的兩條地址線A11、A10分別接到最低的二輸出線Q1、Q0，而A9～A0則分別接到Q11～Q2；在此將A11、A10分別接到Q1、Q0其主要原因，乃為便利于存貯單元60的存貯設(shè)置，因?yàn)?，?dāng)Q11～Q0由000往上計(jì)數(shù)至FFF時(shí)，將依序先后輪流掃描該存貯單元60中四個(gè)長(zhǎng)度為1K字節(jié)的存貯區(qū)，即第一存貯區(qū)000～3FF(A11A10＝00)、第二存貯區(qū)400～7FF(A11A10＝01)、第三存貯區(qū)800～BFF(A11A10＝10)、第四存貯區(qū)C00～FFF(A11A10＝11)等四個(gè)存貯區(qū)，而每次掃描尋址所得的數(shù)據(jù)內(nèi)容便由其數(shù)據(jù)線D7～D0送出；于是在上述的單一脈沖串d范圍內(nèi)的64個(gè)脈沖d1～d64中，該四個(gè)存貯區(qū)分別被尋址的時(shí)間間隔如圖2－6至圖2－9所示，其中在一個(gè)脈沖串d中每一個(gè)存貯區(qū)皆可被尋址16次。
該解碼器70具有2－4線的解碼功能，其輸入端取自上述存貯單元60的地址線A11、A10，故其輸出端f1～f4的波形分別相同于圖2－6至圖2－9所示。
該多位開關(guān)組80具有四組8位輸出端81～84，可藉上述解碼器70的輸出端f1～f4輪流掃描驅(qū)動(dòng)，而能將上述存貯單元60的數(shù)據(jù)線D7～D0依序輪流輸出至各組輸出端81～84的八條輸出線上；且各輸出端81～84共32條輸出線均可分別控制觸發(fā)一閘流管91的觸發(fā)角度，進(jìn)而達(dá)到對(duì)各負(fù)載92的功率控制；原則上，因各負(fù)載92的電源是來自交流電源AC加以全波整流而得，因此其相位與整流線路中的整流波a相同，僅二者的振幅大小不同，所以前述用單一整流波a為時(shí)間對(duì)應(yīng)所繪出各附圖，事實(shí)上亦可和負(fù)載端的電源相位相對(duì)應(yīng)。
以上為該多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置方框線路的說明，至于其整體組合動(dòng)作說明如下首先，觀察地址計(jì)數(shù)單元50前64個(gè)計(jì)數(shù)中(即Q11～Q0由000000000000計(jì)數(shù)至000000111111)，每次計(jì)數(shù)時(shí)存貯單元60中各地址線A11～A0與數(shù)據(jù)線D7～D0的變化，如圖3所示，由于在前64個(gè)計(jì)數(shù)中，Q11～Q6始終保持“0”，即存貯單元60的地址線A9～A4全為“0”，因此為求簡(jiǎn)單明了，于圖中不示出A9～A4；而存貯單元60中數(shù)據(jù)線D7～D0所得的8位數(shù)據(jù)，可預(yù)先設(shè)計(jì)而寫入存貯單元60中，每一次尋址便可取得一個(gè)預(yù)先設(shè)定的8位數(shù)據(jù)，而由圖中可見僅在脈沖d1、d7、d34、d48時(shí)，能送出有效的觸發(fā)；再將各狀態(tài)的變化逐一說明如下(1)在脈沖d1時(shí)因存貯單元60被尋址在第一存貯區(qū)，取得的數(shù)據(jù)線中僅D7＝1，又因A11A10＝00，故解碼器70的輸出端f1將驅(qū)動(dòng)多位開關(guān)組80，而令數(shù)據(jù)線D7～D0從輸出端81送出，于是輸出端81的第八線對(duì)其控制的閘流管91進(jìn)行觸發(fā)，而使該閘流管91導(dǎo)通。
(2)在脈沖d7時(shí)因存貯單元60被尋址在第三存貯區(qū)，取得的數(shù)據(jù)線中僅D3＝1，又因A11A10＝10，故解碼器70的輸出端f3將驅(qū)動(dòng)多位開關(guān)組80，而令數(shù)據(jù)線D7～D0從輸出端83送出，于是輸出端83的第四線對(duì)其控制的閘流管91進(jìn)行觸發(fā)，而使該閘流管91導(dǎo)通。
(3)在脈沖d34時(shí)因存貯單元60被尋址在第二存貯區(qū)，取得的數(shù)據(jù)線中僅D0＝1，又因A11A10＝01，故解碼器70的輸出端f2將驅(qū)動(dòng)多位開關(guān)組80，而令數(shù)據(jù)線D7～D0從輸出端82送出，于是輸出端82的第一線對(duì)其控制的閘流管91進(jìn)行觸發(fā)，而使該閘流管91導(dǎo)通。
(4)在脈沖d48時(shí)因存貯單元60被尋址在第四存貯區(qū)，取得的數(shù)據(jù)線中僅D1＝1，又因A11A10＝11，故解碼器70的輸出端f4將驅(qū)動(dòng)多位開關(guān)組80，而令數(shù)據(jù)線D7～D0從輸出端84送出，于是輸出端84的第一線對(duì)其控制的閘流管91進(jìn)行觸發(fā)，而使該閘流管91導(dǎo)通。
以上即為在地址計(jì)數(shù)單元50前64個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)間中，該多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置所可達(dá)到的觸發(fā)角度控制狀態(tài)，又在每64個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)間中，受輸出端81～84觸發(fā)的每一閘流管91均有16次被觸發(fā)的機(jī)會(huì)，至于各閘流管91是否被觸發(fā)，則視存貯單元60預(yù)先寫入的數(shù)據(jù)(D7～D0)而定，然而，雖然各閘流管91有16次被觸發(fā)的機(jī)會(huì)，但只有第一次的觸發(fā)真正有效，因閘流管91是在正弦波交流電源的每個(gè)半波周期時(shí)間中導(dǎo)通(無論其是否被全波整流皆同)，只要一經(jīng)觸發(fā)便能保持導(dǎo)通，直到此半波周期結(jié)束為止(此特性為該類電路元件的一般特性)；而圖4所示是上述狀態(tài)1至狀態(tài)4中四個(gè)閘流管91于不同時(shí)間受到觸發(fā)時(shí)的導(dǎo)通情形(即四個(gè)閘流管91具有不同的觸發(fā)角度)，其中各斜線部份為閘流管91受觸發(fā)而導(dǎo)通的區(qū)域。
上述實(shí)施例中，各閘流管91是以可控硅整流器(SCR)為例，因此各負(fù)載92端的電源須先經(jīng)過整流，但各閘流管91若采用雙向閘流管(TRIAC)，則負(fù)載92端的電源可直接以交流電源送入；而且，雖于正弦波的每半個(gè)周期中各閘流管91僅需一次觸發(fā)即可導(dǎo)通，但若有需要亦可在半波周期中作連續(xù)多次觸發(fā)，如圖5所示，它為在另一時(shí)間段的64次尋址中所得的數(shù)據(jù)輸出，其中僅示出第一存貯區(qū)被尋址取得的16個(gè)字節(jié)，而由圖中可見，D7于16次的尋址皆為“1”，其余D6～D0也都不止一次送出“1”，于是多位開關(guān)組80輸出端81各線811～818，也都不止一次對(duì)其所控制的閘流管91進(jìn)行觸發(fā)，而圖6所示即為該受觸發(fā)的八個(gè)閘流管的導(dǎo)通狀態(tài)示意圖；此種連續(xù)多次觸發(fā)方式對(duì)電阻性的負(fù)載(如燈泡)較不需要，但對(duì)于電感性負(fù)載(如馬達(dá))的控制則較為需要，因?yàn)榇朔绞娇梢愿纳齐娏骺赡懿贿B續(xù)的缺點(diǎn)。
另外在本實(shí)施例中，存貯單元60的容量有4K字節(jié)，亦即地址計(jì)數(shù)單元50由000000000000計(jì)數(shù)至111111111111為一循環(huán)周期，故該多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置，可對(duì)各組閘流管91所作的觸發(fā)極富有變化，不但可選擇觸發(fā)輸出端81～84其中一組，更可對(duì)各組輸出端的八條線作分別觸發(fā)。
若將地址計(jì)數(shù)單元50與存貯單元60的容量擴(kuò)大時(shí)，其循環(huán)周期將隨之變長(zhǎng)，這僅為本實(shí)施例的等效結(jié)構(gòu)變化，恕不冗述。
綜觀上述，本實(shí)用新型的構(gòu)造、特征的確能提供一種多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置，其可藉預(yù)先的設(shè)置，而達(dá)到同時(shí)分別控制數(shù)個(gè)閘流管上負(fù)載的各觸發(fā)角度的序列變化，確實(shí)已達(dá)到本實(shí)用新型的目的。
權(quán)利要求1.一種多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置，其特征在于它包括有一可輸出一衰減的整流波的整流線路；一其輸入端來自上述整流線路的整流波，其輸出端可在每單一整流波的時(shí)間內(nèi)，確定出一原始觸發(fā)區(qū)的施密特觸發(fā)器；一其輸入端來自上述施密特觸發(fā)器的輸出，其輸出可于每一原始觸發(fā)區(qū)時(shí)間內(nèi)，送出一串預(yù)定數(shù)量脈沖串的預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元；一其輸入端來自上述預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元的輸出，并具有一組二進(jìn)制輸出線的地址計(jì)數(shù)單元；一其各地址線被接到上述地址計(jì)數(shù)器的各輸出線，具有一組預(yù)定位(BITS)數(shù)據(jù)線的存貯單元；一用于將存貯單元的數(shù)據(jù)線由其一組輸入端送入，并配合一解碼器的選擇驅(qū)動(dòng)，而將其輸入端所取得的數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)經(jīng)由其多組輸出端之一送出的多位開關(guān)組，其中該解碼器的輸入線是取自于存貯單元的部份地址線，而解碼器所取地址線的數(shù)目能決定多位開關(guān)組中輸出端的組數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置，其特征在于所述施密特觸發(fā)器的輸出先送入一個(gè)可確定出新觸發(fā)區(qū)的單觸發(fā)延遲器后，再送到預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元。
3.如權(quán)利要求1所述的多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置，其特征在于所述存貯單元中若干較高位(BIT)的地址線分別接到地址計(jì)數(shù)單元中若干較低位的輸出線上。
4.如權(quán)利要求3所述的多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置，其特征在于所述若干較高位的地址線是構(gòu)成驅(qū)動(dòng)多位開關(guān)組中解碼器的輸入線。
專利摘要本實(shí)用新型的多個(gè)閘流管分別觸發(fā)角度的控制裝置以一整流線路(10)提供直流電源，并輸出一衰減的整流波至一施密特觸發(fā)器(20)，使其輸出端可于每單一整流波的時(shí)間內(nèi)，確定出一原始觸發(fā)區(qū)；另有一預(yù)定脈沖數(shù)產(chǎn)生單元(40)，可在每一原始觸發(fā)區(qū)的時(shí)區(qū)內(nèi)，送出一串預(yù)定數(shù)量的脈沖串至一地址計(jì)數(shù)單元(50)，使其進(jìn)行計(jì)數(shù)并對(duì)一存貯單元(60)尋址，而尋址所得數(shù)據(jù)將被送至一多位開關(guān)組(80)的輸入端，并選擇由其多組輸出端之一送出，而能對(duì)各閘流管(91)作個(gè)別且分組的觸發(fā)控制。
文檔編號(hào)H02M1/08GK2082916SQ90223739
公開日1991年8月14日 申請(qǐng)日期1990年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月20日
發(fā)明者崔懷宙 申請(qǐng)人:崔懷宙