一種測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路的制作方法
【專利摘要】一種測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路，連接單相電動機(jī)的電路輸出端之一接往單相電源輸入端的一極，該輸出端之一經(jīng)反向連接二極管、降壓電阻以及至少包括一穩(wěn)壓二極管支路和一濾波電容器支路的并聯(lián)電路，接往單相電源輸入端的另一極；并聯(lián)電路二公共節(jié)點(diǎn)中較高電位者連接電子控制電路的直流電源端，較低電位者連接電子控制電路的共地端；雙向晶閘管的第2主電極經(jīng)電流檢測電阻接往高電位公共節(jié)點(diǎn)，第1主電極接往連接單相電動機(jī)的電路輸出端之二；雙向晶閘管第2主電極與電流檢測電阻的連接點(diǎn)接往電子控制電路的信號輸入端；晶閘管的控制極接往電子控制電路的控制輸出端。該電路簡單而成本低，滿足控制性能要求。
【專利說明】
一種測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種晶閘管電動機(jī)控制電路，尤其涉及一種測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路，在國際專利分類表中，分類可屬于H02P7/622。
【背景技術(shù)】
[0002]以雙向晶閘管控制單相電動機(jī)已有悠久歷史，為了獲得優(yōu)良性能，有時還需測量電動機(jī)的電流進(jìn)行控制。然而，現(xiàn)有技術(shù)該控制電路比較復(fù)雜而成本比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出一種測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路，其相比現(xiàn)有技術(shù)的電路簡單而成本低，但滿足控制性能要求，尤其可連續(xù)測量電動機(jī)的電流瞬時值進(jìn)行控制。
[0004]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路，包括:單相電源輸入端，連接單相電動機(jī)的電路輸出端，雙向晶閘管，具有共地端及相對該共地端的直流電源端、信號輸入端和控制輸出端的電子控制電路;其特征在于:
[0005]一一所述連接單相電動機(jī)的電路輸出端之一接往所述單相電源輸入端的一極，該輸出端之一經(jīng)反向連接二極管、降壓電阻以及至少包括一穩(wěn)壓二極管支路和一濾波電容器支路的并聯(lián)電路，接往單相電源輸入端的另一極；
[0006]一一所述并聯(lián)電路二公共節(jié)點(diǎn)中較高電位者連接所述直流電源端，較低電位者連接所述共地端；
[0007]一一所述雙向晶閘管的第2主電極經(jīng)電流檢測電阻接往所述高電位公共節(jié)點(diǎn)，第I主電極接往所述連接單相電動機(jī)的電路輸出端之二 ；
[0008]一一所述雙向晶閘管第2主電極與電流檢測電阻的連接點(diǎn)接往所述信號輸入端；
[0009]一一所述晶閘管的控制極接往所述控制輸出端。
[0010]在上述控制電路中:
[0011]一一按歐姆定律，電流檢測電阻上的電壓正比于通過的電流；
[0012]——按基爾霍夫第2定律，雙向晶閘管第2主電極與電流檢測電阻的連接點(diǎn)對共地端的電壓，即等于直流電源端對共地端的電壓與電流檢測電阻上的電壓降疊加之和；
[0013]一一直流電源端對共地端為穩(wěn)壓二極管和濾波電容器并聯(lián)電路所恒定的電壓。
[0014]因此，電流檢測電阻上的電壓被鉗位于基于共地端的直流電源電壓，對其測量所需的共地和鉗位問題被巧妙地結(jié)合解決，即雙向晶閘管第2主電極與電流檢測電阻的連接點(diǎn)向所述電子控制電路成功輸出相應(yīng)單相電動機(jī)交流電流且能夠被通常如單片機(jī)一類電子控制電路所測量的電壓。該設(shè)計的技術(shù)效果是:
[0015]一一使用電阻降壓取樣相比使用傳統(tǒng)的電流互感器或最新的電流傳感器專用芯片，成本較低和體積較小；
[0016]一一省去如單片機(jī)一類電子控制電路在測量交流信號通常所需的預(yù)處理電路，如使用電阻、電容和二極管組合或運(yùn)算放大器的鉗位電路等，除可降低成本外，還可對測量有更快的響應(yīng)，提尚可靠性。
[0017]該電路的進(jìn)一步設(shè)計是，所述雙向晶閘管第2主電極與電流檢測電阻的連接點(diǎn)經(jīng)一分壓電路接往所述信號輸入端。該分壓電路可以使所述信號輸入端獲得適合的信號幅值。該分壓電路的下電阻最好并聯(lián)一適當(dāng)?shù)碾娙萜?，以濾除干擾。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案和效果將在【具體實(shí)施方式】中結(jié)合附圖作進(jìn)一步的說明。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1，本發(fā)明實(shí)施例以測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路主要包括:[0021 ] ——單相電源輸入端，其2極分別為AC_INPUT1和AC_INPUT2;
[0022 ] ——連接單相電動機(jī)的電路輸出端，其2極分別為M0T0R11和M0T0R12 ；
[0023]一一雙向晶閘管Ql;
[0024]——單片機(jī)Ul，其第8腳為共地腳VSS，第I腳為直流電源腳VDD，第2?7腳是編號為GPO ?GP5 的 1 口。
[0025]圖中:
[0026]——單相電源輸入端的一極AC_INPUT1經(jīng)溫度保險絲Fl連接單相電動機(jī)的輸出端之一 101'01?11，該連接點(diǎn)經(jīng)反向連接的二極管01、電阻1?11和1?12、由穩(wěn)壓二極管021、濾波電容器C7和C8、電阻Rl 6并聯(lián)而成的電路，接往單相電源輸入端的另一極AC_INPUT2 ；
[0027]一一上述并聯(lián)電路二公共節(jié)點(diǎn)，與降壓電阻R12連接點(diǎn)者為本實(shí)施例電路的共地端GND，其連接單片機(jī)Ul第8腳即共地腳VSS;另一公共節(jié)點(diǎn)連接單片機(jī)Ul第I腳即直流電源腳VDD，作為本實(shí)施例電路的直流電源端VCC。由于二極管Dl的整流、電阻Rl I和R12的降壓、穩(wěn)壓二極管DZl的穩(wěn)壓和濾波電容器C7、C8的濾波，在上述共地端GND和直流電源端VCC之間，形成以直流電源端VCC對共地端GND(以下簡稱“地”)為正5V的直流電源電壓，供單片機(jī)Ul工作；
[0028]一一雙向晶閘管Ql的第2主電極(即通常所稱T2)經(jīng)電流檢測電阻R22接往直流電源端VCC;第I主電極(S卩通常所稱Tl)接往上述連接單相電動機(jī)另一輸出端M0T0R12;
[0029]——雙向晶閘管Ql的第2主電極與電流檢測電阻R22的連接點(diǎn)經(jīng)電阻R24連接單片機(jī)Ul的1 口 GP4 AP4同時經(jīng)電阻R23和電容ClO并聯(lián)接地。電阻R24和R23組成了對所述連接點(diǎn)對地的電壓取樣的分壓降壓電路。電容ClO起抗干擾作用；
[0030]——雙向晶閘管Ql的控制極經(jīng)電阻R19接往單片機(jī)的1 口 GP2 ；
[0031]——單相電源輸入端的一極AC_INPUT1經(jīng)熔斷器Fl與單相電動機(jī)的輸出端之一M0T0R11的連接點(diǎn)經(jīng)電阻R9、R10串聯(lián)連接單片機(jī)Ul的1口GPl，GP1同時經(jīng)電阻R18接地，電阻R24和R23組成了對來自單相電源輸入端的一極AC_INPUT I的電源對地的電壓取樣的分壓降壓電路。GPl同時經(jīng)電阻R17連接直流電源端VCC和經(jīng)電容C9接地構(gòu)成測量交流信號所需的上鉗位。電容C9起抗干擾作用；
[0032]——雙向晶閘管QI的第I主電極連接單相電動機(jī)另一輸出端MOTOR 12之A處經(jīng)電阻R20、R13串聯(lián)連接單片機(jī)Ul的1 口 GPO，GPO同時經(jīng)電阻R14接地，電阻R20和R13組成了對來自A處的電動機(jī)對地的電壓取樣的分壓降壓電路。GPO同時經(jīng)電阻R15連接直流電源端VCC和經(jīng)電容C6接地構(gòu)成測量交流電壓所需的上鉗位。電容C6起抗干擾作用；
[0033]——單相電源輸入端的一極AC_INPUT1經(jīng)熔斷器Fl與單相電動機(jī)的輸出端之一M0T0R11的連接點(diǎn)還經(jīng)電阻R7、R8串聯(lián)連接單片機(jī)Ul的1 口 GP5，因此使交流電源降壓后配合1口的結(jié)構(gòu)，向GP5提供控制雙向晶閘管Ql觸發(fā)所需與交流電源電壓同步的過零信號。GP5同時經(jīng)電容器C5接地，起抗干擾作用；
[0034]——單片機(jī)Ul內(nèi)置程序，使單片機(jī)的1 口 GP2按照其它1 口的輸入和內(nèi)置程序輸出觸發(fā)脈沖，控制雙向晶閘管Ql的導(dǎo)通，從而可按連續(xù)測量到的電動機(jī)的電流控制連接于電路輸出端MOTOR 11、MOTOR 12的單相電動機(jī)的啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)。內(nèi)置程序流程實(shí)例可參考本
【申請人】的在先申請cn201510475220.4。
[0035]該電路使用電阻取樣測量電流會有一定功率損耗并因而發(fā)熱，需注意按單片機(jī)1口的性能選擇盡可能低的取樣電壓，滿足工程測量精度的需要即可。輸入功率數(shù)十瓦以內(nèi)的小電動機(jī)，適當(dāng)選擇取樣電壓，該功率損耗可限制在電動機(jī)輸入功率的1%以內(nèi)。電動機(jī)額定電壓較高時，電流也較小，該功率損耗可更低。
[0036]該電路直流電源電壓的精度依靠穩(wěn)壓二極管，需注意其穩(wěn)壓精度。通常的穩(wěn)壓二極管已能滿足一般電器中電流檢測電阻上的電壓鉗位的工程測量精度的需要。
[0037]可以有屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)的如下設(shè)計改動:
[0038]—一溫度保險絲Fl可改為設(shè)于外電路的保護(hù)裝置或電路代替，即單相電源輸入端的一極AC_INPUT1直接連接單相電動機(jī)的輸出端之一M0T0R11;
[0039]一一二極管Dl、降壓電阻Rll和R12的串聯(lián)順序可任意；
[0040 ] ——由分立元件組成的電子控制電路代替單片機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測量電流控制單相電動機(jī)的晶閘管控制電路，包括:單相電源輸入端，連接單相電動機(jī)的電路輸出端，雙向晶閘管，具有共地端及相對該共地端的直流電源端、信號輸入端和控制輸出端的電子控制電路;其特征在于: 一一所述連接單相電動機(jī)的電路輸出端之一接往所述單相電源輸入端的一極，該輸出端之一經(jīng)反向連接二極管、降壓電阻以及至少包括一穩(wěn)壓二極管支路和一濾波電容器支路的并聯(lián)電路，接往單相電源輸入端的另一極； 一一所述并聯(lián)電路二公共節(jié)點(diǎn)中較高電位者連接所述直流電源端，較低電位者連接所述共地端； 一一所述雙向晶閘管的第2主電極經(jīng)電流檢測電阻接往所述高電位公共節(jié)點(diǎn)，第I主電極接往所述連接單相電動機(jī)的電路輸出端之二 ； 一一所述雙向晶閘管第2主電極與電流檢測電阻的連接點(diǎn)接往所述信號輸入端； 一一所述晶閘管的控制極接往所述控制輸出端。2.按照權(quán)利要求1所述晶閘管控制電路，其特征在于:所述雙向晶閘管第2主電極與電流檢測電阻的連接點(diǎn)經(jīng)一分壓電路接往所述信號輸入端。3.按照權(quán)利要求2所述晶閘管控制電路，其特征在于:所述分壓電路的下電阻并聯(lián)一電容器。
【文檔編號】H02P5/74GK105846729SQ201610185914
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】區(qū)長釗, 卓春光, 李子宏, 王紅亮
【申請人】江門市地爾漢宇電器股份有限公司