專(zhuān)利名稱：一種多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制高壓大電流可控硅通斷的裝置，尤其涉及一種控制多路高壓大電流可控硅通斷的裝置。
背景技術(shù)：
可控硅作為功率開(kāi)關(guān)器件，具有成本低、開(kāi)關(guān)頻率快、可開(kāi)關(guān)高壓大電流的特點(diǎn)。但其難于關(guān)斷，一直是可控硅應(yīng)用的難點(diǎn)。已有的多路高壓大電流可控硅關(guān)斷方法都是采用復(fù)雜的純硬件大功率關(guān)斷電路，瞬間切斷可控硅工作電流，達(dá)到關(guān)斷可控硅的目的。其缺點(diǎn)是關(guān)斷電路復(fù)雜，生產(chǎn)調(diào)試?yán)щy，功耗大，工作可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提出一種電路簡(jiǎn)單，方便關(guān)斷多路可控硅，智能化程度高的多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，包括CPU單片機(jī)，功率驅(qū)動(dòng)電路，大電流脈沖形成電路，多個(gè)觸發(fā)電路和多個(gè)可控硅，CPU單片機(jī)的一個(gè)輸出口經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)電路接大電流脈沖形成電路的輸入端，大電流脈沖形成電路的輸出端接多個(gè)可控硅的多個(gè)陽(yáng)極，所述的多個(gè)可控硅的相應(yīng)的多個(gè)陰極分別接對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸出端，所述的多個(gè)觸發(fā)電路分別接在CPU單片機(jī)相應(yīng)的多個(gè)輸出口和多個(gè)可控硅相應(yīng)的多個(gè)控制級(jí)之間。
所述的多個(gè)觸發(fā)電路和CPU單片機(jī)相應(yīng)的多個(gè)輸出口之間可以接有輸出口擴(kuò)展電路。
由于采用了CPU單片機(jī)，經(jīng)編程在單片機(jī)的輸出口極易產(chǎn)生高頻脈沖，經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)電路和大電流脈沖形成電路，在多路可控硅的陽(yáng)極形成大電流脈沖波，當(dāng)脈沖處于低電位時(shí)，即可將可控硅關(guān)斷，經(jīng)編程在單片機(jī)的多個(gè)輸出口產(chǎn)生多路觸發(fā)脈沖信號(hào)，若單片機(jī)的輸出口不夠，則可接入輸出口擴(kuò)展電路，經(jīng)編程在輸出口擴(kuò)展電路的輸出端同樣產(chǎn)生多路觸發(fā)脈沖信號(hào)，只要觸發(fā)脈沖信號(hào)和大電流脈沖波信號(hào)在時(shí)間上對(duì)應(yīng)，就可方便的開(kāi)通、切斷多路可控硅的電流，實(shí)現(xiàn)了可控硅的大電流通斷可控輸出，省去了復(fù)雜的大功率關(guān)斷電路。


以下為附面說(shuō)明圖1為本發(fā)明一種多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置的電路方框圖；圖2為本發(fā)明一種多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置具有輸出口擴(kuò)展電路的電路方框圖；圖3為本發(fā)明為24路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置的電路原理圖；圖4為24路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置的A點(diǎn)大電流脈沖波，24路可控硅輸出信號(hào)Q1-Q24，控制級(jí)B1至B24的觸發(fā)控制信號(hào)的時(shí)序圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)如圖1所示。本實(shí)施例一種多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，包括CPU單片機(jī)1，功率驅(qū)動(dòng)電路2，大電流脈沖形成電路3，多個(gè)觸發(fā)電路41-4n和多個(gè)可控硅SCR1-SCRn，CPU單片機(jī)1的一個(gè)輸出口經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)電路2接大電流脈沖形成電路3的輸入端，大電流脈沖形成電路3的輸出端接多個(gè)可控硅SCR1-SCRn的多個(gè)陽(yáng)極，所述的多個(gè)可控硅SCR1-SCRn的相應(yīng)的多個(gè)陰極分別接對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸出端Q1-Qn，所述的多個(gè)觸發(fā)電路41-4n分別接在CPU單片機(jī)1相應(yīng)的多個(gè)輸出口I/O1-I/On和多個(gè)可控硅SCR1-SCRn相應(yīng)的多個(gè)控制級(jí)之間。
如圖2所示，當(dāng)需要控制的可控硅數(shù)量比較多，單片機(jī)的輸出口不夠，則可在多個(gè)觸發(fā)電路41-4n和CPU單片機(jī)1相應(yīng)的多個(gè)輸出口I/O1-I/Om之間接入輸出口擴(kuò)展電路5。
如圖3所示，為24路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置的電路原理圖，其中功率驅(qū)動(dòng)電路2采用MOSFET功率驅(qū)動(dòng)器，也可以采用IGBT功率模塊等。大電流脈沖形成電路3采用變壓器T，原邊的一端接VDD高壓，采用600V，另一端為大電流脈沖形成電路3的輸入端，副邊的一端接地，另一端為大電流脈沖形成電路3的輸出端，24個(gè)觸發(fā)電路41-424，其中每一個(gè)觸發(fā)電路由晶體管驅(qū)動(dòng)，晶體管的基極是觸發(fā)電路的輸入端，集電極是觸發(fā)電路的輸出端，采用3-8譯碼器74LS138和4-16譯碼器74LS154作為輸出口擴(kuò)展電路5，以解決CPU單片機(jī)1輸出口的不足。
如圖3所示，經(jīng)編程，CPU單片機(jī)的一個(gè)I/O輸入/輸出口輸出高頻脈沖信號(hào)，經(jīng)MOSFET功率驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)輸入變壓器T，變壓器T輸出大電流脈沖波供給24個(gè)可控硅SCR1-SCR24，經(jīng)編程，CPU單片機(jī)控制3-8譯碼器74LS138和4-16譯碼器74LS154組成的24路輸出端分別輸出時(shí)間交錯(cuò)的脈沖，送給相應(yīng)的24個(gè)觸發(fā)電路41-424中的晶體管BG1至BG24，經(jīng)晶體管BG1至BG24的反相驅(qū)動(dòng)后，分別送到24個(gè)可控硅SCR1-SCR24相應(yīng)的控制級(jí)，只要A點(diǎn)的大電流脈沖波和24個(gè)可控硅SCR1-SCR24相應(yīng)的控制級(jí)B1至B24的觸發(fā)控制信號(hào)的上升沿在時(shí)間上嚴(yán)格同步，就可方便的開(kāi)通、切斷可控硅的電流，實(shí)現(xiàn)可控硅的可控工作。達(dá)到編程控制各路可控硅電流的輪流輸出。
圖4所示為24路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置的A點(diǎn)大電流脈沖波，24路可控硅輸出信號(hào)Q1-Q24，控制級(jí)B1至B24的觸發(fā)控制信號(hào)的時(shí)序圖。
本技術(shù)應(yīng)用在多路程控精密焊接電源，實(shí)現(xiàn)了24路高速點(diǎn)焊焊接電流輸出，開(kāi)關(guān)電流達(dá)500安培，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在24路程控精密焊接電源，效果良好。
權(quán)利要求
1.一種多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于包括CPU單片機(jī)(1)，功率驅(qū)動(dòng)電路(2)，大電流脈沖形成電路(3)，多個(gè)觸發(fā)電路(41-4n)和多個(gè)可控硅(SCR1-SCRn)，CPU單片機(jī)(1)的一個(gè)輸出口經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)電路(2)接大電流脈沖形成電路(3)的輸入端，大電流脈沖形成電路(3)的輸出端接多個(gè)可控硅(SCR1-SCRn)的多個(gè)陽(yáng)極，所述的多個(gè)可控硅(SCR1-SCRn)的相應(yīng)的多個(gè)陰極分別接對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸出端(Q1-Qn)，所述的多個(gè)觸發(fā)電路(41-4n)分別接在CPU單片機(jī)(1)相應(yīng)的多個(gè)輸出口和多個(gè)可控硅(SCR1-SCRn)相應(yīng)的多個(gè)控制級(jí)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的多個(gè)觸發(fā)電路(41-4n)和CPU單片機(jī)(1)相應(yīng)的多個(gè)輸出口之間接有輸出口擴(kuò)展電路(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的功率驅(qū)動(dòng)電路(2)采用MOSFET功率驅(qū)動(dòng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的功率驅(qū)動(dòng)電路(2)采用IGBT功率模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的大電流脈沖形成電路(3)采用變壓器T，原邊的一端接高壓VDD，另一端為大電流脈沖形成電路(3)的輸入端，副邊的一端接地，另一端為大電流脈沖形成電路(3)的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的多個(gè)觸發(fā)電路(41-4n)，其中每一個(gè)由晶體管驅(qū)動(dòng)，晶體管的基極是觸發(fā)電路的輸入端，集電極是觸發(fā)電路的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的輸出口擴(kuò)展電路(5)采用譯碼器。
全文摘要
一種多路高壓大電流可控硅開(kāi)關(guān)裝置，包括CPU單片機(jī)，功率驅(qū)動(dòng)電路，大電流脈沖形成電路，多個(gè)觸發(fā)電路和多個(gè)可控硅，CPU單片機(jī)的一個(gè)輸出口經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)電路接大電流脈沖形成電路的輸入端，大電流脈沖形成電路的輸出端接多個(gè)可控硅的多個(gè)陽(yáng)極，所述的多個(gè)可控硅的相應(yīng)的多個(gè)陰極分別接對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸出端，所述的多個(gè)觸發(fā)電路分別接在CPU單片機(jī)相應(yīng)的多個(gè)輸出口和多個(gè)可控硅相應(yīng)的多個(gè)控制級(jí)之間。所述的多個(gè)觸發(fā)電路和CPU單片機(jī)相應(yīng)的多個(gè)輸出口之間還可以接有輸出口擴(kuò)展電路。本發(fā)明可方便的開(kāi)通、切斷多路可控硅的電流，實(shí)現(xiàn)了可控硅的大電流通斷可控輸出，省去了復(fù)雜的大功率關(guān)斷電路。
文檔編號(hào)H03K17/94GK1571276SQ200410027180
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者胡錦銓, 黃群英, 梁乒, 張建華 申請(qǐng)人:中科院廣州電子技術(shù)有限公司