本實(shí)用新型涉及集成電子電路技術(shù),具體來說是一種新型SCR驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù):
SCR是晶閘管(Silicon Controlled Rectifier)的英文縮寫,又可稱為可控硅整流器。SCR屬于雙極型的器件,阻斷電壓高,通態(tài)壓降低,電流容量大,使用大中容量變流設(shè)備,因此可控硅元件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品的電路中,多作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無觸點(diǎn)開關(guān)等用途。
SCR是電流型控制型器件,它的內(nèi)部是PNP四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),SCR相當(dāng)于一種固態(tài)開關(guān),很容易被施加于門極的窄脈沖觸發(fā)導(dǎo)通,并且脈沖消失后仍能維持導(dǎo)通,一旦開通,就需要在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)關(guān)斷,需要外加電壓或外電路的作用使其關(guān)斷,因此,SCR驅(qū)動(dòng)電路的基本要求是要保證SCR在需要的時(shí)刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通,其輸入端接入觸發(fā)脈沖的寬度能保證SCR 的可靠導(dǎo)通且有足夠的幅度,除此之外,SCR驅(qū)動(dòng)電路還應(yīng)具有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性和主電路的電氣隔離。
現(xiàn)有的SCR驅(qū)動(dòng)電路有光導(dǎo)纖維隔離型驅(qū)動(dòng)電路和集成驅(qū)動(dòng)電路,光導(dǎo)纖維隔離型驅(qū)動(dòng)電路主要是采用傳輸速度較快的光導(dǎo)纖維作為強(qiáng)弱電的隔離,雖然其可靠性高,傳遞能量小,但是成本很高,所以在一般工業(yè)場(chǎng)合很少用,集成驅(qū)動(dòng)電路具有體積小、功耗低和調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn),但是成本很高、通用性差、抗干擾能力差、可靠性也較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有的SCR驅(qū)動(dòng)電路成本高、復(fù)雜度高和可靠性低,本實(shí)用新型提供一種變壓器隔離型驅(qū)動(dòng)電路,該SCR驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好,可靠性也比較高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種新型SCR驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于包括驅(qū)動(dòng)電源電路和PWM控制電路;
所述的驅(qū)動(dòng)電源電路包括控制芯片IC1,MOS管Q1,隔離變壓器TX1,電阻R1、R2、R3、 R4、R5,電容C1、C2、C3、C4、C5,二極管D1和D2,+12V輸入電源分別接電容C1,IC1 的7腳,極性電容C4的正極,二極管D1的A極,電容C1連接到GND,極性電容C4負(fù)極連接到GND,二極管D1的K極連接到隔離變壓器TX1的1腳,隔離變壓器TX1的2腳連接到 MOS管Q1的D極,MOS管Q1的S極連接到GND,IC1的8腳分別連接到電阻R1和電容C2,電容C2連接到GND,電阻R1連接到電容C3,電容C3連接到GND,電阻R1和電容C3的連接端連接到IC1的4腳,IC1的2、3和5腳均接GND,IC1的6腳接到電阻R2,電阻R2連接到電阻R3和MOS管的G極,電阻R3連接到GND。隔離變壓器TX1的3腳連接到二極管 D2的A極,二極管D2的K極連接到電阻R4,電阻R4分別連接到電阻R5、電容C5和晶閘管Q2的G極,隔離變壓器TX1的4腳分別連接到電阻R5、電容C5和晶閘管Q2的K極;
所述的PWM控制電路包括NPN型三極管Q3,MOS管Q4和Q5,電阻R6、R7、R8、R9、 R10、R11、R12,電容C6和C7,PWM信號(hào)分別連接到電容C6、電阻R7、電阻R8,電容C6 連接到GND,電阻R7連接到電阻R6,電阻R6連接到GND,電阻R6和電阻R7的連接端連接到NPN型三極管Q3的B極,NPN型三極管Q3的E極分別連接到GND、電容C17、電阻R10、 MOS管Q4的S極、電阻R12、MOS管Q5的S極。NPN型三極管Q3的C極分別連接到電阻R9、電容C7、電阻R10、MOS管Q4的G極,電阻R9連接到電阻R8,電阻R9和電阻R8的連接端連接到電源+12V,MOS管Q4的D極分別連接到電阻R11、電阻R12和MOS管Q5的G極,電阻R11連接到電源+12V,MOS管的D極連接到IC1的1腳。
優(yōu)選的,所述的驅(qū)動(dòng)電源芯片IC1型號(hào)是UC3845。
優(yōu)選的,所述的驅(qū)動(dòng)電源MOS管Q1型號(hào)是2SK4017。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其有益效果是,可以由弱電PWM信號(hào)控制SCR開通,有效降低了SCR驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜度,實(shí)現(xiàn)了SCR的快速,安全的導(dǎo)通,提高了電路的可靠性和穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的一種新型SCR驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
為使對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí),用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明,說明如下:
一種新型SCR驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于包括驅(qū)動(dòng)電源電路和PWM控制電路;
所述的驅(qū)動(dòng)電源電路包括控制芯片IC1,MOS管Q1,隔離變壓器TX1,電阻R1、R2、R3、 R4、R5,電容C1、C2、C3、C4、C5,二極管D1和D2,+12V輸入電源分別接電容C1,IC1 的7腳,極性電容C4的正極,二極管D1的A極,電容C1連接到GND,極性電容C4負(fù)極連接到GND,二極管D1的K極連接到隔離變壓器TX1的1腳,隔離變壓器TX1的2腳連接到MOS管Q1的D極,MOS管Q1的S極連接到GND,IC1的8腳分別連接到電阻R1和電容C2,電容C2連接到GND,電阻R1連接到電容C3,電容C3連接到GND,電阻R1和電容C3的連接端連接到IC1的4腳,IC1的2、3和5腳均接GND,IC1的6腳接到電阻R2,電阻R2連接到電阻R3和MOS管的G極,電阻R3連接到GND。隔離變壓器TX1的3腳連接到二極管 D2的A極,二極管D2的K極連接到電阻R4,電阻R4分別連接到電阻R5、電容C5和晶閘管Q2(SCR)的G極,隔離變壓器TX1的4腳分別連接到電阻R5、電容C5和晶閘管Q2(SCR) 的K極;
所述的PWM控制電路包括NPN型三極管Q3,MOS管Q4和Q5,電阻R6、R7、R8、R9、 R10、R11、R12,電容C6和C7,PWM信號(hào)分別連接到電容C6、電阻R7、電阻R8,電容C6 連接到GND,電阻R7連接到電阻R6,電阻R6連接到GND,電阻R6和電阻R7的連接端連接到NPN型三極管Q3的B極,NPN型三極管Q3的E極分別連接到GND、電容C17、電阻R10、 MOS管Q4的S極、電阻R12、MOS管Q5的S極。NPN型三極管Q3的C極分別連接到電阻R9、電容C7、電阻R10、MOS管Q4的G極,電阻R9連接到電阻R8,電阻R9和電阻R8的連接端連接到電源+12V,MOS管Q4的D極分別連接到電阻R11、電阻R12和MOS管Q5的G極,電阻R11連接到電源+12V,MOS管的D極連接到IC1的1腳。
本實(shí)施例中,所述PWM控制電路是由PWM信號(hào)來控制芯片IC1工作狀態(tài),其工作原理:當(dāng)PWM信號(hào)是高電平時(shí),NPN型三極管Q3導(dǎo)通,那么Q3的C極被拉低至GND,也即MOS管 Q4的G極電壓是0V,所以Q4關(guān)斷,Q4的D極被上拉至+12V,那么MOS管Q5的G極電壓是 +12V,Q5導(dǎo)通,Q5的D極電壓拉低到GND,從而IC1的1腳被拉低至GND;當(dāng)PWM信號(hào)是低電平時(shí),NPN型三極管Q3截止,那么Q3的C極被上拉至+12V,也即MOS管Q4的G極電壓是+12V,所以Q4導(dǎo)通,Q4的D極被上拉低至GND,那么MOS管Q5的G極電壓是OV,Q5 關(guān)斷,Q5的D極懸空,從而IC1的1腳也是懸空的。
本實(shí)施例中,所述驅(qū)動(dòng)電源電路是用來產(chǎn)生SCR驅(qū)動(dòng)所需的電壓,具體的是帶隔離變壓器的正激電路,IC1芯片型號(hào)是UC3845,MOS管Q1型號(hào)是2SK4017,當(dāng)IC1的1腳是虛空時(shí),IC1的6腳輸出高占空比信號(hào),驅(qū)動(dòng)MOS管Q1導(dǎo)通,原邊通過隔離變壓器TX1向副邊傳遞能量,給電容C5充電,當(dāng)達(dá)到SCR Q2的閾值電壓和電流,Q2就導(dǎo)通,IC1的6腳輸出低占空比信號(hào),驅(qū)動(dòng)MOS管Q1關(guān)斷,原邊不向副邊傳遞能量,電容C5通過電阻R5快速放電,Q2的驅(qū)動(dòng)電壓降到0V,但由于SCR的特性,Q2不會(huì)關(guān)斷,只有當(dāng)Q2的A、K之間有反向電壓,Q2才會(huì)關(guān)斷,當(dāng)IC1的1腳是低電平時(shí),IC1的6腳不輸出占空比,MOS管 Q1一直關(guān)斷,電容C5電壓也一直為0V,Q2管的驅(qū)動(dòng)電壓為0V,Q2管關(guān)斷。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。