專利名稱:用來驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥的電源裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種用來驅(qū)動(dòng)控制晶體管等三端可控電氣閥的電源裝置。
第九圖為表示已有的驅(qū)動(dòng)控制用的電源裝置的方塊接線圖，該電源裝置曾刊登在1984年三菱半導(dǎo)體的數(shù)據(jù)手冊(cè)的第6頁(yè)到第七頁(yè)上，在該圖中，21為驅(qū)動(dòng)電路用的電源變壓器，22為橋式整流電路，23、24為平滑用電容器，25為驅(qū)動(dòng)電路，26為作為三端可控電氣閥的晶體管。
以下對(duì)有關(guān)工作情況加以說明。用電源變壓器[21]將市電降壓，降壓后的二次電壓通過整流電路[22]進(jìn)行整流，并對(duì)電容器[23]及[24]充電，同時(shí)送到驅(qū)動(dòng)電路[25]，作為三端可控電氣閥的上述晶體管[26]的驅(qū)動(dòng)電力使用。
由于已有的驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥用的電源裝置以上述方式構(gòu)成，其問題在于除必需用大規(guī)模的變壓器[21]和整流電路[22]等之外，還必需對(duì)這些整流電路[22]等及可控電氣閥[26]作耐壓處理。此外由于可控電氣閥[26]的通斷(Switching)所產(chǎn)生的電涌有時(shí)會(huì)經(jīng)由上述變壓器等的電路作為噪聲混入其他的控制電路，故人們?cè)岢鲈O(shè)置電涌吸收裝置對(duì)其進(jìn)行處理的方法，但存在的問題是其分電力損失變大。
本發(fā)明就是為了消除上述的問題而進(jìn)行的。其目的在于獲得一種不必對(duì)可控電氣閥進(jìn)行特別的耐壓處理，且結(jié)構(gòu)間單、小型便宜的驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥用的電源裝置。
有關(guān)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥用的電源裝置的構(gòu)造為在對(duì)可控電氣閥供給直流電流的陽(yáng)極、陰極之間連接有在該可控電氣閥的斷開期間充電而在其接通時(shí)間放電的電容器，以該電容器的放電電荷作為電源，通過變壓器由驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)外部來的控制輸入將控制電流供給可控電氣閥。
本發(fā)明中的電容器的作用為在可控電氣閥斷開時(shí)進(jìn)行充電、在其接通時(shí)通過變壓器向驅(qū)動(dòng)電路供給電荷，以該電荷作為電源使該驅(qū)動(dòng)電路工作，并根據(jù)外部來的控制輸入使可控電子開關(guān)動(dòng)作。
以下就
本發(fā)明的一實(shí)施例。在圖1中，1為第一電容器，該電容器與防止電流反向流動(dòng)的二極管[2]串聯(lián)，該串聯(lián)電路連接在三端可控電氣閥(以下稱為電氣閥)[4]的陽(yáng)極與陰極之間。3為變壓器，其一次線圈連接在二極管[2]和電容器[1]的連接中點(diǎn)與上述陽(yáng)極之間，其二次線圈的一端直接連接到上述陰極其另一端通過二極管[5]與第二電容器[6]與上述陰極相連。7為驅(qū)動(dòng)電路，其輸入端接在二極管[5]和第二電容器[6]的連接中點(diǎn)上，其輸出端則連接到作為電氣閥[4]的晶體管的基極上。此外驅(qū)動(dòng)電路[7]從外電路輸入作為控制信號(hào)的接通·斷開信號(hào)，例如從用光耦合器隔離的電路進(jìn)行輸入。
下面說明其有關(guān)工作情況。
現(xiàn)設(shè)電氣閥[4]處于斷開的狀態(tài)下，則從進(jìn)入該斷開之時(shí)開始，由加在上述陽(yáng)極與陰極之間的電壓通過二極管[2]向第一電容器[1]進(jìn)行充電。再者，此第一電容器[1]可吸收在電氣閥[1]成為斷開時(shí)所產(chǎn)生的電涌電壓。通過這種方法已充電的電荷在電氣閥[4]根據(jù)輸入到驅(qū)動(dòng)電路的接通·斷開信號(hào)而接通時(shí)將從電容器[1]通過變壓器[3]的一次線圈及電氣閥[4]進(jìn)行放電，在變壓器[3]上的二次線圈內(nèi)感應(yīng)起二次電壓。該電壓在通過二極管[5]向第二電容器充電的同時(shí)，也送到驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路[7]以該電壓為電源對(duì)電氣閥[4]進(jìn)行接通·斷開控制。這樣電氣閥[4]使用在斷開時(shí)第一電容器上所充的電力，通過驅(qū)動(dòng)電路[7]對(duì)電氣閥[4]的接通·斷開進(jìn)行控制。
圖2為圖1所示的電路的各部分的信號(hào)波形圖，圖2(a)表示上述三端可控電氣閥的陽(yáng)極與陰極間的電壓波形，圖2(b)表示第一電容器[1]的充電電流波形，圖2(c)表示第二電容器[6]兩端間電壓的波形。從此波形圖中可以看出，在電氣閥[4]變?yōu)榻油ǖ臅r(shí)間附近，第二電容器[6]的端電壓因第一電容器[1]的充電電荷而稍微上升，但其后由于對(duì)電氣閥[4]供給電力使該電壓慢慢降低。
圖3為表示其他實(shí)施例的電路圖。這是變壓器[3]的一次線圈與第一電容器[1]串聯(lián)后連接在陽(yáng)極與陰極之間的電路，因此既省去對(duì)變壓器[3]的一次線圈、二次線圈間的耐壓處理，又能得到與上述實(shí)施例相同的作用和效果。
圖4為再一個(gè)其他實(shí)施例，這是在圖3所示的變壓器[3]的1次線圈[3a]的兩端間連接有二極管[2]的，這樣連接后變壓器[3]的一次線圈和二次線圈的各一端與上述陰極相連，因而這些線圈間不需要進(jìn)行耐壓處理。再者，即使用自耦變壓器作為變壓器[3]也能得到同樣的效果。
圖5為在圖4所示的第二電容器[6]上串聯(lián)大電阻(8)的，這樣可通過該大電阻[8]向第二電容器[6]充電，同時(shí)在第二電容器[6]上并聯(lián)上電阻和齊納二極管等的電壓限制元件，以便向驅(qū)動(dòng)電路[7]供給必要的電壓。
圖6表示驅(qū)動(dòng)電路[7]所用的電源必需為負(fù)電源的場(chǎng)合，是在變壓器[3]的二次側(cè)加有負(fù)電源用的二次線圈[3b]、二極管[5a]和電容器[6a]。
圖7表示限制第一電容器[1]的放電電流的場(chǎng)合。這是在二極管[2]和一次線圈之間接有電阻[10]以便在將變壓器[3]的電壓、時(shí)間乘積設(shè)定在驅(qū)動(dòng)電路所必要的值的場(chǎng)合下，也不會(huì)有超過該電壓、時(shí)間積在變壓器內(nèi)輸入過大的電流，以及當(dāng)?shù)诙娙萜鱗6]因放電而端電壓下降時(shí)，也不會(huì)在第二電容器[6]上流入過大的電流。再者、在該場(chǎng)合下第一電容器[1]的放電電流波形如圖2(d)所示。
圖8表示使供給驅(qū)動(dòng)電路[7]的電壓穩(wěn)定化的實(shí)施例。使此電壓穩(wěn)定化的電路由比較器[12]和將其基極接到該比較器[12]的輸出側(cè)的晶體管[13]和接在該晶體管[13]的集電極和驅(qū)動(dòng)電路[7]的輸入端之間的電阻[14]所組成，晶體管[13]的發(fā)射極連接在上述陰極上。而且，比較器[12]的一個(gè)輸入端連接在二極管[5]和電容器[6]的連接中點(diǎn)上，即連接在驅(qū)動(dòng)電路[7]的輸入端，其另一輸入端上則連接有基準(zhǔn)電壓源[11]。這樣，當(dāng)變壓器[3]的二次電壓超過基準(zhǔn)電壓時(shí)由于在二次側(cè)電路上并連接入上述電阻[14]，因而能使送到驅(qū)動(dòng)電路[7]的輸入電壓穩(wěn)定。再者，為使電壓穩(wěn)定，也可將預(yù)先計(jì)算好數(shù)值的串聯(lián)電阻接到驅(qū)動(dòng)電路[7]的輸入上。
如上所述，如根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成則當(dāng)三端可控電氣閥斷開時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路上的必要電力可以從充有上述電氣閥的主電源的電力的電容器中獲得，因此不必要有外部供給上述驅(qū)動(dòng)電路的電源，因此本發(fā)明效果為不存在電源供給電路的絕緣問題，同時(shí)隨著可控電氣閥的通斷而產(chǎn)生的電涌經(jīng)由電源供給電路轉(zhuǎn)移到其他控制電路一事也得到防止。
以下為附圖的簡(jiǎn)單說明圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用來驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥的電源裝置的電路圖，圖2為圖1的各路各部的信號(hào)波形圖，圖3、圖4、圖5、圖6、圖7及圖8為相同的其他實(shí)施例的電路圖，圖9為已知的用來驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥的電源裝置的電路圖。
1為第一電容器，2、5為二極管，3為變壓器，4為三端可控電氣閥，6為第二電容器，7為驅(qū)動(dòng)電路，8、10、14為電阻，9為電壓限制元件。
且在附圖中同一符號(hào)表示同一部分或相當(dāng)部分。
權(quán)利要求
1.一種用來驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥的電源裝置包括接在可控電氣閥的陽(yáng)極與陰極之間在可控電氣閥的斷開期間進(jìn)行充電在其接通時(shí)使其充電電荷放電的電容器，以該電容器放電的電荷作為電源，通過變壓器加以接受并根據(jù)控制輸入對(duì)上述可控電氣閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)電路。
2.如權(quán)利要求
1所述的用來驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥的電源裝置，其特征在于將變壓器的一次線圈及二次線圈的各一端連接到可控電氣閥的陰極。
3.如權(quán)利要求
1所述的用來驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥的電源裝置，其特征在于將電容器和變壓器的一次線圈串聯(lián)連接后再連接在可控電氣閥的陽(yáng)極與陰極之間。
4.如權(quán)利要求
1所述的用來驅(qū)動(dòng)控制三端可控電氣閥的電源裝置，其特征在于變壓器具有正電源用的二次線圈和負(fù)電源用的二次線圈。
專利摘要
本發(fā)明包括接在可控電氣閥的陽(yáng)極與陰極之間，在該可控電氣閥的斷開期間進(jìn)行充電，在其接通時(shí)使其充電電荷放電的電容器；以該電容器放電的電荷作為電源，通過變壓器加以接受并根據(jù)控制輸入對(duì)上述可控電氣閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)電路。其效果在于不存在電源供給電路的絕緣問題，并能防止可控電氣閥通斷所產(chǎn)生的電涌經(jīng)由電源供給電路轉(zhuǎn)移到其他控制電路。
文檔編號(hào)G05F1/10GK86101110SQ86101110
公開日1987年4月22日 申請(qǐng)日期1986年2月21日
發(fā)明者溝畑文雄, 川畑隆夫 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan