合開關24以隔離控制該驅(qū)動電路22，又如圖3、圖4所示，該電源供應單元I可進一步設有工作溫度偵測保護電路12及保險絲13，使調(diào)控電路整體應用保護更為周全。而且該電源供應單元I并進一步設有一 AC零啟動取樣電路14，使該兩只雙向電力電子元件23的POWER MOSFET功率場效晶體Ql及Q2可采用零電位同步啟動，讓MosFETQl及Q2能精確打開零相位點啟動，應用上噪音及EMI都可明顯獲得有效降低改善。
[0047]請參圖3、圖4所示，為本實用新型具體的電路細部組成，其中圖3為兩線式，而圖4為三線式，以上兩者后端輸出均可供接設一般燈體作為照明亮度調(diào)整(圖未示出)，或用來接設馬達作為轉速快慢調(diào)整(圖未示出)。除此，實際制作時亦可將該前后相位調(diào)控單元2獨立封裝成一集成電路模塊。或是將該電源供應單元I及前后相位調(diào)控單元2整個一起封裝成一集成電路模塊，以提供未來各種不同相位調(diào)控應用上更為簡單方便。
[0048]詳述之，本實用新型電路的工作原理:它是采用前后相導通中段調(diào)控的方式，主要通過電源控制單元I由一般AC電源波形的中間相位取電經(jīng)整流，以提供給前后相位調(diào)控單元2的正常工作電壓，這中間缺口的電剛好可經(jīng)兩線式經(jīng)D3 (或三線式經(jīng)D3、D4)整流由RFl供給M⑶微電腦21這顆Ul的正常用電，同時這個中間缺口剩下的電也可經(jīng)Dl、D2整流，由恒流源電路11來供應驅(qū)動電路22這顆IC U2及作為驅(qū)動兩只雙向電力電子元件23的MOSFET Ql及Q2的工作電壓。工作時，使MCU微電腦21這顆Ul經(jīng)隔離式的光耦合開關24的PC1，連接導通控制驅(qū)動電路22這顆IC U2來產(chǎn)生VGS的同步驅(qū)動信號波形(同參第
5、6圖下方所示)，而可同時啟動或關閉該兩只雙向電力電子元件23的POWER MOSFET Ql及Q2，其中該MosFET Ql、Q2的S接腳都為共用，而G接腳實際上也是共用，串經(jīng)一個Rl、R2電阻連接到驅(qū)動電路22這顆IC U2，來完成同時啟動與關閉的目的，當正半周啟動時AC IN電路是經(jīng)MosFET Ql、Q2導通到燈線，而負半周則是經(jīng)MosFET Q2、Ql導通逆向而走，相同也是完成這個回路，如此則能有效產(chǎn)生本實用新型整合前后相位導通的同步調(diào)控信號波形(同參圖5、圖6上方所示)。通過MCU微電腦21計算時間精確同步啟動進行開啟及閉合，即可大幅提升調(diào)光的穩(wěn)定度。
[0049]請參圖5所示，是本實用新型通過MCU微電腦21讓驅(qū)動電路22產(chǎn)生的VGS波形，以同步控制驅(qū)動兩只雙向電力電子元件23的MOSFET QU Q2導通，在正弦波的曲線內(nèi)進行調(diào)變，所產(chǎn)生前后相導通調(diào)變比率為66%的調(diào)控信號波形。而圖6所示，則是相同調(diào)控方式中段的電關掉的比較多，啟動的比較少，所產(chǎn)生前后相導通調(diào)變比率為20%的調(diào)控信號波形。應用本實用新型有效的前后相位整合調(diào)控方式，當中間調(diào)變同時展開或閉合時，會形成互補作用平均值相當穩(wěn)定。同時具備較低的EMI及平均值電壓穩(wěn)定作用，在驅(qū)動LED調(diào)光和省電燈調(diào)光方面，可明顯改善亮度閃爍的問題。用在驅(qū)動馬達轉速控制方面，也可明顯改善磁性噪音的問題。
[0050]請參見圖7所示，更進一步而言，經(jīng)實驗證明本實用新型最佳調(diào)控前后相導通調(diào)變比率的有效輸出可界定在17%~88%，其波型中間調(diào)整變化控制導通的百分比％大小，會使前后導通開啟的部份產(chǎn)生相對大小改變。尤其特別當控制導通的百分比％若小一點，其前后導通同步開啟的部份也會相對變的更少，但不可忽視的是正半周同一個波形內(nèi)前后共會開兩次，相同的在負半周也是同一波形內(nèi)開兩次，故使其具有倍頻導通降低閃爍及噪音的效果。
[0051]如圖8所示，本實用新型利用VGS控制波形的寬度跟相對位置來決定它調(diào)控供電的能量，一旦交流電源本身出現(xiàn)不穩(wěn)產(chǎn)生相位飄移時，因本實用新型為前后相導通恰可形成互補，譬如，當一邊向前或向后飄移5%，則另邊也會同樣相對前后調(diào)移5%，讓整體輸出的總平均值仍能維持一定；如此也是本實用新型真正能達到穩(wěn)定調(diào)控，有效降低閃爍及噪音的另一主要因素。
[0052]另外，本實用新型電路因為是采用MCU微電腦21同步觸發(fā)兩只雙向電力電子元件23的MOSFET Q1、Q2來達成，故導通時不用再經(jīng)二極體可直接改善現(xiàn)有電路的溫升問題，而且本實用新型又具有良好的過溫及過載電路保護設計，其使用可靠安全性也明顯優(yōu)于現(xiàn)有電路。
[0053]綜上所述，本實用新型設計新穎實用，確實能達到功效的增進，并具可供產(chǎn)業(yè)利用性，完全符合專利要件，爰依法提出實用新型專利的申請。
[0054]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，當不能以此限定本實用新型實施的范圍；故，凡依本實用新型申請專利范圍及創(chuàng)作說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征包括: 一前后相位調(diào)控單元，具有一 MCU微電腦經(jīng)過一光耦合開關以隔離控制一驅(qū)動電路導通，而同步控制至少兩只雙向電力電子元件POWER MOSFET功率場效晶體，以產(chǎn)生前相及后相導通的調(diào)控信號，以及； 一電源供應單元，由一般AC電源波形中段取電經(jīng)整流以供應該前后相位調(diào)控單元的正常工作電壓。
2.如權利要求1所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:其中該前后相位調(diào)控單元封裝成一集成電路模塊。
3.如權利要求1所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:其中該電源供應單元經(jīng)一恒流源電路以供電給該驅(qū)動電路。
4.如權利要求3所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:其中該電源供應單元進一步具有一 AC零啟動取樣電路，而該電力電子元件為零電位啟動。
5.如權利要求4所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:其中該電源供應單元進一步具有工作溫度偵測保護電路。
6.如權利要求5所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:其前后相導通輸出最佳調(diào)變比率界定在17%~88%。
7.如權利要求5所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:其中該電源供應單元及前后相位調(diào)控單元封裝成一集成電路模塊。
8.如權利要求5所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:為兩線式及三線式其中的一種，且后端接設一燈體以作照明亮度調(diào)整。
9.如權利要求5所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征在于:為兩線式或三線式其中的一種，且后端接設一馬達以作轉速快慢調(diào)整。
【專利摘要】本實用新型涉及一種中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其特征包括：一電源供應單元，由一般AC電源波形中段取電經(jīng)整流以供應該前后相位調(diào)控單元的正常工作電壓，以及；一前后相位調(diào)控單元，具有一MCU微電腦以控制一驅(qū)動電路導通，而同步控制至少兩只雙向電力電子元件，以產(chǎn)生前相及后相導通的調(diào)控信號；借此，由中間進行同步調(diào)整時，前后相可同時向內(nèi)縮合或向外展開，并讓前后相導通輸出平均值形成互補，達到穩(wěn)定良好的調(diào)控供電效果。
【IPC分類】H03K19-14
【公開號】CN204578514
【申請?zhí)枴緾N201520149950
【發(fā)明人】王智人
【申請人】隆怡工業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月17日