可控硅驅(qū)動電路及電加熱設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可控硅驅(qū)動電路及電加熱設備，該可控硅驅(qū)動電路包括用于給可控硅提供工作電流的直流電源、控制可控硅導通與關(guān)斷的驅(qū)動模塊以及為驅(qū)動模塊提供驅(qū)動信號的控制模塊，驅(qū)動模塊包括驅(qū)動單元及開關(guān)單元，開關(guān)單元的觸發(fā)端與控制模塊的第一輸出端電連接，開關(guān)單元的輸入端與直流電源的反向輸出端電連接，開關(guān)單元的輸出端與驅(qū)動單元的輸入端電連接，驅(qū)動單元的輸出端與觸發(fā)柵極電連接，驅(qū)動單元的觸發(fā)端與控制模塊的第二輸出端電連接。本實用新型可解決現(xiàn)有技術(shù)的可控硅驅(qū)動電路在控制模塊出現(xiàn)輸出混亂而導致可控硅不能關(guān)斷，使負載一直處于通電狀態(tài)的問題，從而可提高負載的安全性。
【專利說明】可控硅驅(qū)動電路及電加熱設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子產(chǎn)品【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種可控硅驅(qū)動電路及電加熱設備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，廚房家電產(chǎn)品例如電飯煲、慢燉鍋等負載都是采用單片機直接驅(qū)動可控硅實現(xiàn)，單片機在工作的過程如果受到干擾或者出現(xiàn)死機時將導致硬件邏輯功能失效，其端口會同時輸出低電平或者高電平。
[0003]參照圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中可控硅驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)有的可控硅驅(qū)動電路直接由單片機直接驅(qū)動，當單片機硬件邏輯功能失效時，就可能會導致負載一直處于通電狀態(tài)，而負載長時間通電會產(chǎn)生過熱，不利于安全。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的主要目的為提供一種可控硅驅(qū)動電路，旨在解決負載一直處于通電的安全隱患，以提高負載的安全性。
[0005]本實用新型提出一種可控硅驅(qū)動電路，該可控硅驅(qū)動電路包括直流電源、驅(qū)動模塊及控制模塊，所述可控硅包括第一主電極、第二主電極，及觸發(fā)柵極；該第一主電極與電網(wǎng)零線輸入端及直流電源的正向輸出端電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發(fā)柵極與所述驅(qū)動模塊的輸出端電連接；所述驅(qū)動模塊的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述驅(qū)動模塊的觸發(fā)端與所述控制模塊電連接，所述驅(qū)動模塊包括驅(qū)動單元及開關(guān)單元，所述開關(guān)單元的觸發(fā)端與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述開關(guān)單元的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述開關(guān)單元的輸出端與所述驅(qū)動單元的輸入端電連接，所述驅(qū)動單元的輸出端與所述觸發(fā)柵極電連接，所述驅(qū)動單元的觸發(fā)端與所述控制模塊的第二輸出端電連接。
[0006]優(yōu)選地，所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)組件以及第二開關(guān)組件，所述第一開關(guān)組件與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述第一開關(guān)組件的輸出端與所述第二開關(guān)組件的觸發(fā)端電連接，所述第二開關(guān)組件的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關(guān)組件的輸出端與所述驅(qū)動單元的輸入端電連接。
[0007]優(yōu)選地，所述第一開關(guān)組件為第一電容。
[0008]優(yōu)選地，所述第二開關(guān)組件包括供電電源、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第五電阻；所述第一電阻和第二電阻串聯(lián)連接在所述供電電源與所述第一電容之間；所述第一開關(guān)管的發(fā)射極與所述供電電源電連接，所述第一開關(guān)管的基極與所述第一電阻和第二電阻的連接節(jié)點電連接，所述第一開關(guān)管的集電極與所述第三電阻的一端電連接；所述第三電阻的另一端與所述第二電容的一端電連接；所述第二電容的另一端與所述直流電源的反向輸出端電連接；所述第四電阻和第五電阻串聯(lián)連接在所述第二電容的兩端；所述第二開關(guān)管的基極與所述第四電阻和第五電阻的連接節(jié)點電連接，所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關(guān)管的集電極與所述驅(qū)動單元的輸入端電連接。
[0009]優(yōu)選地，所述第二電容為儲能電解電容。
[0010]優(yōu)選地，所述驅(qū)動單元包括第三開關(guān)管、第六電阻、第七電阻及第八電阻，所述第三開關(guān)管的集電極經(jīng)所述第六電阻的一端與所述第二開關(guān)管的集電極電連接，所述第三開關(guān)管的基極經(jīng)所述第八電阻與所述控制模塊的第二輸出端電連接，所述第三開關(guān)管的發(fā)射極與所述可控硅的觸發(fā)柵極電連接，所述第七電阻串接在所述第三開關(guān)管的發(fā)射極與基極之間。
[0011]優(yōu)選地，所述可控硅驅(qū)動電路還包括濾波單元，所述濾波單元的一端與所述直流電源和所述可控硅的第一主電機的連接節(jié)點電連接，所述濾波單元的第二端與所述驅(qū)動單元和所述可控娃的觸發(fā)柵極的連接節(jié)點電連接。
[0012]優(yōu)選地，所述濾波單元包括第三電容和第九電阻，所述第三電容的一端與所述可控硅的第一主電極電和所述直流電源的連接節(jié)點電連接，所述第三電容的另一端與所述可控硅的觸發(fā)柵極和第三開關(guān)管的連接節(jié)點電連接；所述第九電阻并聯(lián)連接在所述第三電容的兩端。
[0013]優(yōu)選地，所述控制模塊為單片機或者可編程邏輯電路。
[0014]本實用新型還提出一種電加熱設備，該電加熱設備包括如上所述的可控硅驅(qū)動電路，該可控硅驅(qū)動電路包括直流電源、驅(qū)動模塊及控制模塊，所述可控硅包括第一主電極、第二主電極，及觸發(fā)柵極；該第一主電極與電網(wǎng)零線輸入端及直流電源的正向輸出端電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發(fā)柵極與所述驅(qū)動模塊的輸出端電連接；所述驅(qū)動模塊的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述驅(qū)動模塊的觸發(fā)端與所述控制模塊電連接，所述驅(qū)動模塊包括驅(qū)動單元及開關(guān)單元，所述開關(guān)單元的觸發(fā)端與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述開關(guān)單元的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述開關(guān)單元的輸出端與所述驅(qū)動單元的輸入端電連接，所述驅(qū)動單元的輸出端與所述觸發(fā)柵極電連接，所述驅(qū)動單元的觸發(fā)端與所述控制模塊的第二輸出端電連接。
[0015]本實用新型提出的可控硅驅(qū)動電路及電加熱設備，通過在現(xiàn)有的驅(qū)動單元上增加了一個隔直通交的開關(guān)單元，并通過該開關(guān)單元控制直流電源的反向輸出，使得控制模塊只有在輸出脈沖寬度調(diào)制信號時才控制直流電源進行反向輸出，以提供給可控硅維持其導通所述的擎住電流。當控制模塊出現(xiàn)死機而輸出直流電平信號時，該開關(guān)單元由于其隔直通交的作用而關(guān)斷，此時雖然驅(qū)動單元導通，但是直流電源的反向輸出被開關(guān)單元切斷，可控硅上沒有電流通過，使得該可控硅關(guān)斷并使負載斷電，從而能夠解決負載一直處于通電的安全隱患，以提高負載的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中可控硅驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型可控硅驅(qū)動電路較佳實施例的電路框圖；
[0018]圖3是本實用新型可控硅驅(qū)動電路較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明?！揪唧w實施方式】
[0020]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]參照圖1、圖2及圖3所示，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中可控硅驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型可控硅驅(qū)動電路較佳實施例的電路框圖；圖3是本實用新型可控硅驅(qū)動電路較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]本實用新型的可控硅驅(qū)動電路5用于驅(qū)動可控硅T的開關(guān)工作。該可控硅驅(qū)動控制電路包括直流電源100、驅(qū)動模塊200及控制模塊300，所述可控硅T包括第一主電極、第二主電極，及觸發(fā)柵極；該第一主電極與電網(wǎng)零線輸入端N及直流電源100的正向輸出端+VCC電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發(fā)柵極與所述驅(qū)動模塊200的輸出端電連接；所述驅(qū)動模塊200的輸入端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述驅(qū)動模塊200的觸發(fā)端與所述控制模塊300電連接；所述驅(qū)動模塊200包括驅(qū)動單元10及開關(guān)單元20，所述開關(guān)單元20的觸發(fā)端與所述控制模塊300的第一輸出端1/01電連接，所述開關(guān)單元20的輸入端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述開關(guān)單元20的輸出端與所述驅(qū)動單元10的輸入端電連接，所述驅(qū)動單元10的輸出端與所述觸發(fā)柵極電連接，所述驅(qū)動單元10的觸發(fā)端與所述控制模塊300的第二輸出端1/02電連接。
[0023]具體地，控制模塊300在正常工作時，第一輸出端1/01輸出脈沖寬度調(diào)制信號，第二輸出端1/02輸出高電平信號或者低電平信號。驅(qū)動單元10，用于在所述控制模塊300的控制下將電源輸送給可控硅T，為可控硅T提供工作電流。開關(guān)單元20，用于在所述控制模塊300的控制下進行導通并控制所述直流電源100的反向輸出端-VCC進行輸出。該開關(guān)單元20具有隔直流通交流的作用，由此，只有當控制模塊300的第二輸出端1/02輸出脈沖寬度調(diào)制信號時才導通。工作中，當控制模塊300受到干擾出現(xiàn)輸出混亂時，控制模塊300的第一輸出端1/01和第二輸出端1/02可能會一直輸出直流信號，而使可控娃T 一直處于工作狀態(tài)中，本實施例中通過開關(guān)單元20具有隔直通交作用，以使得控制模塊300的第二輸出端1/02在輸出錯誤時，能夠使該開關(guān)單元20不工作，使直流電源100的反向輸出端-VCC不能輸出，從而實現(xiàn)切斷可控硅T維持其導通所需的擎住電流，使可控硅T停止工作，進而實現(xiàn)防止負載一直處于工作狀態(tài)的目的。其中控制模塊300可為單片機或者可編程邏輯電路，本實施例中優(yōu)選為單片機。
[0024]進一步地，所述開關(guān)單元20包括第一開關(guān)組件21以及第二開關(guān)組件22，所述第一開關(guān)組件21與所述控制模塊300的第一輸出端1/01電連接，所述第一開關(guān)組件21的輸出端與所述第二開關(guān)組件22的觸發(fā)端電連接，所述第二開關(guān)組件22的輸入端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述第二開關(guān)組件22的輸出端與所述驅(qū)動單元10的輸入端電連接。
[0025]其中，第一開關(guān)組件21，用于在所述控制模塊300輸出脈沖寬度調(diào)制信號時導通；該第一開關(guān)組件21具有隔直通交的作用，可為其對應作用的電路或者是其他任意可實現(xiàn)隔直通交作用的電路或元件，可以理解的是，為了降低該電路的結(jié)構(gòu)，所述第一開關(guān)組件21為第一電容Cl。通過利用第一電容Cl隔直流通交流的作用，以在控制模塊300出現(xiàn)輸出混亂時(即控制模塊300的輸出端口輸出高點平或者低電平),實現(xiàn)防止可控娃T 一直處于導通狀態(tài)，而使負載一直處于工作中，就會對負載造成損傷。例如，電飯煲等負載，如果一直處于加熱中，就會導致電飯煲的加熱線圈過熱而出現(xiàn)安全事故。
[0026]第二開關(guān)組件22，用于在所述第一開關(guān)組件21導通后進行工作并控制所述直流電源100的反向輸出端-VCC進行輸出。當驅(qū)動單元10導通后，直流電源100的正向輸出端+VCC與反向輸出端-VCC之間形成電流回路，以提供給可控硅T工作所需的擎住電流。
[0027]上述第二開關(guān)組件22包括供電電源VDD、第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第二電容C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5 ;所述第一電阻Rl和第二電阻R2串聯(lián)連接在所述供電電源VDD與所述第一電容Cl之間；所述第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極與所述供電電源VDD電連接，所述第一開關(guān)管Ql的基極與所述第一電阻Rl和第二電阻R2的連接節(jié)點電連接，所述第一開關(guān)管Ql的集電極與所述第三電阻R3的一端電連接；所述第三電阻R3的另一端與所述第二電容C2的一端電連接；所述第二電容C2的另一端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接；所述第四電阻R4和第五電阻R5串聯(lián)連接在所述第二電容C2的兩端；所述第二開關(guān)管Q2的基極與所述第四電阻R4和第五電阻R5的連接節(jié)點電連接，所述第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述第二開關(guān)管Q2的集電極與所述驅(qū)動單元10的輸入端電連接。本實施例中，所述第二電容C2為儲能電解電容。該第二電容C2用于防止第二開關(guān)管Q2在直流電源100的反向輸出端-VCC輸出波動時，而頻繁處于開啟與關(guān)斷狀態(tài)。該第二電容C2能夠在直流電源100的反向輸出端-VCC輸出時儲能，在其輸出力度不夠時輸出能量補充電路，因此，能夠保證第一開關(guān)管Ql正常工作。
[0028]上述驅(qū)動單元10包括第三開關(guān)管Q3、第六電阻R6、第七電阻R7及第八電阻R8，所述第三開關(guān)管Q3的集電極經(jīng)所述第六電阻R6的一端與所述第二開關(guān)管Q2的集電極電連接，所述第三開關(guān)管Q3的基極經(jīng)所述第八電阻R8與所述控制模塊300的第二輸出端1/02電連接，所述第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極與所述可控硅T的觸發(fā)柵極電連接，所述第七電阻R7串接在所述第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極與基極之間。
[0029]進一步地，為了提高電路的穩(wěn)定性，上述實施例中所述可控硅驅(qū)動電路還包括濾波單元400，所述濾波單元400的一端與所述直流電源100和所述可控硅T的第一主電機的連接節(jié)點電連接，所述濾波單元400的第二端與所述驅(qū)動單元10和所述可控硅T的觸發(fā)柵極的連接節(jié)點電連接。
[0030]具體地，該濾波單元400包括第三電容C3和第九電阻R9，所述第三電容C3的一端與所述可控硅T的第一主電極和所述直流電源100的連接節(jié)點電連接，所述第三電容C3的另一端與所述可控硅T的觸發(fā)柵極和第三開關(guān)管Q3的連接節(jié)點電連接；所述第九電阻R9并聯(lián)連接在所述第二電容C2的兩端。
[0031]本實用新型電路通過在現(xiàn)有的驅(qū)動單元10上增加了一個隔直通交的開關(guān)單元20，并通過該開關(guān)單元20控制直流電源100的反向輸出，使得控制模塊300只有在輸出脈沖寬度調(diào)制信號時才控制直流電源100進行反向輸出，以提供給可控硅T維持其導通所述的擎住電流。當控制模塊300出現(xiàn)死機而輸出直流電平信號時，該開關(guān)單元20由于其隔直通交的作用而關(guān)斷，此時雖然驅(qū)動單元10導通，但是直流電源100的反向輸出被開關(guān)單元20切斷，可控硅T上沒有電流通過，使得該可控硅T關(guān)斷并使負載斷電，從而能夠解決負載一直處于通電的安全隱患，以提高負載的安全性。
[0032]本實用新型還提出一種電加熱設備，該電加熱設備包括上述可控硅驅(qū)動電路5，所述可控硅驅(qū)動電路5的詳細結(jié)構(gòu)可參照上述實施例，此處不再贅述。由于在電加熱設備中使用了上述可控硅驅(qū)動電路5，因此，本實用新型電加熱設備不會出現(xiàn)因控制模塊輸出混亂而長時間處于通電狀態(tài)的問題，因此，具有較高的安全性。
[0033]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可控硅驅(qū)動電路，包括直流電源、驅(qū)動模塊及控制模塊，所述可控硅包括第一主電極、第二主電極，及觸發(fā)柵極；該第一主電極與電網(wǎng)零線輸入端及直流電源的正向輸出端電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發(fā)柵極與所述驅(qū)動模塊的輸出端電連接；所述驅(qū)動模塊的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述驅(qū)動模塊的觸發(fā)端與所述控制模塊電連接，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括驅(qū)動單元及開關(guān)單元，所述開關(guān)單元的觸發(fā)端與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述開關(guān)單元的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述開關(guān)單元的輸出端與所述驅(qū)動單元的輸入端電連接，所述驅(qū)動單元的輸出端與所述觸發(fā)柵極電連接，所述驅(qū)動單元的觸發(fā)端與所述控制模塊的第二輸出端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)組件以及第二開關(guān)組件，所述第一開關(guān)組件與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述第一開關(guān)組件的輸出端與所述第二開關(guān)組件的觸發(fā)端電連接，所述第二開關(guān)組件的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關(guān)組件的輸出端與所述驅(qū)動單元的輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一開關(guān)組件為第一電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二開關(guān)組件包括供電電源、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第五電阻；所述第一電阻和第二電阻串聯(lián)連接在所述供電電源與所述第一電容之間；所述第一開關(guān)管的發(fā)射極與所述供電電源電連接，所述第一開關(guān)管的基極與所述第一電阻和第二電阻的連接節(jié)點電連接，所述第一開關(guān)管的集電極與所述第三電阻的一端電連接；所述第三電阻的另一端與所述第二電容的一端電連接；所述第二電容的另一端與所述直流電源的反向輸出端電連接；所述第四電阻和第五電阻串聯(lián)連接在所述第二電容的兩端；所述第二開關(guān)管的基極與所述第四電阻和第五電阻的連接節(jié)點電連接，所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關(guān)管的集電極與所述驅(qū)動單元的輸入端電連接。`
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二電容為儲能電解電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括第三開關(guān)管、第六電阻、第七電阻及第八電阻，所述第三開關(guān)管的集電極經(jīng)所述第六電阻的一端與所述第二開關(guān)管的集電極電連接，所述第三開關(guān)管的基極經(jīng)所述第八電阻與所述控制模塊的第二輸出端電連接，所述第三開關(guān)管的發(fā)射極與所述可控硅的觸發(fā)柵極電連接，所述第七電阻串接在所述第三開關(guān)管的發(fā)射極與基極之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述可控硅驅(qū)動電路還包括濾波單元，所述濾波單元的一端與所述直流電源和所述可控硅的第一主電機的連接節(jié)點電連接，所述濾波單元的第二端與所述驅(qū)動單元和所述可控硅的觸發(fā)柵極的連接節(jié)點電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述濾波單元包括第三電容和第九電阻，所述第三電容的一端與所述可控硅的第一主電極電和所述直流電源的連接節(jié)點電連接，所述第三電容的另一端與所述可控硅的觸發(fā)柵極和第三開關(guān)管的連接節(jié)點電連接；所述第九電阻并聯(lián)連接在所述第三電容的兩端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制模塊為單片機或者可編程邏輯電路。
10.一種電加熱設備，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9中任一項所述的可控娃驅(qū)動電路。
【文檔編號】H05B1/00GK203617889SQ201320751983
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】李信合, 楊立萍, 黃庶鋒, 黃開平, 麻百忠, 雷俊, 董遠, 張永亮, 喬維君, 袁宏斌, 楊樂, 房振, 黃兵 申請人:美的集團股份有限公司, 佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司