[其他]微型化可控硅電路及裝置

無效

• 申請號: 85102904
• 申請日: 1985-04-19
• 公開（公告）號: CN85102904A
• 公開（公告）日: 1986-12-31
• 發明（設計）人: 劉湘
• 申請（專利權）人: 劉湘
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155;H02M5/257;H02P5/16;H02P5/402
• 代理公司: 遼寧專利事務所
• 代理人: 楊英利

本發明屬于變流技術領域。

本發明的目的是為可控硅裝置的微型化解決下述技術問題。

現代可控硅技術已使工業和家用電器的電控裝置的體積做的比較小，但要實現裝置的微型化還存在一些技術問題。

傳統的可以做得比較小的電路方案是圖1所示的整流橋可控硅主回路方案，電源經整流橋可控硅到負載;從整流橋取出的同步電源經整形器到觸發器，產生觸發脈沖觸發可控硅;控制電路電源經整流濾波器提供，此方案的缺點在于整形器要消耗相當的電能;本發明設想了一個如圖2所示可以取代整流濾波器的貯能分離器。這個貯能分離器可以先將消耗在整形器中的電能貯存起來，再分別供給觸發器和控制電路。圖2中虛線框標出了本發明的獨到之處。

圖3是這一發明的實施例;圖中由D_1-4構成了整流橋。電源經整流橋整流后，經可控硅Kp到負載構成主回路。同步電源由接在整流橋輸出端的R₁降壓取得。貯能分離器由一只以其基極b為同步電源和同步信號公共輸入端的三極管BG₁和接在該管集電極C上用于貯能和濾波的電容C₂構成。在接通電源的初期，同步電源先經BG₁的b、C極整流，對C₂充電，在A、B兩端也就是C₂兩端建立起電壓后，整形器DW開始整形，這時BG₁由整流工作狀態過渡到射極跟隨器;在經整形的同步信號控制下，再將存貯到C₂中的電能經C、e極供給BG₂、C₁、R₃構成的觸發器和BG₃調節器。此時在e極輸出的是經DW整形的同步信號，接觸發器和調節器。在C極輸出的是經DW穩壓b、c極整流C₂濾波的穩壓電源，提供控制電路電源。由此可以看出傳統電路中消耗在DW中的大部分由能由于C₂兩端電壓不能突變都被存貯到C₂中再分別供給觸發電路和控制電路。所以降壓電阻R₁的內阻可以取得很大，使電路功耗較傳統電路可降低5～10倍。為裝置的微型化降低溫升創造了條件，該電路在設置了接輸入信號、控制電路和公共參考點的插口后即成為光電、溫度、壓力、延時、開關、恒流等多種控制執行的可控硅裝置。

上述整流橋可控硅主回路方案的不足之處在于，在輸出帶電感性負載載時，關斷不可靠，防干擾能力差。采用半控橋可控硅主電路方案可以解決這一問題。傳統的半控橋方案如圖四所示，電源經半控橋可控硅主回路到負載，同步電源由同步變壓器降壓經整流器整流取得。此種供電方式，線路復雜，體積太大，成本高。本發明提出了一個如圖5所示的供電方案，圖中虛線框標出的是本電路發明的獨到之處。設置了一個同步半橋，這個同步半橋與控制、觸發電路、負載、及半控橋可控硅主回路中的二極管半橋構成同步電源回路。這個同步半橋回路可以用兩只二極管或兩只電阻構成。半橋的兩端接電源。其公共接點為同步電源輸出端。采用二極管半橋需設置一只降壓電阻。見圖7中D₁、D₂、R₁和R₁₂、R₁₃。

圖6將上述兩個電路發明進行了組合，見虛線框，可得到更好的微型化效果。圖7給出了該發明的電路實施例。電源經Kp_1-2、D_3-4組成的半控制橋到負載。同步電源是由R₁₂、R₁₃半橋或D₁、D₂半橋和R₁經DW、負載、D₃和D₁₄半橋構成的回路取得，貯能分離器BG₁、C₂將電能存貯后由b、c極輸出穩壓電源接控制電路，由e極輸出同步信號接觸發電路BG₃、C₁、R₃和調節器BG₂。為簡化電路，主回路兩只Kp的陰極和控制級均有一個公共點。電路按虛線聯接，置直流輸出端短接，將主回路、電源與負載串聯接線，以控制交流負載。設置了接控制電路、輸入信號和公共參考點的插口，成為調速、定轉矩等多種控制執行的可控硅裝置。

圖8是一個用于恒功率調速的可控硅裝置的發明。