[發明專利]與設備供電電源相位無關的數控移相觸發裝置

有效

• 申請號: 201310239020.X
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103280951A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李森達;王朝捷
• 申請（專利權）人: 余姚市新竹智控技術有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種數控移相觸發裝置，更具體地說，涉及一種與設備供電電源相位無關的數控移相觸發裝置。

背景技術

可控硅移相觸發裝置是電子儀器儀表等設備的常見輸出執行機構，用于調節可控硅門極觸發信號的相位角，進而調節可控硅的輸出電壓，改變執行器上的輸出功率來達到控制的目的。現有的可控硅移相觸發裝置主要以存在以下幾方面的問題：

1、采用模擬控制的觸發裝置元器件精度要求高，可調電壓范圍窄，調整速度慢，抗干擾能力差，元器件使用多，調試維修麻煩。

2、采用數字化的觸發裝置雖然可以快速實現對移相角的精確控制，但由于負載電源過零信號取自與負載電源同相的設備供電電源或專門的輸入端端子，會導致接線的復雜度提高，操作人員容易出錯。強電設備一旦接線錯誤，容易出現事故。

3、由于沒有合理的過流過壓保護借施，當發生操作人員接錯線，電網沖激，可控硅損壞，或者執行部件損壞時很容易導致移相觸發裝置的損壞。

由于以上原因，在基本不影響現有成本的前提下，有必要發明一種全新的可控硅移相觸發裝置，改正現有裝置缺點，使整個執行系統穩定可靠安全。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述可調電壓范圍窄，調整速度慢，抗干擾能力差，元器件使用多，調試維修麻煩，接線復雜度高，過流過壓保護不佳的缺陷，提供一種與設備供電電源相位無關的數控移相觸發裝置，包括：

可控硅觸發接口電路；

保護電路，所述的保護電路與所述的可控硅觸發接口電路相連接；

過零信號發生電路，所述的過零信號發生電路與保護電路相連接；

過零信號處理電路，所述的過零信號處理電路與所述的過零信號發生電路相連接；

觸發信號處理電路，所述的觸發信號處理電路與所述的保護電路相連接；

微控制器，所述的微控制器分別與所述的過零信號處理電路和所述的觸發信號處理電路相連接。

進一步地，所述的可控硅觸發接口電路觸發方式為二線制、準二線制、三線制接法觸發雙向可控硅；二線制或四線制接法觸發兩個反并聯的單向可控硅；準二線制或三線制接法觸發一個單相可控硅。

進一步地，所述的保護電路由自恢復保險絲與壓敏電阻構成。

進一步地，所述的可控硅接口電路為所述的過零信號發生電路的信號輸入端口、信號輸出端口。

進一步地，所述的過零信號發生電路輸入到微控制器的過零信號取自可控硅的觸發腳。

進一步地，所述的數控移相觸發裝置的輸出為移相觸發信號。

進一步地，所述的移相觸發信號的相位角根據過零信號處理電路輸出的過零信號，并依據所述的數控移相觸發裝置輸出的控制量，通過微控制器計算獲得。

本發明利用自恢復保險絲作為過流保護器件，壓敏電阻作為過壓保護器件，負載電壓信號由可控硅觸發電路引入，經過保護電路引入至硅橋，這個電壓經硅橋整流后變成脈動直流電，其過零點與原電壓信號保持不變。此脈動直流電經過限流電阻輸入到光耦的輸入端。光耦實現了強電弱電的隔離。光耦的輸出端接一個高放大倍數的小功率三極管。當脈動直流電過零時，光耦輸出端上將沒有電流輸出，三極管不導通，三極管集電極輸出高電平，否則輸出低電平。這個電平變化輸入到微控制器中，微控制器就根據電平的變化判斷出負載電壓的過零點。但當負載可控硅導通時，三極管集電極上也將輸出高電平，但微控制器可以根據邏輯判定出負載電源的過零點。

本發明的關鍵之處在于使用自恢復保險絲作為過流保護及限流器件，并聯在自恢復保險絲之后的壓敏電阻作為過壓保護器件。當過壓時，壓敏電阻瞬間導通，吸收掉高壓干擾，保護后面的器件不受高壓沖激損壞。若高壓干擾能量較大，則流過自恢復保險絲的電流很大，則自恢復保險絲在很短的時間內變成高阻關閉狀態，且在過流狀態消失后自動恢復，保護后面的所有部件免受高壓損壞。當用戶接錯錢或負載可控硅損壞時，在自恢復保險絲的保護下，可使后面的器件免受大電流損害。

本發明的另一個關鍵之處在于負載可控硅的電壓過零信號取自可控硅的觸發腳，使過零信號的相位與設備的供電電源無關，不但實現了輸入輸出端口的復用，而且減少并簡化了外部接線。

本發明的另一個關鍵之處在于微控制器通過檢測負載電壓的過零信號，并依據設備當前要輸出的控制量，通過精確的數值計算，來決定觸發信號相位角的大小，實現了移相觸發的完全數字化控制。