[實(shí)用新型]一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路

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• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN203423612U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林文忠;陽清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 林文忠;陽清
• 主分類號(hào): H02M1/06
• 分類號(hào): H02M1/06
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技術(shù)領(lǐng)域???本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制、電力、新能源等行業(yè)用整流電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路。?

背景技術(shù)???三相全橋半控整流技術(shù)在直流電機(jī)控制、便攜式發(fā)電機(jī)控制等領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在三相全橋半控整流中，要想整流后的直流電壓能按預(yù)想的情況進(jìn)行變化調(diào)整，則必須對(duì)單向可控硅進(jìn)行有效的觸發(fā)，調(diào)整其導(dǎo)通角。因此可控硅觸發(fā)電路是三相全橋半控整流技術(shù)得以可靠實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。?

現(xiàn)有的三相半控整流可控硅觸發(fā)方案一般有三種：采用專用集成芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單向可控硅觸發(fā)電路;純粹由分立元件組成單向可控硅觸發(fā)電路；或由MCU和外部分立元件組成的軟硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)單向可控硅的觸發(fā)。這些方案存在如下缺點(diǎn)：觸發(fā)電路相對(duì)比較簡單，但觸發(fā)電路專用芯片的成本高，用戶可控度有限；電路比較復(fù)雜，容易受到一些不確定因素（如電壓突變、電磁干擾等）的影響而出現(xiàn)誤觸發(fā)或使電路工作失效；對(duì)一些高壓，大電流，容易誤觸發(fā)的情況缺乏考慮。?

????因此，解決高壓、大電流情況下可控硅容易被誤觸發(fā)的問題以及實(shí)現(xiàn)數(shù)字式觸發(fā)是當(dāng)前需要解決的技術(shù)難題。?

發(fā)明內(nèi)容???為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路。?

本實(shí)用新型為達(dá)到上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，包括依次電性連接的同步信號(hào)獲取電路、DSP芯片、可控硅觸發(fā)電路、三相半控整流橋電路，所述同步信號(hào)獲取電路將輸入的三相電交流電轉(zhuǎn)換為三個(gè)同步信號(hào)，即輸出三個(gè)線電壓的過零信號(hào)；所述DSP芯片根據(jù)輸入的三個(gè)線電壓過零信號(hào)，求出線電壓周期，并依據(jù)直流電壓的目標(biāo)值和反饋檢測到的當(dāng)前值計(jì)算出觸發(fā)角或者導(dǎo)通角，向可控硅觸發(fā)電路輸出同步觸發(fā)脈沖信號(hào)；所述可控硅觸發(fā)電路中設(shè)有三個(gè)分別控制U、V、W相的雙向光耦控制電路，所述雙向光耦控制電路根據(jù)輸入的同步觸發(fā)脈沖信號(hào)輸出門極觸發(fā)電壓和驅(qū)動(dòng)電流；所述三相半控整流橋電路根據(jù)輸入的門極觸發(fā)電壓和驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)控制可控硅導(dǎo)通狀態(tài)，輸出平穩(wěn)的直流電壓。?

所述每個(gè)雙向光耦控制電路包括一個(gè)雙向光耦U1和二極管D1，所述雙向光耦U1的輸入一端連接+5V電源V_CC，另一個(gè)輸入端經(jīng)限流電阻R1連接DSP芯片的輸出端，所述雙向光耦U1的兩個(gè)輸入端之間連接電阻R2，雙向光耦U1的輸出端一個(gè)引腳依次通過電阻R3、二極管D1、電容C1連接一到直流電壓輸出端，二極管D1與電容C1之間連接有電阻R4連接一個(gè)相電壓端，所述雙向光耦U1的輸出端另一引腳連接所述三相半控整流橋電路中的一個(gè)可控硅門極端。?

其工作原理是：以U相中的可控硅觸發(fā)電路原理進(jìn)行描述，其他V、W兩相的原理與U相一致：當(dāng)相電壓大于母線電壓時(shí)二極管D1正極處的電壓即為U相電壓，電流經(jīng)D1到電阻R3再經(jīng)過雙向光耦U1的輸出端進(jìn)入所述三相半控整流橋電路中U相可控硅SCR1的門極，滿足SCR1正向?qū)ǖ臈l件，可控硅SCR1導(dǎo)通；DSP芯片的輸出端輸出的觸發(fā)脈沖U_pulse寬度很窄，使可控硅SCR1的導(dǎo)通不會(huì)因觸發(fā)脈沖的消失而關(guān)斷，只有等母線電壓大于相電壓時(shí)可控硅SCR1才自行關(guān)斷，直到下一個(gè)觸發(fā)脈沖到來又重新開啟。在一些中頻高壓（如線電壓大于450V時(shí)）大功率三相半控整流的情況的下優(yōu)勢(shì)尤為明顯。?

所述雙向光耦U1型號(hào)為FOD4218。?

所述二極管D1型號(hào)為MUR?1100E。?

所述電阻R3阻值為180歐姆。?

所述電阻R4阻值為220歐姆。?

本實(shí)用新型的有益效果是:采用上述結(jié)構(gòu)，通過雙向光耦控制電路來控制所述三相半控整流橋電路，通過設(shè)計(jì)選用合適的雙向光耦和二極管，使電路滿足耐壓高、反應(yīng)速度快等條件，提高可控硅觸發(fā)電路的可靠性，防止電路誤觸發(fā)以及保護(hù)電路中電阻不會(huì)過度發(fā)熱燒壞。本實(shí)用新型尤其適用一些中頻高壓大功率三相半控整流電路使用，能夠明顯提高電路性能。?

附圖說明???下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。其中：?

圖1是本實(shí)用新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路的電路原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型雙向光耦控制電路的電路原理圖；

圖3是本實(shí)用新型三相半控整流橋電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式???為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。?