[發(fā)明專利]低功耗數(shù)控型可控硅電壓、電流過零觸發(fā)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 91111793.8
• 申請日: 1991-12-21
• 公開（公告）號: CN1022449C
• 公開（公告）日: 1993-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鴻欣;單佩鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03K5/153
• 分類號: H03K5/153
• 代理公司: 陜西省發(fā)明專利服務(wù)中心
• 代理人: 王品華

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種微電子電路。

現(xiàn)有的可控硅過零觸發(fā)器普遍的不足是功耗大。如國內(nèi)航天部691廠生產(chǎn)的KJ007、KJ008產(chǎn)品，僅直流功耗就為0.1W以上，連同自生電源降壓電阻的功耗在內(nèi)，總功耗可高達數(shù)W。國外A·T·A????Digest????Linear????Integrated????Circuits????Ed.40，1988;Ed.39，1987;Ed.38，1987所報導(dǎo)的同類產(chǎn)品其最小功耗也為200mW，按照應(yīng)用在220V單相電網(wǎng)上考慮，加上自生電源降壓電阻的功耗共約5W。國內(nèi)西安電子科技大學(xué)的90104503.9專利申請，雖說是解決了功耗大，不便于集成化的問題，但又因缺少數(shù)碼控制之功能，而造成不便于與計算機等設(shè)備配合使用的不足。

本發(fā)明的目的在于避免上述已有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)碼控制的低功耗可控硅電壓、電流過零觸發(fā)器。

本發(fā)明采用將數(shù)控電路與過零觸發(fā)電路設(shè)置在同一電路上的技術(shù)方案，使兩者集為一體。其中過零觸發(fā)電路增設(shè)有電流過零檢測和電流過零脈沖形成，通過檢測可控硅SCR上電壓的過零狀態(tài)來實現(xiàn)負載電流的過零檢測，并將電網(wǎng)電壓過零信號與負載電流過零脈沖信號（SCR電壓過零信號）合成電壓/電流過零信號，經(jīng)選通控制并加以驅(qū)動后送到可控硅SCR的門極，從而實現(xiàn)電壓、電流過零觸發(fā)。

本發(fā)明的數(shù)控電路采用譯碼器后，并/串轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)和對電壓過零脈沖分頻的結(jié)果，以實現(xiàn)隨意設(shè)置通斷次序，使用任何控制碼制和隨意設(shè)置通斷基本時間單元，整個數(shù)控電路采用CMOS工藝制成。

以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理。

圖1是本發(fā)明的原理框圖

圖2是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖

圖3是本發(fā)明的分頻器波形圖

圖4是本發(fā)明控制負載電流過程波形圖

如圖1所示，本發(fā)明由可控硅觸發(fā)電路和數(shù)控電路兩部分構(gòu)成。其中可控硅觸發(fā)電路由自生直流穩(wěn)壓電源和電壓過零檢測（1），電壓過零脈沖形成（2），脈沖放大（3），電流過零檢測（8），電流過零脈沖形成（9），觸發(fā)驅(qū)動（7）構(gòu)成;數(shù)控電路由分頻器（4），并/串轉(zhuǎn)換電路（5），譯碼器（6），門路（10）和（11）構(gòu)成。各部件的功能分別為：自生直流穩(wěn)壓電源（1）產(chǎn)生穩(wěn)壓直流，為其它所有電路提供直流供電，電壓過零檢測與之合為一體，并送出兩路信號給電壓過零脈沖形成電路（2），在電壓過零瞬間產(chǎn)生窄脈沖，該脈沖經(jīng)脈沖信號放大（3）后分成兩路，一種作為數(shù)控電路工作的原始同步信號，另一路與電流過零信號合成后，作為同通斷信號相與的選通信號。

電流過零信號（8）的生成是通過對可控硅陽極電壓的過零檢測而實現(xiàn)對負載電流過零檢測，然后經(jīng)過電流過零脈沖形成電路（9）而產(chǎn)生的。即可控硅SCR不通時，負載電流為0，SCR上的電壓為電網(wǎng)電壓，當(dāng)SCR導(dǎo)通時，其上的電壓近似為0，負載上有電流。

分頻器（4）是對電壓過零脈沖信號計數(shù)分頻產(chǎn)生一個時鐘信號。并/串轉(zhuǎn)換電路（5）是將并行的輸入碼轉(zhuǎn)換成串行的輸出碼。即輸入的控制數(shù)碼經(jīng)過譯碼器的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一組輸出通斷碼，這組并行碼再經(jīng)并/串變換電路就產(chǎn)生了串行的通斷控制信號。譯碼器（6）是對輸入控制數(shù)碼進行譯碼得到一個以行數(shù)碼形式存在的通斷次序。并/串轉(zhuǎn)換電路輸出的通斷控制信號通過與門對合成過零信號進行控制，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，再由放大驅(qū)動輸至可控硅的門極，從而實現(xiàn)電壓電流過零觸發(fā)。