專利名稱：可控硅直流換相電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可控硅直流換相電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有換相設(shè)備一般采用用MOSFET管、接觸器換相或用機(jī)械換相。其 中，MOSFET管為金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)，是一種可以廣泛使用 在類比電路與數(shù)位電路的場效晶體管(field-effect transistor)。MOSFET依照其“通道” 的極性不同，可分為n-type與p_type的MOSi7ET,通常又稱為NM0SFET與PM0SFET，其他簡 稱尚包括匪OS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等，金屬一氧化層一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET 在結(jié)構(gòu)上以一個金屬一氧化層一半導(dǎo)體的電容為核心，氧化層的材料多半是二氧化硅，其 下是作為基極的硅，而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個電容器 (capacitor)，氧化層扮演電容器中介電質(zhì)(dielectric material)的角色，而電容值由氧 化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)(dielectric constant)來決定。柵極多晶硅與基極的 硅則成為MOS電容的兩個端點(diǎn)。目前，MOSFET管只能用在小功率上，如果在大功率上存在 元件多，故障率高，維修困難。采用接觸器換相存在壽命短，故障率高，大功率不適合的問題。用機(jī)械換相同樣存 在壽命短，故障率高等的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作、維護(hù)及清洗較為方便的可控硅 直流換相電路。本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是可控硅直流換相電路，其特征在 于，包括四個可控硅控制單元、負(fù)載，其中第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元串聯(lián)， 第三可控硅控制單元、第四可控硅控制單元串聯(lián)后與第一可控硅控制單元、第二可控硅控 制單元構(gòu)成的串聯(lián)線路串并聯(lián)，所述負(fù)載一端通過線路與第一可控硅控制單元、第二可控 硅控制單元串聯(lián)之間的線路電連接，另一端通過線路與第三可控硅控制單元、第四可控硅 控制單元之間的線路電連接；所述可控硅控制單元由可控硅及與可控硅接通的觸發(fā)電路構(gòu) 成。具體地，所述四個可控硅控制單元處分別具有與其并聯(lián)設(shè)置的可控硅控制單元。所述第一可控硅控制單元、第三可控硅控制單元并聯(lián)后的線路，第二可控硅控制 單元、第四可控硅控制單元并聯(lián)后的線路分別與電源兩極接通?；蛘?，所述第一可控硅控制單元、第三可控硅控制單元并聯(lián)后的線路，第二可控硅 控制單元、第四可控硅控制單元并聯(lián)后的線路分別與電源連接端相連并構(gòu)成電源接頭。本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型利用大功率可控硅的開關(guān)特性，解決了電子換相功率做不大、維修困難的問題；同時由于可控硅本身壽命較長，開通點(diǎn)、關(guān)斷點(diǎn)沒有觸點(diǎn)，也有效的克服了接 觸器、機(jī)械換相存在壽命短等的問題。2、本實(shí)用新型應(yīng)用在金屬表面處理上帶來了便利，節(jié)省了一定的勞動力成本和解 決了本行業(yè)中換相電鍍上的困難，有效的提高了生產(chǎn)效率。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型在可控硅控制單元處并聯(lián)一個可控硅控制單元時的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖4是本實(shí)用新型在可控硅控制單元處并聯(lián)兩個個可控硅控制單元時的結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不限于此。實(shí)施例1:參見圖1、圖2所示，本實(shí)施例的可控硅直流換相電路包括四個可控硅控制單元、 負(fù)載，其中第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元串聯(lián)，第三可控硅控制單元、第四可 控硅控制單元串聯(lián)后與第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元構(gòu)成的串聯(lián)線路串并 聯(lián)，負(fù)載一端通過線路與第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元串聯(lián)之間的線路電連 接，另一端通過線路與第三可控硅控制單元、第四可控硅控制單元之間的線路電連接；所述 可控硅控制單元由可控硅及與可控硅接通的觸發(fā)電路構(gòu)成。這里所述的串并聯(lián)如圖1所 示，為上述元器件相互并聯(lián)、串聯(lián)的混合連接的電路。其中，第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元、第三可控硅控制單元、第四可 控硅控制單元為四個相同的可控硅控制單元，分別由可控硅及與可控硅接通的觸發(fā)電路構(gòu) 成，第一可控硅控制單元、第三可控硅控制單元并聯(lián)后的線路，第二可控硅控制單元、第四 可控硅控制單元并聯(lián)后的線路分別與電源兩極接通，如圖1所示；或者第一可控硅控制單 元、第三可控硅控制單元并聯(lián)后的線路，第二可控硅控制單元、第四可控硅控制單元并聯(lián)后 的線路分別與電源連接端相連并構(gòu)成電源接頭，如圖2所示。本實(shí)施例中的可控硅，是可控硅整流元件的簡稱，是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié) 構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件，亦稱為晶閘管。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對簡單、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較 常用的半導(dǎo)體器件之一。該器件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品中，多用來作可控 整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無觸點(diǎn)開關(guān)等。家用電器中的調(diào)光燈、調(diào)速風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、 電冰箱、洗衣機(jī)、照相機(jī)、組合音響、聲光電路、定時控制器、玩具裝置、無線電遙控、攝像機(jī) 及工業(yè)控制等都大量使用了可控硅器件。本實(shí)施例的觸發(fā)電路為可控硅觸發(fā)電路，其中單 相通用型可控硅觸發(fā)板是通過調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的電壓電流功率調(diào)整 的一種移相型的電力控制器，其核心部件采用國外生產(chǎn)的高性能、高可靠性的軍品級可控 硅觸發(fā)專用集成電路。輸出觸發(fā)脈沖具有極高的對稱性及穩(wěn)定性，且不隨環(huán)境溫度變化，使用中不需要對脈沖對稱度及限位進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)場調(diào)試一般不需要示波器即可完成。它 (GBC2M-1系列與zkd6三相全數(shù)控系列)可廣泛的應(yīng)用于工業(yè)各領(lǐng)域的電壓電流調(diào)節(jié)，適用 于電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載、變壓器一次側(cè)及各種整流裝置。本實(shí)用新型的工作過程如下為了便于描述，其中第一可控硅控制單元中的可控 硅標(biāo)記為A，第二可控硅控制單元中的可控硅標(biāo)記為B，第三可控硅控制單元中的可控硅標(biāo) 記為C，第四可控硅控制單元中的可控硅標(biāo)記為D，當(dāng)觸發(fā)電路觸發(fā)AD可控硅不觸發(fā)CB可 控硅時，CB處于關(guān)斷狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)電流從正極輸入經(jīng)A-負(fù)載-D-負(fù)極；當(dāng)觸發(fā)電路觸發(fā)CB 可控硅不觸發(fā)AD可控硅時，AD處于關(guān)斷狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)電流從正極輸入經(jīng)C-負(fù)載-B-負(fù)極， 這樣實(shí)現(xiàn)了負(fù)載上電流方向的改變。在電流每一次改變方向時，與現(xiàn)有的換相設(shè)備一樣，都必須停止電流的輸入，避免 短路。在具體實(shí)施方案中，根據(jù)設(shè)備要求選用合適的可控硅，加工適合本設(shè)備的觸發(fā)電路， 選擇適合本設(shè)備的組裝方式。實(shí)施例2 本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，為了增加線路中的承載電流，在所述四個可控硅 控制單元處分別具有與其并聯(lián)設(shè)置的可控硅控制單元，最好在可控硅控制單元處并聯(lián)的可 控硅控制單元數(shù)目是相等的，即本實(shí)用新型的可控硅控制單元數(shù)目最好為如個，其中η為 自然數(shù)，當(dāng)η為1時，其結(jié)構(gòu)為如圖1或圖2所示的連接關(guān)系，當(dāng)η為2時，其結(jié)構(gòu)為如圖3 所示的連接關(guān)系，當(dāng)η為3時，其結(jié)構(gòu)如圖4所示的連接關(guān)系，以此類推。如上所述，便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.可控硅直流換相電路，其特征在于，包括四個可控硅控制單元、負(fù)載，其中第一可控 硅控制單元、第二可控硅控制單元串聯(lián)，第三可控硅控制單元、第四可控硅控制單元串聯(lián)后 與第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元構(gòu)成的串聯(lián)線路串并聯(lián)，所述負(fù)載一端通過 線路與第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元串聯(lián)之間的線路電連接，另一端通過線 路與第三可控硅控制單元、第四可控硅控制單元之間的線路電連接；所述可控硅控制單元 由可控硅及與可控硅接通的觸發(fā)電路構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅直流換相電路，其特征在于，所述四個可控硅控制單 元處分別具有與其并聯(lián)設(shè)置的可控硅控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅直流換相電路，其特征在于，所述第一可控硅控制單 元、第三可控硅控制單元并聯(lián)后的線路，第二可控硅控制單元、第四可控硅控制單元并聯(lián)后 的線路分別與電源兩極接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅直流換相電路，其特征在于，所述第一可控硅控制單 元、第三可控硅控制單元并聯(lián)后的線路，第二可控硅控制單元、第四可控硅控制單元并聯(lián)后 的線路分別與電源連接端相連并構(gòu)成電源接頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可控硅直流換相電路。該可控硅直流換相電路包括四個可控硅控制單元、負(fù)載，第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元串聯(lián)，第三可控硅控制單元、第四可控硅控制單元串聯(lián)后與第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元構(gòu)成的串聯(lián)線路并聯(lián)，負(fù)載一端通過線路與第一可控硅控制單元、第二可控硅控制單元串聯(lián)之間的線路電連接，另一端通過線路與第三可控硅控制單元、第四可控硅控制單元之間的線路電連接；所述可控硅控制單元由可控硅及與可控硅接通的觸發(fā)電路構(gòu)成。本實(shí)用新型利用大功率可控硅的開關(guān)特性，解決了電子換相功率做不大、維修困難的問題；同時由于可控硅本身壽命較長，也有效的克服了接觸器、機(jī)械換相存在壽命短的問題。
文檔編號H02M1/088GK201937457SQ20112000164
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者馬明 申請人:馬明