一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，其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)；所述DSP芯片向可控硅觸發(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)電流控制可控硅導(dǎo)通狀態(tài)，輸出平穩(wěn)的直流電壓;本實(shí)用新型通過(guò)雙向光耦控制電路來(lái)控制所述三相半控整流橋電路，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(guò)度發(fā)熱燒壞,尤其適用于中頻高壓大功率三相半控整流電路。
【專利說(shuō)明】一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路
[0001]【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。
[0002]【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。
[0003]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(jiǎn)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。
[0004]因此，解決高壓、大電流情況下可控硅容易被誤觸發(fā)的問(wèn)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。
[0005]
【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(jiǎn)單、可靠性高的新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路。
[0006]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(guò)零信號(hào)；所述DSP芯片根據(jù)輸入的三個(gè)線電壓過(guò)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(cè)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)控制可控娃導(dǎo)通狀態(tài)，輸出平穩(wěn)的直流電壓。
[0007]所述每個(gè)雙向光耦控制電路包括一個(gè)雙向光耦Ul和二極管D1，所述雙向光耦Ul的輸入一端連接+5V電源Ncc,另一個(gè)輸入端經(jīng)限流電阻Rl連接DSP芯片的輸出端，所述雙向光I禹Ul的兩個(gè)輸入端之間連接電阻R2,雙向光f禹Ul的輸出端一個(gè)引腳依次通過(guò)電阻R3、二極管D1、電容Cl連接一到直流電壓輸出端，二極管Dl與電容Cl之間連接有電阻R4連接一個(gè)相電壓端，所述雙向光耦Ul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)可控娃門極端。
[0008]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Dl正極處的電壓即為U相電壓，電流經(jīng)Dl到電阻R3再經(jīng)過(guò)雙向光耦Ul的輸出端進(jìn)入所述三相半控整流橋電路中U相可控硅SCRl的門極，滿足SCRl正向?qū)ǖ臈l件，可控硅SCRl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SCRl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SCRl才自行關(guān)斷，直到下一個(gè)觸發(fā)脈沖到來(lái)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。
[0009]所述雙向光耦Ul型號(hào)為F0D4218。
[0010]所述二極管Dl型號(hào)為MUR 1100E。
[0011]所述電阻R3阻值為180歐姆。
[0012]所述電阻R4阻值為220歐姆。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:采用上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)雙向光耦控制電路來(lái)控制所述三相半控整流橋電路，通過(guò)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(guò)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，能夠明顯提聞電路性能。
[0014]【專利附圖】

【附圖說(shuō)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(shuō)明。其中:
[0015]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；
[0016]圖2是本實(shí)用新型雙向光耦控制電路的電路原理圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型三相半控整流橋電路的電路原理圖。
[0018]【具體實(shí)施方式】 為詳細(xì)說(shuō)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(shuō)明。
[0019]請(qǐng)參閱圖1至圖3所示，本實(shí)用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1、DSP芯片2、可控硅觸發(fā)電路3、三相半控整流橋電路4，所述同步信號(hào)獲取電路I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(guò)零信號(hào)；所述DSP芯片2根據(jù)輸入的三個(gè)線電壓過(guò)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(cè)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3輸出同步觸發(fā)脈沖信號(hào)；所述可控硅觸發(fā)電路3中設(shè)有三個(gè)分別控制U、V、W相的雙向光耦控制電路31，所述雙向光耦控制電路31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4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。
[0020]所述每個(gè)雙向光耦控制電路31包括一個(gè)雙向光耦Ul和二極管D1，所述雙向光耦Ul的輸入一端連接+5V電源V。。，另一個(gè)輸入端經(jīng)限流電阻Rl連接DSP芯片的輸出端，所述雙向光I禹Ul的兩個(gè)輸入端之間連接電阻R2,雙向光f禹Ul的輸出端一個(gè)引腳依次通過(guò)電阻R3、二極管D1、電容Cl連接一到直流電壓輸出端，二極管Dl與電容Cl之間連接有電阻R4連接一到相電壓端，所述雙向光耦Ul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)可控娃門極端。
[0021]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Dl正極處的電壓即為U相電壓，電流經(jīng)Dl到電阻R3再經(jīng)過(guò)雙向光耦Ul的輸出端進(jìn)入所述三相半控整流橋電路中U相可控硅SCRl的門極，滿足SCRl正向?qū)ǖ臈l件，可控硅SCRl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SCRl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)可控硅才自行關(guān)斷，直到下一個(gè)觸發(fā)脈沖到來(lái)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。[0022]所述雙向光耦Ul型號(hào)為F0D4218。
[0023]所述二極管Dl型號(hào)為MUR 1100E。
[0024]所述電阻R3阻值為180歐姆。
[0025]所述電阻R4阻值為220歐姆。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，其特征在于:其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(guò)零信號(hào)；所述DSP芯片根據(jù)輸入的三個(gè)線電壓過(guò)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(cè)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，其特征在于:所述每個(gè)雙向光I禹控制電路包括一個(gè)雙向光I禹Ul和二極管Dl,所述雙向光f禹Ul的輸入一端連接+5V電源\c，另一個(gè)輸入端經(jīng)限流電阻Rl連接DSP芯片的輸出端，所述雙向光耦Ul的兩個(gè)輸入端之間連接電阻R2，雙向光耦Ul的輸出端一個(gè)引腳依次通過(guò)電阻R3、二極管D1、電容Cl連接一到直流電壓輸出端，二極管Dl與電容Cl之間連接有電阻R4連接一個(gè)相電壓端，所述雙向光耦Ul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)可控娃門極端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，其特征在于:所述雙向光耦Ul型號(hào)為F0D4218。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，其特征在于:所述二極管Dl型號(hào)為MUR IlOOE0
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，其特征在于:所述電阻R3阻值為180歐姆。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型三相全橋半控整流可控硅觸發(fā)電路，其特征在于:所述電阻R4阻值為220歐姆。
【文檔編號(hào)】H02M1/06GK203423612SQ201320506669
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】林文忠, 陽(yáng)清 申請(qǐng)人:林文忠, 陽(yáng)清