本實用新型涉及生活電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可控硅的驅(qū)動電路和一種具有其的熱水器。

背景技術(shù)：

相關(guān)的電熱水器大多通過可控硅驅(qū)動發(fā)熱管發(fā)熱。在相關(guān)技術(shù)中，可采用MOC30xx系列的可控硅輸出光耦驅(qū)動可控硅的觸發(fā)，該方案結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉并且廣泛使用。但其存在的問題是，考慮到限流電阻的壓降和光耦輸出壓降，在市電過零點附近，即使接收到觸發(fā)信號，也會因市電瞬間電壓達不到足夠的能量而造成可控硅無法觸發(fā)，進而導通角無法達到180度，導致電流畸變，使得熱水器特別是大功率熱水器產(chǎn)生大量的諧波干擾，對設(shè)備造成損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種可控硅的驅(qū)動電路，可增加導通角，降低電流畸變，減少諧波干擾。

本實用新型的另一個目的在于提出一種熱水器。

為達到上述目的，本實用新型一方面提出了一種可控硅的驅(qū)動電路，包括：信號接收端，所述信號接收端用于接收觸發(fā)信號；脈沖產(chǎn)生模塊，所述脈沖產(chǎn)生模塊的輸入端與所述信號接收端相連，所述脈沖產(chǎn)生模塊用于根據(jù)所述觸發(fā)信號生成脈沖信號；第一電容，所述第一電容的一端與所述脈沖產(chǎn)生模塊的輸出端，所述第一電容用于對所述脈沖信號進行隔直處理；變壓器，所述變壓器的原邊線圈的一端與所述第一電容的另一端相連，所述變壓器的原邊線圈的另一端接地，所述變壓器的副邊線圈的一端與所述可控硅的控制極相連，所述變壓器的副邊線圈的另一端與所述可控硅的第一極或第二極相連，所述變壓器用于將隔直后的脈沖信號變換為驅(qū)動信號以驅(qū)動所述可控硅導通。

根據(jù)本實用新型提出的可控硅的驅(qū)動電路，通過信號接收端接收觸發(fā)信號，脈沖產(chǎn)生模塊根據(jù)觸發(fā)信號生成脈沖信號，第一電容對脈沖信號進行隔直處理，進而變壓器對隔直后的脈沖信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號，以驅(qū)動可控硅導通，從而觸發(fā)可控硅的能量不再受限流電阻的壓降和光耦輸出壓降的限制，能夠在市電過零點附近提供足夠的能量觸發(fā)可控硅，增大了導通角，降低了電流畸變，實現(xiàn)最低的諧波發(fā)射。并且，通過變壓器可實現(xiàn)電氣隔離，更加安全可靠。

另外，根據(jù)本實用新型上述的可控硅的驅(qū)動電路還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

具體地，所述脈沖產(chǎn)生模塊包括555振蕩電路。

具體地，所述555振蕩電路包括：555芯片，所述555芯片具有VCC端、GND端、OUT端、RST端、DSC端、TRG端、VTH端和CV端，所述555芯片的OUT端與所述第一電容的一端相連，所述555芯片的GND端接地，所述555芯片的RST端與所述信號接收端相連，所述555芯片的TRG端和VTH端連接在一起；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述預設(shè)電源相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的另一端相連并具有第一節(jié)點，所述第一節(jié)點與所述555芯片的VCC端相連；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第二電阻的另一端相連并具有第二節(jié)點，所述第二節(jié)點與所述555芯片的DSC端相連；第二電容，所述第二電容的一端與所述第三電阻的另一端相連并具有第三節(jié)點，所述第二電容的另一端接地，所述第三節(jié)點與所述555芯片的TRG端和VTH端相連；二極管，所述二極管的陽極與所述第二節(jié)點相連，所述二極管的陰極與所述第三節(jié)點相連。

具體地，所述555振蕩電路還包括：第三電容，所述第三電容的一端與所述第一節(jié)點相連，所述第三電容的另一端接地；第四電容，所述第四電容的一端與所述第一節(jié)點相連，所述第四電容的另一端接地。

具體地，所述555振蕩電路還包括：第五電容，所述第五電容的一端與所述555芯片的CV端相連，所述第五電容的另一端接地。

具體地，所述555振蕩電路還包括：第六電容，所述第六電容的一端與所述555芯片的OUT端相連，所述第六電容的另一端與所述變壓器的原邊線圈的中間接線點相連。

具體地，所述觸發(fā)信號可以為高電平信號。

具體地，所述變壓器可以為降壓變壓器。

具體地，所述信號接收端與控制芯片相連，所述控制芯片用于根據(jù)交流電源的電壓過零點生成所述觸發(fā)信號，并輸出給所述信號接收端。

為達到上述目的，本實用新型另一方面提出了一種熱水器，所述包括所述的可控硅的驅(qū)動電路。

根據(jù)本實用新型提出的熱水器，通過可控硅的驅(qū)動電路驅(qū)動可控硅，從而觸發(fā)可控硅的能量不再受限流電阻的壓降和光耦輸出壓降的限制，能夠在市電過零點附近提供足夠的能量觸發(fā)可控硅，增大了導通角，降低了電流畸變，實現(xiàn)最低的諧波發(fā)射。并且，通過變壓器可實現(xiàn)電氣隔離，更加安全可靠。

附圖說明

圖1是相關(guān)技術(shù)中的可控硅的驅(qū)動電路的電路原理圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的可控硅的驅(qū)動電路的方框示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型一個具體實施例的可控硅的驅(qū)動電路的電路原理圖；以及

圖4是根據(jù)本實用新型實施例的熱水器的方框示意圖。

附圖說明：信號接收端10、脈沖產(chǎn)生模塊20、第一電容C1、變壓器30、可控硅Q1；555震蕩電路101；第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、二極管D1、第二電容C2、555芯片102；第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6；第四電阻R4；可控硅驅(qū)動電路100、熱水器200。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

先對相關(guān)技術(shù)中可控硅的驅(qū)動電路進行簡單描述。

圖1是相關(guān)技術(shù)中的可控硅的驅(qū)動電路的電路原理圖。相關(guān)技術(shù)中的可控硅驅(qū)動電路主要采用MOC30xx系列的光耦實現(xiàn)驅(qū)動，如圖1所示，觸發(fā)可控硅的觸發(fā)電流來自可控硅的第一陽極，也就是說，觸發(fā)點不僅受觸發(fā)信號所控制，同時還取決于第一陽極瞬間電壓的大小，在市電過零后一小段時間內(nèi)，考慮到限流電阻的壓降和光耦輸出壓降，即使控制器輸出觸發(fā)信號，第一陽極的瞬間電壓也不足以觸發(fā)可控硅，造成觸發(fā)可控硅的能量不足，導通角較小，導致電流畸變、諧波干擾，尤其是對大功率的電熱水器來說，些許的電流畸變都會帶來強烈的諧波干擾，損壞設(shè)備機構(gòu)。

基于此，本實用新型實施例提出了一種可控硅的驅(qū)動電路和一種熱水器。下面結(jié)合附圖2-3來描述本實用新型實施例的可控硅的驅(qū)動電路。

如圖2所示，該可控硅的驅(qū)動電路100，包括：信號接收端10、脈沖產(chǎn)生模塊20、第一電容C1和變壓器30。

其中，信號接收端10用于接收觸發(fā)信號；脈沖產(chǎn)生模塊20的輸入端與信號接收端10相連，脈沖產(chǎn)生模塊20用于根據(jù)觸發(fā)信號生成脈沖信號；第一電容C1的一端與脈沖產(chǎn)生模塊20的輸出端相連，第一電容C1用于對脈沖信號進行隔直處理；變壓器30的原邊線圈的一端與第一電容C1的另一端相連，變壓器30的原邊線圈的另一端接地，變壓器30的副邊線圈的一端與可控硅Q1的控制極相連，變壓器30的副邊線圈的另一端與可控硅Q1的第一極或第二極相連，變壓器30用于將隔直后的脈沖信號變換為驅(qū)動信號以驅(qū)動可控硅導通。

也就是說，信號接收端10接收觸發(fā)信號后，脈沖產(chǎn)生模塊20可根據(jù)信號接收端10接收的觸發(fā)信號生成脈沖信號，該脈沖信號經(jīng)過第一電容C1的隔直處理后輸出至變壓器30的原邊線圈，變壓器30的副邊線圈感應原邊線圈的的脈沖信號輸出驅(qū)動信號至可控硅Q1，以驅(qū)動可控硅Q1導通。

應當理解的是，觸發(fā)可控硅Q1的能量來自于變壓器30的原邊線圈，觸發(fā)可控硅Q1的觸發(fā)電流不再受第一陽極電壓的牽制，進而不再受限流電阻和光耦輸出壓降的限制，只要變壓器30的副邊線圈送往可控硅Q1的控制極的電流足夠大，即可在市電過零點附近提供足夠的能量觸發(fā)可控硅，這樣盡可能得增大了導通角，使得導通角接近180°，進而使得電流畸變降到最低，實現(xiàn)最低的諧波發(fā)射。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖3所示，脈沖產(chǎn)生模塊20包括555振蕩電路101。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖3所示，555振蕩電路101包括：555芯片102、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第二電容C2和二極管D1。

其中，555芯片102具有VCC端、GND端、OUT端、RST端、DSC端、TRG端、VTH端和CV端，555芯片102的OUT端與第一電容C1的一端相連，555芯片的GND端接地，555芯片102的RST端與信號接收端10相連，555芯片102的TRG端和VTH端連接在一起；第一電阻R1的一端與預設(shè)電源VDD例如12V或5V電源相連；第二電阻R2的一端與第一電阻R1的另一端相連并具有第一節(jié)點A1，第一節(jié)點A1與555芯片102的VCC端相連；第三電阻R3的一端與第二電阻R2的另一端相連并具有第二節(jié)點A2，第二節(jié)點A2與555芯片102的DSC端相連；第二電容C2的一端與第三電阻R3的另一端相連并具有第三節(jié)點A3，第二電容C2的另一端接地，第三節(jié)點A3與555芯片102的TRG端和VTH端相連；二極管D1的陽極與第二節(jié)點A2相連，二極管D1的陰極與第三節(jié)點A3相連。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖3所示，555振蕩電路101還包括：第三電容C3和第四電容C4。其中，第三電容C3的一端與第一節(jié)點A1相連，第三電容C3的另一端接地；第四電容C4的一端與第一節(jié)點A1相連，第四電容C4的另一端接地。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，555振蕩電路101還包括：第五電容C5，第五電容C5的一端與555芯片102的CV端相連，第五電容C5的另一端接地。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，555振蕩電路101還包括：第六電容C6，第六電容C6的一端與555芯片102的OUT端相連，第六電容C6的另一端與變壓器30的原邊線圈的中間接線點相連。

具體地，可控硅的驅(qū)動電路100觸發(fā)可控硅的原理如下：觸發(fā)信號即電平信號被信號接收端10接收，555振蕩電路101中的555芯片根據(jù)觸發(fā)信號產(chǎn)生一個脈沖信號，通過555芯片的OUT端送至第一電容C1，第一電容C1對脈沖信號進行隔直處理，并且將隔直后的脈沖信號送至變壓器30的原邊線圈，變壓器30的原邊線圈將隔直后的脈沖信號通過副邊線圈轉(zhuǎn)換為可控硅的驅(qū)動信號。

更具體地，根據(jù)本實用新型的一個實施例，觸發(fā)信號可以為高電平信號。如果信號接收端10接收的觸發(fā)信號為高電平，則555芯片102根據(jù)信號接收端10接收的高電平觸發(fā)信號產(chǎn)生一個高頻脈沖信號，并通過555芯片102的OUT端送至第一電容C1，第一電容C1對555芯片102產(chǎn)生的高頻脈沖信號進行隔直處理，并且將隔直處理的高頻信號脈沖送至變壓器30的原邊線圈，此時變壓器30的副邊線圈將產(chǎn)生一個電壓幅值比可控硅Q1的觸發(fā)電壓高且電流大的脈沖信號，每個脈沖的強度都足夠觸發(fā)可控硅Q1，使得可控硅Q1導通。

如果信號接收端10接收的觸發(fā)信號為低電平，則555芯片102根據(jù)信號接收端10接收的低電平觸發(fā)信號不產(chǎn)生脈沖信號，即555芯片102的OUT端不輸出脈沖信號，由于變壓器30的原邊線圈得不到脈沖信號，而變壓器30的副邊線圈只有幾圈，并且副邊線圈的一端與可控硅Q1的控制極相連，這相當于將可控硅Q1的控制極短路，可控硅Q1不能被觸發(fā)，可控硅Q1不導通。

由此，通過信號接收端10接收的觸發(fā)信號是否為高電平控制是否觸發(fā)可控硅Q1導通，進而控制與可控硅Q1連接的發(fā)熱管是否進行發(fā)熱。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，變壓器30可以為降壓變壓器。

應當理解的是，由于可控硅Q1的觸發(fā)電壓一般在0.8-1.2V之間，所以可以選擇降壓變壓器，使得降壓變壓器將輸入的高電壓(12V)轉(zhuǎn)換成低電壓、大電流的電能輸出，從而保證可控硅Q1的可靠觸發(fā)，以及在可控硅Q1的第一陽極電壓較低的情況下保證可控硅Q1的導通。

另外，需要說明的是，通過變壓器30提高安全可靠的隔離作用，使得驅(qū)動電路有更低的EMI(Electro Magnetic Interference，電磁干擾)，若變壓器30工藝優(yōu)良，磁芯選用得當，可以隔離幾十甚至上百千伏，更加安全可靠、隔離強度高。而且，變壓器30的磁芯居里點在200℃以上，可以適應惡劣的環(huán)境。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，信號接收端10與控制芯片相連，控制芯片用于根據(jù)交流電源的電壓過零點生成觸發(fā)信號，并輸出給信號接收端10。

也就是說，控制芯片可在檢測到電壓過零點時生成觸發(fā)信號，并將觸發(fā)信號發(fā)送給信號接收端10。驅(qū)動電路在接收到觸發(fā)信號即可驅(qū)動可控硅Q1導通。

由此，觸發(fā)可控硅Q1的能量來自變壓器30的原邊線圈，并且可控硅Q1是否被觸發(fā)只與信號接收端10接收的脈沖信號是高電平還是低電平有關(guān)，進而不再需要關(guān)注可控硅Q1的陽極的電壓，從而只要可控硅Q1的驅(qū)動電流足夠，導通角就可以盡可能接近180°，這不但使得驅(qū)動電路的控制更加靈活，而且在市電過零點附近仍然可以驅(qū)動可控硅導通，幾乎沒有死區(qū)，并且最大限度減少了電流波形的THD(Total Harmonic Distortion，總諧波失真)，降低了諧波發(fā)射。

綜上所述，根據(jù)本實用新型實施例提出的可控硅的驅(qū)動電路，通過信號接收端接收觸發(fā)信號，脈沖產(chǎn)生模塊根據(jù)觸發(fā)信號生成脈沖信號，第一電容對脈沖信號進行隔直處理，進而變壓器對隔直后的脈沖信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號，以驅(qū)動可控硅導通，從而觸發(fā)可控硅的能量不再受限流電阻的壓降和光耦輸出壓降的限制，能夠在市電過零點附近提供足夠的能量觸發(fā)可控硅，增大了導通角，降低了電流畸變，以實現(xiàn)最低的諧波發(fā)射。并且，通過變壓器可實現(xiàn)電氣隔離，更加安全可靠。

下面結(jié)合附圖4來描述本實用新型另一方面實施例提出的熱水器。如圖4所示，該熱水器200包括上述的可控硅的驅(qū)動電路100。

綜上所述，根據(jù)本實用新型實施例提出的熱水器，通過可控硅的驅(qū)動電路驅(qū)動可控硅，從而觸發(fā)可控硅的能量不再受限流電阻的壓降和光耦輸出壓降的限制，能夠在市電過零點附近提供足夠的能量觸發(fā)可控硅，增大了導通角，降低了電流畸變，以實現(xiàn)最低的諧波發(fā)射。并且，通過變壓器可實現(xiàn)電氣隔離，更加安全可靠。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。