修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统，所述方法包括以下步骤：检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通角进行比较，判断比较结果是否一致；如果一致，则结束修调；如果不一致，则修调可调电阻值以改变可控硅导通角，重新检测可控硅导通角并与所述标准导通角比较，直至比较结果为一致，结束修调。本发明的一种修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统，解决了现有技术的修调可控硅调压电路输出电压的方法精度不高的技术问题。
【专利说明】修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及可控硅调压电路【技术领域】，具体涉及一种修调可控硅调压电路输出电 压的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 电动工具交流调速开关芯片电路一般采用移相式可控硅调压电路，其简化电路如 图1所示。交流电源为电路供电。当改变RC(R=R1+Rb//Rw)延时常数时，可控硅TR的触发 导通时间随之改变，负载两端平均电压也随之改变。当调速电位器Rw中心滑动端置于最上 端时，电路输出电压最小，该输出电压最小称为起步电压值；当调速电位器Rw中心滑动端 置于最下端时，电路输出电压最大。改变电阻微调Rb阻值可改变电路起步电压值。电动工 具交流调速开关芯片，一般采用厚膜集成电路工艺制作，包括采用陶瓷基片经过丝网印刷、 高温烧结、激光无源调阻、贴片等步骤。由于外贴元器件相关参数的一致性差，即使激光无 源调阻的精度很高，最终，芯片的起步电压值一致性也很差。目前，通常采用人工配阻法或 加贴电位器法来调整芯片的起步电压值。
[0003] 人工配阻法，即在芯片通电测试起步电压值时，在电路芯片的调速电位器两端并 联一电阻，观测芯片的起步电压值，并与标准值比较，通过试配不同的并联电阻，直至满足 芯片的起步电压值。该方法完全采用人工配凑，生产效率低下，并且实际配凑电阻的阻值非 连续性，因此最终的芯片的起步电压值精度还是不高。加贴电位器法，即在芯片的调速电位 器两端加贴一微型电位器，在芯片通电测试起步电压值时，通过调节电位器阻值来调整芯 片最终的起步电压值。该方法与人工配阻法相比，虽然生产效率相对提高，但是电动工具交 流调速开关使用条件比较苛刻，在强烈振动时会影响电位器的阻值，且电位器触点易氧化， 电位器可靠性相对差；由于整体芯片外形比较小，加贴电位器后外形相对增大，对开关整体 结构设计有一定的影响；此外，微型电位器价格比较高，增加生产成本。
[0004] 另外，由于可控硅输出电压波为缺损的正弦波或余弦波，所以用普通的万能表很 难精准测定负载两端的交流电压值，实验发现，不同的万能表其测量结果均不相同。采用人 工配阻法或加贴电位器法来调整芯片的起步电压值，在芯片通电测试起步电压值时，如果 采用常规技术手段，则测得起步电压值不精确，使最终的芯片的起步电压值精度和一致性 难以保证。
【发明内容】
[0005] 为此，本发明要解决的技术问题在于现有技术的修调可控硅调压电路输出电压的 方法精度不高，从而提出一种修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统来解决该问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： 一种修调可控硅调压电路输出电压的方法，包括以下步骤：检测可控硅导通角并与可 控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通角进行比较，判断比较结果是否一致；如果一 致，则结束修调；如果不一致，则修调可调电阻值以改变可控硅导通角，重新检测可控硅导 通角并与所述标准导通角比较，直至比较结果为一致，结束修调。
[0007] 优选地，在所述修调可调电阻值以改变可控硅导通角的步骤中，所述可调电阻包 括相互并联的滑动可调电阻和激光修刻电阻，对激光修刻电阻进行激光修刻以增加其阻 值，减小可控硅导通角。
[0008] 优选地，将所述滑动可调电阻调至阻值最大位置。
[0009] 优选地，在所述检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准 导通角进行比较，判断比较结果是否一致的步骤中：将可控硅调压电路交流电源的电压波 形转换为第一方波，并检测第一方波脉宽^ ;将可控娃调压电路输出电压波形转换为第二 方波，并检测第二方波脉宽w2 ;计算检测可控硅导通角;将检测可控硅导通角 α。与标准导通角比较，如果满足± Γ绝对误差范围，则判断比较结果为一致，否则为不一 致。
[0010] 优选地，在所述检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准 导通角进行比较，判断比较结果是否一致的步骤中：将可控硅调压电路交流电源的电压波 形转换为第一方波，并检测第一方波脉宽Wi，计算采样时间点值t= (Wl/180) * (180- a i)， a i为标准导通角；将可控硅调压电路输出电压波形转换为第二方波；在第一方波下降沿或 者上升沿开始计数；当计数值达到采样时间点值t时，检测第二方波高低电平状态，如果第 二方波为高电平状态或低电平状态，则判断比较结果为一致，如果第二方波为低电平状态 或高电平状态，则为不一致。
[0011] 基于同一发明构思，本发明还提供一种修调可控硅调压电路输出电压的系统，包 括：比较单元，用于检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通 角进行比较，判断比较结果是否一致；结束单元，用于在所述比较结果为一致时，结束修调； 修调单元，用于在所述比较结果为不一致时，修调可调电阻值以改变可控硅导通角，重新检 测可控硅导通角并与所述标准导通角比较，直至比较结果为一致，结束修调。
[0012] 优选地，所述可调电阻包括相互并联的滑动可调电阻和激光修刻电阻；所述修调 单元包括激光调阻机，用于对所述激光修刻电阻进行激光修刻以增加其阻值，减小可控硅 导通角。
[0013] 优选地，所述滑动可调电阻被调至阻值最大位置。
[0014] 优选地，所述比较单元包括：第一方波转换单元，用于将可控硅调压电路交流电源 的电压波形转换为第一方波；第一方波检测单元，用于检测第一方波脉宽^ ;第二方波转换 单元，用于将可控硅调压电路输出电压波形转换为第二方波；第二方波检测单元，用于检测 第二方波脉宽w 2 ;计算单元，用于计算检测可控硅导通角;判断单元，用于将 检测可控硅导通角与标准导通角比较，如果满足±1°绝对误差范围，则判断比较结果 为一致，否则为不一致。
[0015] 优选地，所述比较单元包括：第一方波转换单元，用于将可控硅调压电路交流电源 的电压波形转换为第一方波；第一方波检测单元，用于检测第一方波脉宽Wi ;计算单元，用 于计算采样时间点值t= (Wl/180)*(180-ai)，\为标准导通角；第二方波转换单元，用 于将可控硅调压电路输出电压波形转换为第二方波；计数单元，用于在第一方波下降沿或 者上升沿开始计数；判断单元，用于当计数值达到采样时间点值t时，检测第二方波高低状 态，如果第二方波为高状态或低状态，则判断比较结果为一致，如果第二方波为低状态或高 状态，则为不一致。
[0016] 本发明的修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统的有益效果为： (1)本发明的修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统，通过检测可控硅导通角并 与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通角进行比较，进而修调可调电阻值使检测 可控硅导通角与标准导通角达到一致，从而达到修调可控硅调压电路输出电压目的，同传 统直接检测可控硅调压电路输出电压并与可控硅调压电路标准输出电压比较，进而修调可 控硅调压电路输出电压相比，具有精度高的优点。
[0017] (2)本发明的修调可控硅调压电路输出电压的方法和系统，将所述可调电阻配置 为相互并联的滑动可调电阻和激光修刻电阻，通过对激光修刻电阻进行激光修刻以增加其 阻值，减小可控硅导通角，最终使检测可控硅导通角与标准导通角达到一致，从而实现修调 可控硅调压电路输出电压目的，与传统人工配阻及加贴电位器生产工艺相比，具有精度高， 产品性能一致性好，生产效率高，可靠性高，材料成本相对低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 图1是可控硅调压电路的简化电路示意图。
[0019] 图2是本发明实施例的一种修调可控硅调压电路输出电压的方法流程示意图； 图3是本发明实施例的一种修调可控硅调压电路输出电压的系统的第一方波转换单 元结构示意图； 图4是本发明实施例的一种修调可控硅调压电路输出电压的系统的第二方波转换单 元结构示意图。
[0020]
【具体实施方式】
[0021] 实施例1: 本发明实施例一种修调可控硅调压电路输出电压的方法，所述可控硅调压电路包括可 调电阻，通过改变可调电阻值改变可控硅导通角，如图1所示，R=R1+Rb//Rw，当改变RC时间 常数时，可控硅的触发导通时间随之改变，因而，通过改变可调电阻Rb的阻值大小，可以达 到改变可控硅导通角的目的。
[0022] 所述修调可控硅调压电路输出电压的方法如图2所示，包括以下步骤： 步骤S1、检测可控硅导通角并与标准导通角比较，判断是否一致。
[0023] 可控硅导通角与可控硅调压电路输出电压对应，并满足如下数学关系：
【权利要求】
1. 一种修调可控硅调压电路输出电压的方法，其特征在于，包括以下步骤： 检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通角进行比较，判 断比较结果是否一致； 如果一致，则结束修调； 如果不一致，则修调可调电阻值以改变可控硅导通角，重新检测可控硅导通角并与所 述标准导通角比较，直至比较结果为一致，结束修调。
2. 根据权利要求1所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的方法，其特征在于，在 所述修调可调电阻值以改变可控硅导通角的步骤中，所述可调电阻包括相互并联的滑动可 调电阻和激光修刻电阻，对激光修刻电阻进行激光修刻以增加其阻值，减小可控硅导通角。
3. 根据权利要求2所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的方法，其特征在于，将 所述滑动可调电阻调至阻值最大位置。
4. 根据权利要求1-3任一所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的方法，其特征在 于，在所述检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通角进行比 较，判断比较结果是否一致的步骤中： 将可控硅调压电路交流电源的电压波形转换为第一方波，并检测第一方波脉宽Wl ; 将可控硅调压电路输出电压波形转换为第二矩形波，并检测第二矩形脉宽w2 ; 计算检测可控娃导通角aci=180*w2/w1; 将检测可控硅导通角与标准导通角比较，如果满足± Γ (可程序设定）绝对误差 范围，则判断比较结果为一致，否则为不一致。
5. 根据权利要求1-3任一所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的方法，其特征在 于，在所述检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通角进行比 较，判断比较结果是否一致的步骤中： 将可控硅调压电路交流电源的电压波形转换为第一方波，并检测第一方波脉宽^，计 算采样时间点值t= ^/180)=1=(180-a 〇，a 标准导通角； 将可控硅调压电路输出电压波形转换为第二矩形波； 在第一方波下降沿或者上升沿开始计数； 当计数值达到采样时间点值t时，检测第二矩形波高低电平状态，如果第二矩形波为 高电平状态或低电平状态，则判断比较结果为一致，如果第二方波为低电平状态或高电平 状态，则为不一致。
6. -种修调可控娃调压电路输出电压的系统，其特征在于，包括： 比较单元，用于检测可控硅导通角并与可控硅调压电路标准输出电压对应的标准导通 角进行比较，判断比较结果是否一致； 结束单元，用于在所述比较结果为一致时，结束修调； 修调单元，用于在所述比较结果为不一致时，修调可调电阻值以改变可控硅导通角，重 新检测可控硅导通角并与所述标准导通角比较，直至比较结果为一致，结束修调。
7. 根据权利要求6所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的系统，其特征在于，所 述可调电阻包括相互并联的滑动可调电阻和激光修刻电阻；所述修调单元包括激光调阻 机，用于对所述激光修刻电阻进行激光修刻以增加其阻值，减小可控硅导通角。
8. 根据权利要求7所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的系统，其特征在于，所 述滑动可调电阻被调至阻值最大位置。
9. 根据权利要求6-8任一所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的系统，其特征在 于，所述比较单元包括： 第一方波转换单元，用于将可控硅调压电路交流电源的电压波形转换为第一方波； 第一方波检测单元，用于检测第一方波脉宽A ; 第二矩形波转换单元，用于将可控硅调压电路输出电压波形转换为第二矩形波； 第二矩形波检测单元，用于检测第二矩形波脉宽w2 ; 计算单元，用于计算检测可控娃导通角<^=180*?/^ ; 判断单元，用于将检测可控硅导通角与标准导通角比较，如果满足±1°绝对误差 范围，则判断比较结果为一致，否则为不一致。
10. 根据权利要求6-8任一所述的一种修调可控硅调压电路输出电压的系统，其特征 在于，所述比较单元包括： 第一方波转换单元，用于将可控硅调压电路交流电源的电压波形转换为第一方波； 第一方波检测单元，用于检测第一方波脉宽A ; 计算单元，用于计算采样时间点值t= (Wl/180)*(180-ai)，\为标准导通角； 第二矩形波转换单元，用于将可控硅调压电路输出电压波形转换为第二矩形波； 计数单元，用于在第一方波下降沿或者上升沿开始计数； 判断单元，用于当计数值达到采样时间点值t时，检测第二矩形波高低电平状态，如果 第二矩形波为高电平状态或低电平状态，则判断比较结果为一致，如果第二矩形波为低电 平状态或高电平状态，则为不一致。
【文档编号】G05F1/56GK104122927SQ201410386303
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】沈玉良 申请人:苏州市东科电子有限公司