专利名称：可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及可控硅并联逆变中频电源。
可控硅并联逆变中频电源是将工频交流电经整流、滤波，再由逆变桥变换为负载所需的交流电压和频率，供负载感应加热的装置。工作时，构成逆变桥的四只可控硅在可控硅触发脉冲控制电路控制下，分作两对轮流导通和关断。当处于阻断状态的一对可控硅存某一正向电压下受到脉冲触发由断态转为导通时，则另一对原先导通的可控硅将承受同样幅度的反向电压而恢复阻断。因此如果处于阻断状态的可控硅在高正压下被触发导通，就意味着另一对导通的可控硅在高反压下关断，这对可控硅就有可能因反向毛刺加上反向电压的幅度超过可控硅的反向承受能力而被击穿。由于目前的控制电路不具有防止过压的功能，它不区别可控硅端压高低，直接发送脉冲触发可控硅，因此常发生可控硅被高反压击穿事故，直接影响了可控硅并联逆变中频电源安全可靠运行。
本实用新型的目的是提供一种可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，它能有效地防止可控硅被高反压击穿，确保安全可靠运行。
本实用新型提供的设在可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路包括脉冲变压器，端压检测电路，脉冲形成电路，脉冲记忆电路及可控硅驱动电路，由端压检测电路对并联逆变中频电源中逆变桥的可控硅端压进行取样并与设定值比较，输出反应可控硅端压高、低的逻辑电平输入脉冲形成电路，脉冲记忆电路接收来自脉冲变压器的脉冲信号和可控硅驱动电路的复位信号，产生与输入信号相应的逻辑电平输入脉冲形成电路，脉冲形成电路输出的触发脉冲经可控硅驱动电路功放后去触发逆变桥的可控硅。
工作时，由端压检测电路对逆变桥的可控硅端压进行取样，并与设定值比较后输出反应可控硅端压高、低的逻辑电平输入脉冲形成电路，脉冲记忆电路接收来自脉冲变压器的脉冲信号和可控硅驱动电路的复位信号，据此产生相应的逻辑电平输入脉冲形成电路，脉冲形成电路的输出取决于输入的逻辑电平信号，仅在可控硅的端压低于设定值且脉冲记忆电路表明脉冲变压器已送出脉冲信号时才输出触发脉冲，该触发脉冲经可控硅驱动电路进行功率放大后去触发逆变桥的可控硅，可控硅驱动电路在触发可控硅的同时产生复位信号输入脉冲记忆电路。
本实用新型的可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，由于在工作时随时检测可控硅端压的高低，仅在可控硅端压低于设定值即在安全电压下才允许触发脉冲去触发可控硅，因此可防止高反压关断可控硅，避免了可控硅被高反压击穿，从而可确保可控硅并联逆变中频电源安全可靠运行。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型构成原理方框图；图2是本实用新型一种具体实施电路图。
参照图1，本实用新型的可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，包括脉冲变压器T1，端压检测电路4，脉冲形成电路3，脉冲记忆电路2及可控硅驱动电路5，工作时，由端压检测电路4对可控硅S的端压进行取样，并与设定值进行比较，假设当取样值高于设定值时，端压检测电路的输出为某一逻辑电平，称之为“危险电平”，当取样值低于设定值时，端压检测电路的输出为另一逻辑电平，称之为“安全电平”，端压检测电路输出的逻辑电平信号输入脉冲形成电路3。脉冲记忆电路2接收来自脉冲变压器的脉冲信号和可控硅驱动电路5的复位信号，假设脉冲信号到来时，脉冲记忆电路输出为某一逻辑电平，称之为“允许电平”，输入复位信号时，脉冲记忆电路输出为另一逻辑电平，称之为“等待电平”，脉冲记忆电路输出的逻辑电平信号输入脉冲形成电路3。脉冲形成电路3的输出取决于输入的逻辑电平信号，仅在来自脉冲记忆电路2的信号为“允许电平”且来自端压检测电路4的信号为“安全电平”时，才产生触发脉冲，该触发脉冲经可控硅驱动电路5进行功率放大，达到触发可控硅所需的电压和电流去触发可控硅，可控硅驱动电路5在触发可控硅的同时产生复位信号输入脉冲记忆电路2。这时，脉冲记忆电路处在等待下一个脉冲到来的状态。
为使可控硅驱动电路输出的较大功率触发脉冲不干扰对电源容量要求小但稳定性要求较高的脉冲记忆电路、脉冲形成电路及端压检测电路的正常工作，通常，以采用分别供电为好，可如图1所示，在控制电路中再设置辅助电源电路1，由其产生控制电源供给脉冲记忆电路、脉冲形成电路、端压检测电路，产生驱动电源供给可控硅驱动电路。
图2是本实用新型的一种具体实施电路图，此例中设有辅助电源电路1，脉冲变压器T1输出的脉冲信号输入辅助电源电路，通过二极管D1对电容C1充电并经电阻R1、电容C2滤波后作为辅助控制电源VCC；经二极管D2对电容C3充电储能，作为辅助驱动电源，提供触发可控硅所需的能量。
脉冲记忆电路2由比较器U1A和相应的阻容元件组成，电源VCC经电阻R3和R4分压接于比较器U1A正输入端，来自脉冲变压器的脉冲信号经电阻R2、二极管D3对电容C4充电，电容C4电压送到比较器U1A负输入端，当脉冲信号到来时，电容C4被充电至高电平，比较器U1A输出为低电平(即允许电平)在可控硅驱动电路5送出脉冲的同时，电容C4放电到零，比较器U1A翻转为高电平(即等待电平)。
端压检测电路4采用比较器U1B构成形式，可控硅S端压经电阻R11、R12分压取样后，由电阻R10送到比较器U1B正输入端。电源VCC经电阻R7与稳压管Z1相连，稳压管Z1电压送到比较器U1B负输入端作为给定值。当取样值高于给定值时，U1B输出高电平(即危险电平)，反之输出低电平(即安全电平)。
脉冲形成电路3采用由时基电路U2 构成的单稳态电路，这里，时基电路用7555，比较器U1A、U1B的输出各经二极管D4、D5与7555的2脚相连，7555的输出端3脚接可控硅驱动电路5。单稳态电路暂态为“1”，稳态为“0”，根据7555的功能，TRIG端(2脚)为低电平触发端，当TRIG端为“0”时，其输出端(3脚)为“1”，经适当时间后自动回到“0”。则当D4、D5的阳极电压均为低电平时，即U1A、U1B的输出均为“0”，说明T1已经送出脉冲信号，并且可控硅端电压在安全范围内，于是在7555的3脚输出一个脉冲。
可控硅驱动电路5主要由三极管N1，脉冲变压器T2及场效应管M1构成，三极管N1接于脉冲变压器T2的原边，由来自脉冲形成电路的脉冲信号使其导通，M1的栅极接于脉冲变压器T2的副边，漏极接辅助电源电路的驱动电源输出端，源极经电阻R19接可控硅S的门极，当三极管N1导通时，其驱动脉冲变压器T2使M1导通，这时，驱动电源经电阻R19作用于可控硅门极，触发可控硅导通。同时通过接在三极管N1集电极的二极管D6、电阻R15，使脉冲记忆电路的电容C4放电到零，于是脉冲记忆电路被复位成等待电平。
本实用新型的可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，在脉冲变压器T1送出脉冲信号时刻，如果可控硅端压在安全范围内，则可控硅门极会得到一个脉冲，如果可控硅端压超出安全范围，则禁止触发可控硅，直到可控硅端压降到安全范围时刻，再给可控硅发送触发脉冲。因此，应用本实用新型能确保可控硅并联逆变中频电源安全可靠运行。
权利要求1．可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，其特征在于包括脉冲变压器[T1]，端压检测电路[4]，脉冲记忆电路[2]、脉冲形成电路[3]及可控硅驱动电路[5]，由端压检测电路[4]对并联逆变中频电源中逆变桥的可控硅[S]端压进行取样并与设定值比较，输出反应可控硅端压高、低的逻辑电平输入脉冲形成电路[3]，脉冲记忆电路[2]接收来自脉冲变压器[T1]的脉冲信号和可控硅驱动电路[5]的复位信号，产生与输入信号相应的逻辑电平输入脉冲形成电路[3]，脉冲形成电路[3]输出的触发脉冲经可控硅驱动电路[5]功放后去触发逆变桥的可控硅[S]。
2．按权利要求1所述的可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，其特征是在控制电路中还设有产生控制电源和驱动电源的辅助电源电路[1]，控制电源输出端分别接检测电路[4]，脉冲记忆电路[2]和脉冲形成电路[3]，驱动电源输出端与可控硅驱动电路[5]相连。
3．按权利要求1所述的可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，其特征是所说的脉冲记忆电路[2]是由比较器U1A和相应的阻容元件构成，电源经电阻R3和R4分压接于比较器U1A正输入端，输入的脉冲信号经电阻R2、二极管D3对电容C4充电，电容C4电压送到比较器U1A负输入端。
4．按权利要求1所述的可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，其特征是所说的脉冲形成电路[3]是由时基电路[U2]构成的单稳态电路。
5．按权利要求1所述的可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路，其特征是所说的端压检测电路[4]采用比较器U1B构成形式，可控硅S端压经电阻R11、R12分压取样后，由电阻R10送到比较器U1B正输入端，电源经电阻R7与稳压管Z1相连，稳压管Z1电压送到比较器U1B负输入端。
专利摘要本实用新型设在可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路包括脉冲变压器，端压检测电路，脉冲形成电路，脉冲记忆电路及可控硅驱动电路，脉冲记忆电路和端压检测电路输出的逻辑电平信号输入脉冲形成电路，工作时，由端压检测电路随时检测可控硅端压的高低，仅在可控硅端压低于设定值即在安全电压下才允许触发脉冲去触发可控硅，因此可防止高反压关断可控硅，避免了可控硅被高反压击穿，从而可确保可控硅并联逆变中频电源安全可靠运行。
文档编号H02H3/28GK2447976SQ00208248
公开日2001年9月12日 申请日期2000年4月19日 优先权日2000年4月19日
发明者徐晓亮 申请人:徐晓亮