背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路及其控制方法

专利名称：背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路及其控制方法
技术领域：
本发明公开了 一种用于 一 背对背连接的硅控整流电路(back-to-back connected SCR circuit)的换向失败4贞测电路(commutation failure detection circuit)及其控制方法，尤指一种具有相对较佳效率的用于一背对背硅控整流 电路的换向失败侦测电路及其控制方法。
背景技术：
使用背对背连接的硅控整流器于一交流电源与一负载之间，以作为一静 态开关，在今日是很常见的。例如，请参看

图1，其显示一传统的调压变压 器(tap changing transformer)的电路示意图，包括有六对背对背硅控整流器 (SRI至SR6)。其中，每一对的背对背硅控整流器具有一第一端(kl(l)至 kl (6))以及一第二端(k2(l)至k2(6)),且每一硅控整流器具有一闸极(G1 (1) 至Gl (6)以及G2 (1)至G2 (6))，用于线性稳压(具有输入电压240-520伏特， 以及输出电压220加减10%伏特)。在硅控整流器的此一应用中，需要一换 向失败侦测电路，以避免因硅控整流器的一故障，而引致变压器的严重损坏。
请参看图2,其显示用于一背对背硅控整流器电路的传统的使用桥式电 路与光电耦合器的换向失败侦测电路的方块图。图中显示一背对背硅控整流 电路以及该换向失败侦测电路，其包括一电阻组(resistor bank)，耦合于该背 对背硅控整流电路， 一全桥电路，耦合于该电阻组与该背对背硅控整流电路， 以及一光电隔离器，具有一光电耦合器(未显示)，耦合于该全桥电路、接收 一直流电源电压以及产生一输出。
假设，该背对背硅控整流器电路的一硅控整流器对(SCRpair)的第一硅 控整流器(未显示)，在该背对背硅控整流器电路的一交流输入电压(未显示) 为一正半周时，于某些射角(some firing angle)被触发。 一正向电压呈现于该 硅控整流器对，直到该硅控整流器对其中的任一硅控整流器开始导通。此一 正向电压透过该电阻组施加于该全桥整流器，该电阻组的目的在于限制流入 该全桥电路的电流。经整流的电压导通在每一光电耦合器中的一光电二极管 (未显示)，而该光电二极管所发出的一讯号则被传送至该输出。
当该硅控整流器对的其中任一硅控整流器开始导通时，则该光电二极管 上的跨压为零。因此，该光电耦合器的输出端并无讯号。而在该交流输入电 压的一负半周，其运作原理亦相似。
是其零件的数目相对较低。而前述的传统的使用桥式电路与光电耦合器的 换向失败侦测电路的缺点是在交流输入电压为零时，跨越其电阻组的总应 用电压下降，这使得可启动该包括四个二极管的全桥电路的一正向电流緩慢 的上升。因此，在硅控整流器的换向失败的侦测上，总是有一些延迟产生。
请参看图3，其显示一用于一背对背硅控整流器电路的传统的使用光电 耦合器的换向失败侦测电路的方块图。图中显示一背对背硅控整流电路以及 该换向失败侦测电路，其包括一电阻组，耦合于该背对背硅控整流电路，以 及二个光电隔离器，每一该光电隔离器具有一光电耦合器(未显示)以及产生 一输出， 一光电隔离器耦合于该电阻组，而另一光电隔离器耦合于该背对背 硅控整流电路及接收一直流电源电压。
假设，该背对背硅控整流器电路的一硅控整流器对的第一硅控整流器 (未显示)，在该背对背硅控整流器电路的一交流输入电压(未显示)为一正半 周时，亦于某些射角被触发；则一正向电压呈现于该硅控整流器对，直到该 硅控整流器对其中任一硅控整流器开始导通。 一极大的电压降呈现于该串联 电连接的电阻组，而该电阻组的目的在于限制流入该光电隔离器的电流。其 中 一光电隔离器是被逆向连接的，使其在该交流输入电压的一负半周时可被 导通。每一该光电耦合器的一输入电压启动存在于每一光电耦合器的一光电 二极管(未显示)，以及传送一讯号至该光电耦合器的输出。
当该硅控整流器对的其中任一硅控整流器开始导通时，则该光电二极管 上的跨压为零。因此，在该光电耦合器的输出端并无讯号。当该交流输入电 压的一负半周时，其运作原理亦类同。
前述的传统的使用光电耦合器的换向失败侦测电路的优点是其零件的 数目亦相对较低。而前述的传统的使用光电耦合器的换向失败侦测电路的缺 点则是在交流输入电压为零时，跨越其电阻组的总应用电压下降，因此， 可启动该光电二极管的该正向电流緩慢的上升。因此，在硅控整流器的换向 失败的侦测上，也总是会有一些延迟产生。
综上所迷，发明人鉴于现有技术的缺失，终能提出本发明的背对背硅控 整流电路的换向失败侦测电路及其控制方法。

发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具相对较佳效率的用于背对背硅控整 流电路的换向失败侦测电路及其控制方法，以使在背对背硅控整流电路所呈 现的换向失败侦测的延迟最小化。
本案的另 一主要目的在于提供一种用于一背对背硅控整流电路的换向 失败侦测电路，包含一第一侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电路， 用以在一交流输入电压的一负半周时侦测一换向，包括一第一不导通讯号放 大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该负半周时未导 通，则产生一第一不导通讯号， 一第一不导通讯号驱动器，接收及转移该第 一不导通讯号，以及一第一不导通讯号隔离器，接收该经转移的第一不导通 讯号，当该第一不导通讯号不存在时，用以产生具一第一状态的一第一换向 侦测讯号，以及一第二侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电路，用 以在该交流输入电压的一正半周时侦测该换向，包括一第二不导通讯号放大 器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的正半周时未导通，则 产生一第二不导通讯号， 一第二不导通讯号驱动器，接收及转移该第二不导 通讯号，以及一第二不导通讯号隔离器，接收该经转移的第二不导通讯号， 当该第二不导通讯号不存在时，用以产生具该第一状态的一第二换向侦测讯号。
根据上迷的构想，该侦测电路更包括一输出节点，耦合于该第一及该第 二不导通讯号隔离器，用以输出该第一或该第二换向侦测讯号，其中当该第 一不导通讯号存在时，该第一换向侦测讯号处于一第二状态，且当该第二不
导通讯号存在时，该第二换向侦测讯号处于该第二状态。
.:'根据上述的构想，该第一与该第二状态分别为一逻辑高与一逻辑低状 态，每一该第 一及该第二不导通讯号隔离器包括一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中该二输入端分别用于接收一直流电源电压及接 收与传送该经转移的第 一或该经转移的第二不导通讯号，该输出端用以输出 该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号，以及一第一电 阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该输出端，用以接收该经 传送及转移的第 一或该经传送及转移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节 点，用以产生该第一或该第二换向侦测讯号，且该第二端分别用于4妻收一电 源电压，以藉由该接地端形成一导电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一 或该第二换向侦测讯号，与形成具该逻辑低状态的该第一或该第二换向侦测 讯号。
才艮据上述的构想，该背对背硅控整流电路包括一第一及一第二硅控整流 器，各自具有一阴极，该第一不导通讯号放大器电路耦合于该第一硅控整流 器的该阴极，该第二不导通讯号放大器电路耦合于该第二硅控整流器的该阴 极，且每一该第一与该第二不导通讯号放大器电路包括一讯号偏压电阻，具 一第一端，耦合于一直流电源电压，用以形成一不导通讯号偏压，以及一第 二端， 一侦测电流限制电阻，具一第一端，耦合于该讯号偏压电阻的该第二 端，用以限制一流经该侦测电流限制电阻的侦测电流，以及一第二端， 一逆 向阻隔二极管，具一阳极，耦合于该侦测电流限制电阻的该第二端，以及一 阴极耦合于该第一或该第二硅控整流器的该等阴极，用以防止一逆向电压， 以及一讯号放大器，放大该第一或该第二不导通讯号，包括一第一级，包括 一第一晶体管晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦
合于该逆向阻隔二极管的该阳极，以及一第一电阻，具一第一端与一第二端， 其中该第一端耦合于该第一晶体管的该控制端，且该第二端耦合于该第一或 该第二硅控整流器的该等阴极，以及一第二级，包括一第二晶体管，具一第 一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该第一电阻的该第二端与 一接地，且该第二端耦合于该侦测电流限制电阻的该第一端，以及一第二电 阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二晶体管的该控制端，
且该第二端耦合于该第一晶体管的该第二端。 -
根据上述的构想，每一该第一与该第二不导通讯号驱动器包括一齐纳二 极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制电阻的该第一 端， 一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳二极 管的该阳极， 一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第 一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端，一第四电阻， 具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压，且该第二端耦合于 该第三晶体管的该第二端， 一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第 一端耦合于该第四电阻的该第二端， 一第四晶体管，具一第一端、 一第二端 与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第五电阻的 该第二端，以及一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于 该第四晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第 一或该经转移的第 二不导通讯号。
根据上述的构想，每一该第一与该第二不导通讯号驱动器包括一第三电 阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流限制电阻的该 第一端， 一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端 耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端， 一第四电阻，具 一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压，且该第二端耦合于该 第三晶体管的该第二端， 一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一 端耦合于该第四电阻的该第二端， 一第四晶体管，具一第一端、 一第二端与 一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第五电阻的该 第二端，以及一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该 第四晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二 不导通讯号。
根据上述的构想，该背对背硅控整流电路包括一第一及一第二硅控整流 器，各自具有一阴极，该第一不导通讯号放大器电路耦合于该第一^f圭控整流 器的该阴极，该第二不导通讯号放大器电路耦合于该第二硅控整流器的该阴 极，且每一该第一与该第二不导通讯号放大器电路包括一讯号偏压电阻，具 一第一端，耦合于一直流电源电压，用以形成一不导通讯号偏压，以及一第
二端， 一侦测电^i艮制电阻，具一第一端，耦合于该讯号偏压电阻的该第二 端，用以限制一流经该侦测电流限制电阻的侦测电流，以及一第二端， 一逆 向阻隔二极管，具一阳极，耦合于该侦测电流限制电阻的该第二端，以及一 阴极耦合于该第 一或该第二硅控整流器的该等阴极，用以防止一逆向电压， 以及一讯号放大器，放大该第一或该第二不导通讯号，且包括一放大二极管， 具一阳极与 一 阴极，其中该阳极耦合于一接地及耦合于该第 一或该第二硅控 整流器的该等阴极，且该阴极耦合于该侦测电流限制电阻的该第 一端。
根据上述的构想，每一该第一与该第二不导通讯号驱动器包括一齐纳二 极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制电阻的该第一 端， 一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳二极 管的该阳极， 一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第 一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端， 一第二电阻， 具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压，且该第二端耦合于 该第一晶体管的该第二端， 一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第 一端耦合于该第二电阻的该第二端， 一第二晶体管，具一第一端、 一第二端 与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的 该第二端，以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于 该第二晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第 一或该经转移的第 二不导通讯号。
根据上述的构想，每一该第一与该第二不导通讯号驱动器包括一第一电 阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流限制电阻的该 第一端， 一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端
耦合于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端， 一第二电阻，具 一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压，且该第二端耦合于该 第一晶体管的该第二端， 一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一 端耦合于该第二电阻的该第二端， 一第二晶体管，具一第一端、 一第二端与 一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该 第二端，以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该 第二晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二
不导通讯号。
本发明的又一主要目的在于提供一种用于一背对背硅控整流电路的换 向失败侦测电路，包含一第一侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电 路，用以在一交流输入电压的一负半周时侦测一换向，包括， 一第一不导通 讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该负半周时 未导通，则产生一第一不导通讯号，且包括一第一不导通讯号方文大器，其》文 大该第一不导通讯号，以及一第二侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整 流电路，用以在一交流输入电压的一正半周时侦测一换向，包括一第二不导 通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该正半周 时未导通，则产生一第二不导通讯号，且包括一第二不导通讯号放大器，其
;改大该第二不导通讯号。
根据上述的构想，该侦测电路更包括一第一光电耦合器驱动电路，其接 收、转移及传送该第一不导通讯号，当该第一不导通讯号不存在时，用以产 生一具一第一状态的第一换向侦测讯号， 一第二光电耦合器驱动电路，其接 收、转移及传送该第二不导通讯号，当该第二不导通讯号不存在时，用以产 生一具该第一状态的第二换向侦测讯号，以及一输出节点，耦合于该第一及 该第二光电耦合器驱动电路，用以输出该第一或该第二换向侦测讯号，其中 当该第一不导通讯号存在时，该第一换向侦测讯号处于一第二状态，且当该 第二不导通讯号存在时，该第二换向侦测讯号处于该第二状态。
根据上述的构想，该第一与该第二状态分别为一逻辑高与一逻辑低状 态，每一该第一及该第二不导通讯号放大器电路包括一具一第一端的侦测电 流限制电阻及一接地，且每一该第一及该第二光电耦合器驱动电路包括一齐 纳二极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制电阻的该 第一端， 一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳 二极管的该阳极， 一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中 该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端， 一第四 电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收一电源电压，且该第二端 耦合于该第三晶体管的该第二端， 一第五电阻，具一第一端与一第二端，其 中该笫一端耦合于该第四电阻的该第二端， 一第四晶体管，具一第一端、一
第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第五 电阻的该第二端， 一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合 于该第四晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第 一或该经转移的 第二不导通讯号， 一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其 中该二输入端分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第一 或该经转移的第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第一或 该经传送及转移的第二不导通讯号，以及一第七电阻，具一第一端与一第二 端，其中该第一端耦合于该输出端，用以接收该经传送及转移的第一或该经 传送及转移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节点，用以产生该第一或该 第二换向侦测讯号，且该第二端分别用于接收该电源电压，以藉由该接地端 形成一导电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一或该第二换向侦测讯号， 与形成具该逻辑低状态的该第 一或该第二换向侦测讯号。
根据上述的构想，该第 一与该第二状态分别为 一逻辑高与 一逻辑低状 态，每一该第一及该第二不导通讯号放大器电路包括一具一第一端的侦测电 流限制电阻及一接地，且每一该第一及该第二光电耦合器驱动电路包括一第 三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流限制电阻 的该第一端， 一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第 一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端，一第四电阻， 具一第一端与一第二端，其中该第一端接收一电源电压，且该第二端耦合于 该第三晶体管的该第二端， 一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第 一端耦合于该第四电阻的该第二端， 一第四晶体管，具一第一端、 一第二端 与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第五电阻的 该第二端， 一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第 四晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不 导通讯号， 一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中该二 输入端分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第 一或该经 转移的第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第 一或该经传 送及转移的第二不导通讯号，及一第七电阻，具一第一端与一第二端，其中 该第一端耦合于该输出端，用以接收该经传送及转移的第一或该经传送及转 移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节点，用以产生该第一或该第二换向 侦测讯号，且该第二端分别用于接收该电源电压，以藉由该接地端形成一导 电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一或该第二换向侦测讯号，与形成具 该逻辑低状态的该第 一或该第二换向侦测讯号。
根据上述的构想，该第 一与该第二状态分别为 一逻辑高与 一逻辑低状 态，每一该第 一及该第二不导通讯号放大器电路包括一具一第 一端的侦测电 流限制电阻及一接地，且每一该第一及该第二光电耦合器驱动电路包括一齐 纳二极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制电阻的该 第一端， 一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳 二极管的该阳极， 一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中 该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端， 一第二 电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压，且该第二端 耦合于该第一晶体管的该第二端， 一第三电阻，具一第一端与一第二端，其 中该第一端耦合于该第二电阻的该第二端， 一第二晶体管，具一第一端、一 第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三 电阻的该第二端，以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端 耦合于该第二晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转 移的第二不导通讯号， 一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端， 其中该二输入端分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第 一或该经转移的第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第一 或该经传送及转移的第二不导通讯号，以及一第五电阻，具一第一端与一第 二端，其中该第一端耦合于该输出端，用以接收该经传送及转移的第一或该 经传送及转移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节点，用以产生该第一或 该第二换向侦测讯号，且该第二端分别用于接收该电源电压，以藉由该接地 端形成一导电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一或该第二换向侦测讯 号，与形成具该逻辑低状态的该第 一或该第二换向侦测讯号。
根据上述的构想，该第 一与该第二状态分别为 一逻辑高与 一逻辑低状 态，每一该第一及该第二不导通讯号放大器电路包括一具一第一端的侦测电 流限制电阻及一接地，且每一该第 一及该第二光电耦合器驱动电路包括一第 一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流限制电阻
的该第一端， 一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第 一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端， 一第二电阻， 具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压，且该第二端耦合于 该第一晶体管的该第二端， 一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第 一端耦合于该第二电阻的该第二端， 一第二晶体管，具一第一端、 一第二端 与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的 该第二端，以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于 该第二晶体管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第 一或该经转移的第 二不导通讯号， 一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中 该二输入端分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第一或
该经转移的第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第 一或该 经传送及转移的第二不导通讯号，以及一第五电阻，具一第一端与一第二端， 其中该第 一端耦合于该输出端，用以接收该经传送及转移的第 一或该经传送 及转移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节点，用以产生该第一或该第二 换向侦测讯号，且该第二端分别用于接收该电源电压，以藉由该接地端形成 一导电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一或该第二换向侦测讯号，与形 成具该逻辑低状态的该第 一或该第二换向侦测讯号。
本发明的再一主要目的在于提供一种用于一背对背硅控整流电路的换 向失败侦测电路，包含一第一侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电 路，用以在一交流输入电压的一负半周时侦测一换向，并包括一第一不导通 讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该负半周时
未导通，则产生一第一不导通讯号，且包括一第一不导通讯号》文大器，其i文 大该第一不导通讯号。
根据上述的构想，侦测电路，更包括一第二侦测讯号产生器，耦合于该 背对背硅控整流电路，用以在一交流输入电压的一正半周时侦测一换向，并 包括一第二不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入 电压的该正半周时未导通，则产生一第二不导通讯号，且包括一第二不导通 讯号放大器，其放大该第二不导通讯号， 一第一光电耦合器驱动电路，其接 收、转移及传送该第一不导通讯号,当该第一不导通讯号不存在时，用以产
生一具一第一状态的第一换向侦测讯号， 一第二光电耦合器驱动电路，其接 收、转移及传送该第二不导通讯号，当该第二不导通讯号不存在时，用以产 生一具该第一状态的第二换向侦测讯号，以及一输出节点，耦合于该第一及 该第二光电耦合器驱动电路，用以输出该第一或该第二换向侦测讯号，其中 当该第一不导通讯号存在时，该第一换向侦测讯号处于一第二状态，且当该 第二不导通讯号存在时，该第二换向侦测讯号处于该第二状态。
本发明的下一主要目的在于提供一种用于一背对背硅控整流电路的换 向失败侦测电路的控制方法，其中该背对背硅控整流电路包括一第 一及一第 二硅控整流器，各自具有一阴极，该换向失败侦测电路包括一第一及一第二 不导通讯号放大器电路，各自耦合于该第一及第二硅控整流器的该等阴极， 一第 一及一第二不导通讯号驱动器，各自耦合于该第 一及该第二不导通讯号 放大器电路，及一第一及一第二不导通讯号隔离器，各自耦合于该第一及该
第二不导通讯号驱动器，该方法包含下列的步骤(a)使一正向电压施加于 该第一及该第二硅控整流器；(b)在该第一硅控整流器的该阴极的一第一电 位电压高于该第二硅控整流器的该阴极的一第二电位电压，该第一及该第二 硅控整流器均未导通，及当该第一与该第二硅控整流器的一交流输入电压的 一正半周时，使该第二不导通讯号;^文大器电路被启动，据以启动该第二不导 通讯号驱动器，致该第二不导通讯号隔离器输出具有一第一状态的一换向侦 测讯号；以及(c)在该第一电位电压与该第二电位电压的差等于该正向电压， 该第一或该第二硅控整流器导通，及当该第一与该第二硅控整流器的一交流 输入电压的该正半周时，使该第二不导通讯号放大器电路被关断，据以关断 该第二不导通讯号驱动器，致该第二不导通讯号隔离器输出具有一第二状态 的该换向侦测讯号。
根据上述的构想，该第 一 与该第二状态分别为 一逻辑低与 一逻辑高状 态，该控制方法更包括下列的步骤(d)在该第二电位电压高于该第一电位 电压，该第一及该第二硅控整流器均未导通，及当该第一与该第二硅控整流 器的该交流输入电压的一负半周时，使该第一不导通讯号放大器电路被启 动，据以启动该第一不导通讯号驱动器，致该第一不导通讯号隔离器输出具 有该逻辑低状态的该换向侦测讯号；以及(e)在该第二电位电压与该第一电
位电压的差等于该正向电压，该第一或该第二硅控整流器导通，及当该第一 与该第二硅控整流器的一交流输入电压的该负半周时，使该第一不导通讯号
放大器电路被关断，据以关断该第一不导通讯号驱动器，致该第一不导通讯 号隔离器输出具有该逻辑高状态的该换向侦测讯号。
根据上述的构想，该控制方法更包括该第一不导通讯号放大器电路包括 一第一及一第二晶体管，该第一不导通讯号驱动器包括一第三及一第四晶体 管，且该第一不导通讯号隔离器包括一具有二输入端的光电耦合器，且该步
骤(d)更包括下列的步骤(dl)由于该第一电位电压高于该第二电位电压， 使该第一晶体管被启动，并据以偏压该第二晶体管，且使该第二晶体管被启 动；以及(d2)使该第三晶体管被关断，及使该二输入端与该第四晶体管形成 一导电通路，致该光电耦合器输出具有该逻辑低状态的该换向侦测讯号，其 中该步骤(e)更包括下列的步骤(el)由于该第二电位电压与该第一电位电 压的差等于该正向电压，使该第一晶体管被关断，并据以关断该第二晶体管； 以及(e2)使该第三晶体管被启动，使该第四晶体管的一基极电流为零，且使 该二输入端形成一开路，致该光电耦合器输出具有该逻辑高状态的该换向侦
测讯号。
根据上述的构想，该第一状态为一逻辑低状态，该第二不导通讯号放大 器电路包括一第一及一第二晶体管，该第二不导通讯号驱动器包括一第三及 一第四晶体管，且该第二不导通讯号隔离器包括一具有二输入端的光电耦合 器，该步骤(b)更包括下列的步骤(bl)由于该第一电位电压高于该第二电 位电压，使该第一晶体管被启动，并据以偏压该第二晶体管，且使该第二晶 体管被启动；以及(b2)使该第三晶体管被关断，及使该二输入端与该第四晶 体管形成一导电通路，致该光电耦合器输出具有该逻辑低状态的该换向侦测 讯号。
根据上述的构想，该第二状态为一逻辑高状态，该步骤(c)更包括下列 的步骤(cl)由于该第一电位电压与该第二电位电压的差等于该正向电压， 使该第一晶体管被关断，并据以关断该第二晶体管；以及(c2)使该第三晶体 管被启动，使该第四晶体管的 一基极电流为零，且使该二输入端形成一开路， 致该光电耦合器输出具有该逻辑高状态的该换向侦测讯号。
附困说明
图1为显示一传统的调压变压器的电路示意图2为显示一用于一背对背硅控整流电路的传统的使用桥式电路与光 电耦合器的换向失败侦测电路的方块图3为显示一用于一背对背硅控整流电路的传统的使用光电耦合器的 换向失败侦测电路的方块图4为显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的用于一背对背硅控 整流电路的换向失败侦测电路的电路图5为显示一依据本发明构想的第二较佳实施例的用于一背对背硅控 整流电路的换向失败侦测电路的电路图6为显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的硅控整流器的跨压、 流经硅控整流器的电流与如图4所示的T7集极的控制讯号各自对应于时间 的波形图；以及
图7为显示一依据本发明构想的第二较佳实施例的硅控整流器的跨压、 流经硅控整流器的电流与如图5所示的D2阴极的控制讯号各自对应于时间 的波形图。
具体实施例方式
请参看图4，其显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的用于一背对 背硅控整流电路的换向失败侦测电路的电路图。所提供的背对背硅控整流电 路的换向失败侦测电路l包括 一第一侦测讯号产生器，在一连结器K2处 耦合于该背对背硅控整流电路(未显现)的一第一硅控整流器的一阴极，用 以在一交流输入电压的一负半周时侦测一换向，且包括一第一不导通讯号放 大器电路11，用于在该交流输入电压的该负半周及该背对背硅控整流电路 不导通时，产生一第一不导通讯号， 一第一不导通讯号驱动器13，用以接 收及转移该第一不导通讯号，以及一第一不导通讯号隔离器，包括一第一光 耦合器U1以及一电阻R9，用以接收该经转移的不导通讯号，以及在无该第一不导通讯号时，产生一处于一逻辑高状态的第一换向侦测讯号； 一第二侦 测讯号产生器，在一连结器K1处耦合于该背对背硅控整流电路的一第二硅 控整流器的一阴极，用以在该交流输入电压的一正半周时侦测该换向，且包 括一第二不导通讯号放大器电路12，用于在该交流输入电压的该正半周及 该背对背硅控整流电路不导通时，产生一第二不导通讯号， 一第二不导通讯 号驱动器14,用以接收及转移该第二不导通讯号，以及一第二不导通讯号 隔离器，包括一第二光耦合器U2以及一电阻R18，用以接收该经转移的第 二不导通讯号，以及在无该第二不导通讯号时，产生一处于一逻辑高状态的 第二换向侦测讯号；以及一输出节点(连结于该至微处理器连结器)，耦合于 该第一及该第二不导通讯号隔离器，用以输出该第一或该第二换向侦测讯 号。
其中，该第一不导通讯号放大器电路ll包括 一讯号偏压电阻R4， 一 侦测电流限制电阻R5， 一逆向阻隔二极管D3以及一讯号放大器111,包括 一第一级，具一晶体管Tl与一电阻Rll,以及一第二级，具一晶体管T3 与一电阻RIO。该第二不导通讯号放大器电路12包括 一讯号偏压电阻R13， 一侦测电流限制电阻R14， 一逆向阻隔二极管D5以及一讯号放大器121, 包括 一第一级，具一晶体管T5与一电阻R20,以及一第二级，具一晶体 管T7与一电阻R19。该第一不导通讯号驱动器13包括 一齐纳二极管D4 (其 为一选项，在一不同的较佳实施例中可被省略)， 一电阻R12, —晶体管T4， 一电阻R6， 一电阻R7， 一晶体管T2，以及一电阻R8。而该第二不导通讯 号驱动器14包括 一齐纳二极管D6(其亦为一选项，在另一不同的较佳实 施例中可被省略)， 一电阻R21， 一晶体管T8， 一电阻R15， 一电阻R16, 一晶体管T6，以及一电阻R17。
假设，该背对背硅控整流器电路的一硅控整流器对的第一硅控整流器 SCR1 (未显示)，在该背对背硅控整流器电路的该交流输入电压(未显示)为 该正半周时，于某些射角被触发。 一正向电压呈现于该硅控整流器对，直到 该硅控整流器对其中的任一硅控整流器开始导通为止。
在该正半周时，K2的一电位电压高于K1的一电位电压。此一正电位使 该晶体管T5被启动，晶体管T5随即偏压T7使其启动。因此，整个电压施 加于平行电阻的组合R14、 R19与R20，而晶体管T7的集极被拉低至接地 电位。在此期间，晶体管T8是关断的。该U2的光电二极管透过晶体管T6 而导通，致切换光电耦合器U2的输出至一逻辑低状态。
在硅控整流器的导通期间，K2与Kl端点间的一电位差等于硅控整流 器的正向电压降。此一电压非常小，因此晶体管T5与T7被切换至关断。 一直流电源(Vcc2， +5V)驱动该晶体管T8使其启动，以及使晶体管T6关断。 因此，在此一期间，该U2的光电二极管是开路的，而其输出是一逻辑高状 态。
在该交流输入电压的一 负半周，对该依据本发明构想的第 一较佳实施例 的用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路的上半部，其运作原理的 分析，亦是相似的(此时该直流电源则为Vccl， +5V)。
在此一电路中，当硅控整流器关断条件下的阻隔电压是用来驱动一晶体 管使其被启动，该晶体管转而放大一不导通讯号来启动第二级的晶体管。因 此，流经该电流限制电阻的电流并不直接涉入换向信息的获得。其结果是， 一硅控整流器的换向，可被仅具极小延迟地感测到。
请参看图5,其显示一依据本发明构想的第二较佳实施例的用于一背对 背硅控整流电路的换向失败侦测电路的电路图。所提供的背对背硅控整流电 路的换向失败侦测电路2包括 一第一侦测讯号产生器，在一连结器K2处 耦合于该背对背硅控整流电路(未显现)的一第一硅控整流器的一阴极，用 以在一交流输入电压的一负半周时侦测一换向，且包括一第一不导通讯号放 大器电路21，用于在该交流输入电压的该负半周及该背对背硅控整流电路 不导通时，产生一第一不导通讯号， 一第一不导通讯号驱动器13,用以接 收及转移该第一不导通讯号，以及一第一不导通讯号隔离器，包括一第一光 耦合器U1以及一电阻R9，用以接收该经转移的不导通讯号，以及在无该第 一不导通讯号时，产生一处于一逻辑高状态的第一换向侦测讯号； 一第二侦 测讯号产生器，在一连结器K1处耦合于该背对背硅控整流电路的一第二硅 控整流器的一阴极，用以在该交流输入电压的一正半周时侦测该换向，且包 括一第二不导通讯号放大器电路22，用于在该交流输入电压的该正半周及 该背对背硅控整流电路不导通时，产生一第二不导通讯号， 一第二不导通讯
号驱动器14，用以接收及转移该第二不导通讯号，以及一第二不导通讯号 隔离器，包括一第二光耦合器U2以及一电阻R18，用以接收该经转移的第 二不导通讯号，以及在无该第二不导通讯号时，产生一处于一逻辑高状态的 第二换向侦测讯号；以及一输出节点(连结于该至微处理器连结器)，耦合于 该第一及该第二不导通讯号隔离器，用以输出该第一或该第二换向侦测讯 号。
在图5中，该第一不导通讯号放大器电路21包括 一讯号偏压电阻R4， 一侦测电流限制电阻R5， 一逆向阻隔二极管D3以及一讯号放大二极管Dl。 该第二不导通讯号放大器电路22包括 一讯号偏压电阻R13， 一侦测电流 限制电阻R14， 一逆向阻隔二极管D5以及一讯号》文大二极管D2。该第一不 导通讯号驱动器13与该第二不导通讯号驱动器14与图4中这些驱动器相 同。
假设，该背对背硅控整流器电路的一硅控整流器对的第一硅控整流器 (未显示)，在该背对背硅控整流器电路的该交流输入电压(未显示)为该正半 周时，于某些射角被触发。则一正向电压呈现于该硅控整流器对，直到该硅 控整流器对其中的任一硅控整流器开始导通为止。
在该正半周时，K2的一电位电压高于K1的一电位电压。此一正电位使 该二4及管D2被启动。因此，整个电压施加于电阻R14。在此一期间，晶体 管T8是关断的。该U2的光电二极管透过晶体管T6而导通，致切换光电耦 合器U2的输出至一逻辑低状态。
在硅控整流器的导通期间，K2与Kl端点间的一电位差等于硅控整流 器的正向电压降。此一电压非常小，因此二极管D2被切换至关断。 一直流 电源(Vcc2，十5V)驱动该晶体管T8使其启动，以及使晶体管T6关断。因此， 在此期间，该U2的光电二极管是开路的，而其输出是一逻辑高状态。
该交流输入电压的一负半周，对该依据本发明构想的第二较佳实施例的 用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路的上半部，其运作原理的分 析，亦是相似的(此时该直流电源则为Vccl， +5V)。
基本上，因为信号放大器111与121被二极管Dl与D2所取代，该依 据本发明构想的第二较佳实施例的背对背硅控整流电路的换向失败侦测电
路2较该依据本发明构想的第一较佳实施例的背对背硅控整流电路的换向 失败侦测电路l,具有相对较简单的架构。但是在依据本发明构想的第二较 佳实施例的用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路2的零电流跨 越点的延迟，较该依据本发明构想的第一较佳实施例的背对背硅控整流电路 的换向失败侦测电路1的零电流跨越点的延迟来得稍微长一点。
为显示此点，在一具一60瓦特(W)的灯泡与一40W的萤光灯管所形成 的负载，且该I/P电压是240V的单一的硅控整流器上进行了一个测试。请 参看图6，其显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的硅控整流器的跨压、 流经硅控整流器的电流与如图4所示的T7集极的控制讯号各自对应于时间 的波形图。请参看图7，其显示一依据本发明构想的第二较佳实施例的硅控 整流器的跨压、流经硅控整流器的电流与如图5所示的D2阴极的控制讯号 各自对应于时间的波形图。见图6与图7, Chl各自代表硅控整流器的跨压， Ch2各自代表流经硅控整流器的电流，且Ch3各自代表如图4与图5所示的 T7集极或D2阴极的控制讯号。在图7中，其零电流跨越点与被触发的控制 讯号间具有一较显著的延迟。然而，图6中，其零电流跨越点与被触发的控 制讯号间的延迟，则相对地非常不显著。
由上述的说明可知，本案所提供的换向失败侦测电路及其控制方法，具 有可使得背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路所呈现的延迟最小化的 优点。
因此，纵使本案已由上述的实施例所详细叙述而可由熟悉本领域的技术 人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都 应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路，包含一第一侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电路，用以在一交流输入电压的一负半周时侦测一换向，包括一第一不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该负半周时未导通，则产生一第一不导通讯号；一第一不导通讯号驱动器，接收及转移该第一不导通讯号；以及一第一不导通讯号隔离器，接收该经转移的第一不导通讯号，当该第一不导通讯号不存在时，用以产生具一第一状态的一第一换向侦测讯号；以及一第二侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电路，用以在该交流输入电压的一正半周时侦测该换向，包括一第二不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该正半周时未导通，则产生一第二不导通讯号；一第二不导通讯号驱动器，接收及转移该第二不导通讯号；以及一第二不导通讯号隔离器，接收该经转移的第二不导通讯号，当该第二不导通讯号不存在时，用以产生具该第一状态的一第二换向侦测讯号。
2、 如权利要求1所述的侦测电路，更包括一输出节点，耦合于该第一 及该第二不导通讯号隔离器，用以输出该第一或该第二换向侦测讯号，其中当该第一不导通讯号存在时，该第一换向侦测讯号处于一第二状态，且当该 第二不导通讯号存在时，该第二换向侦测讯号处于该第二状态，其中该第一 与该第二状态分别为一逻辑高与一逻辑低状态，每一该第一及该第二不导通 讯号隔离器包括一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中该二输入端 分别用于接收一直流电源电压及接收与传送该经转移的第一或该经转移的 第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第一或该经传送及转 移的第二不导通讯号；以及 一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该输出端，用以接收该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节点，用以产生该第一或该第二换向侦测讯号，且该第二端分别用于接收一电源电压，以藉由该接地端形成一导电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一或该第二换向侦测讯号，与形成具该逻辑低状态的该第一或该 第二换向侦测讯号。
3、如权利要求1所述的侦测电路，其中该背对背硅控整流电路包括一 第一及一第二硅控整流器，各自具有一阴极，该第一不导通讯号放大器电路 耦合于该第一硅控整流器的该阴极，该第二不导通讯号放大器电路耦合于该 第二硅控整流器的该阴极，且每一该第一与该第二不导通讯号放大器电路包 括一讯号偏压电阻，具一第一端，耦合于一直流电源电压，用以形成一不 导通讯号偏压，以及一第二端；一侦测电流限制电阻，具一第一端，耦合于该讯号偏压电阻的该第二端， 用以限制一流经该侦测电流限制电阻的侦测电流，以及一第二端；一逆向阻隔二极管，具一阳极，耦合于该侦测电流限制电阻的该第二端， 以及一阴极耦合于该第一或该第二硅控整流器的该等阴极，用以防止一逆向 电压；以及一讯号放大器，放大该第一或该第二不导通讯号，包括 一第一级，包括一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该逆向阻隔二才及管的该阳极；以及一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第一晶体 管的该控制端，且该第二端耦合于该第一或该第二硅控整流器的该等阴极； 以及一第二级，包括一第二晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该第一电阻的该第二端与一接地，且该第二端耦合于该侦测电流限制电阻 的该第一端；以及一第二电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二晶体 管的该控制端，且该第二端耦合于该第 一 晶体管的该第二端。
4、 如权利要求3所述的侦测电路，其中每一该第一与该第二不导通讯 号驱动器包括一齐纳二极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制 电阻的该第一端；一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳二极 管的该阳极；一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压， 且该第二端耦合于该第三晶体管的该第二端；一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四电阻的该第二端；一第四晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第五电阻的该第二端；以及一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不导通讯 号。
5、 如权利要求3所述的侦测电路，其中每一该第一与该第二不导通讯 号驱动器包括一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流 限制电阻的该第一端；一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压， 且该第二端耦合于该第三晶体管的该第二端；一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四电阻的该第二端；一第四晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该接地，且该控制端耦合于该第五电阻的该第二端；以及一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不导通讯 号。
6、 如权利要求1所述的侦测电路，其中该背对背硅控整流电路包括一 第一及一第二硅控整流器，各自具有一阴极，该第一不导通讯号放大器电路 耦合于该第一硅控整流器的该阴极，该第二不导通讯号放大器电路耦合于该 第二硅控整流器的该阴极，且每一该第一与该第二不导通讯号i文大器电路包 括一讯号偏压电阻，具一第一端，耦合于一直流电源电压，用以形成一不 导通讯号偏压，以及一第二端；一侦测电流限制电阻，具一第 一端，耦合于该讯号偏压电阻的该第二端， 用以限制一流经该侦测电流限制电阻的侦测电流，以及一第二端；一逆向阻隔二极管，具一阳极，耦合于该侦测电流限制电阻的该第二端， 以及一阴极耦合于该第一或该第二硅控整流器的该等阴极，用以防止一逆向 电压；以及一讯号放大器，放大该第一或该第二不导通讯号，且包括一放大二极管， 具一阳极与一阴极，其中该阳极耦合于一接地及耦合于该第一或该第二硅控整流器的该等阴极，且该阴极耦合于该侦测电流限制电阻的该第一端。
7、 如权利要求6所述的侦测电路，其中每一该第一与该第二不导通讯 号驱动器包括一齐纳二极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制 电阻的该第一端；一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳二极 管的该阳极；一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端；一第二电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压， 且该第二端耦合于该第 一 晶体管的该第二端；一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二电阻 的该第二端；一第二晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移第二不导通讯号。
8、如申请专利范围第6项所述的侦测电路，其中每一该第一与该第二 不导通讯号驱动器包括一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流 限制电阻的该第一端；一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端；一第二电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压， 且该第二端耦合于该第一晶体管的该第二端；一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二电阻的该第二端；一第二晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不导通讯 号。
9、 一种用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路，包含一第一侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电路，用以在一交流 输入电压的一负半周时侦测一换向，包括一第一不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入 电压的该负半周时未导通，则产生一第一不导通讯号，且包括一第一不导通 讯号放大器，其放大该第一不导通讯号；以及一第二侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电路，用以在一交流 输入电压的一正半周时侦测该换向，包括一第二不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入 电压的该正半周时未导通，则产生一第二不导通讯号，且包括一第二不导通 讯号放大器，其放大该第二不导通讯号。
10、 如权利要求9所述的侦测电路，更包括一第一光电耦合器驱动电路， 其接收、转移及传送该第一不导通讯号，当该第一不导通讯号不存在时，用 以产生一具一第一状态的第一换向侦测讯号， 一第二光电耦合器驱动电路， 其接收、转移及传送该第二不导通讯号，当该第二不导通讯号不存在时，用 以产生一具该第一状态的第二换向侦测讯号，以及一输出节点，耦合于该第 一及该第二光电耦合器驱动电路，用以输出该第一或该第二换向侦测讯号， 其中当该第一不导通讯号存在时，该第一换向侦测讯号处于一第二状态，且 当该第二不导通讯号存在时，该第二换向侦测讯号处于该第二状态。
11、 如权利要求10所述的侦测电路，其中该第一与该第二状态分别为 一逻辑高与 一逻辑低状态，该第 一及该第二不导通讯号放大器电路为如权利 要求4所述的该第一及该第二不导通讯号放大器电路，每一该第一及该第二 不导通讯号放大器电路包括一具一第一端的侦测电流限制电阻及一接地，且 每一该第一及该第二光电耦合器驱动电路包括一齐纳二极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制 电阻的该第一端；一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳二极 管的该阳极； :一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收一电源电压，且该第二端耦合于该第三晶体管的该第二端；一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四电阻 的该第二端；一第四晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该4妄地，且该控制端耦合于该第五电阻的该第二端；一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不导通讯号；一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中该二输入端 分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第一或该经转移的 第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号；以及一第七电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该输出端，用以接收该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节点，用以产生该第一或该第二换向侦测讯号，且该第二端分别用于4妄收该电源电压，以藉由该接地端形成一导电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一或该第二换向侦测讯号，与形成具该逻辑低状态的该第一或该 第二换向侦测讯号。
12、如权利要求10所述的侦测电路，其中该第一与该第二状态分别为 一逻辑高与一逻辑低状态，该第一及该第二不导通讯号放大器电路为如权利 要求4所述的该第一及该第二不导通讯号放大器电路，每一该第一及该第二 不导通讯号放大器电路包括一具一第一端的侦测电流限制电阻及一接地，且 每一该第一及该第二光电耦合器驱动电路包括一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流 限制电阻的该第一端； 一第三晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收一电源电压，且该第二端耦合于该第三晶体管的该第二端；一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四电阻的该第二端；一第四晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第五电阻的该第二端；一第六电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第四晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不导通讯号；一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中该二输入端 分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第 一或该经转移的 第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第 一或该经传送及转移的第二不导通讯号；以及一第七电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该输出端，用以接收该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号，并耦合于该输出节点，用以产生该第一或该第二换向侦测讯号，且该第二端分别用于接收该电源电压，以藉由该接地端形成一导电通路，以输出具该逻辑高状态的该第一或该第二换向侦测讯号，与形成具该逻辑低状态的该第一或该 第二换向侦测讯号。
13、如权利要求10所述的侦测电路，其中该第一与该第二状态分别为 一逻辑高与一逻辑低状态，该第一及该第二不导通讯号放大器电路为如权利要求7项所述的该第一及该第二不导通讯号放大器电路，每一该第一及该第 二不导通讯号放大器电路包括一具一第 一端的侦测电流限制电阻及一接地， 且每一该第一及该第二光电耦合器驱动电路包括一齐纳二极管，具一阳极与一阴极，其中该阴极耦合于该侦测电流限制 电阻的该第一端； 一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该齐纳二极管的该阳极；一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端；一第二电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压， 且该第二端耦合于该第 一 晶体管的该第二端；一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二电阻的该第二端；一第二晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不导通讯 号；一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中该二输入端 分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第一或该经转移的 第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号；以及一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该输出端， 用以接收该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号，并耦 合于该输出节点，用以产生该第一或该第二换向侦测讯号，且该第二端分别 用于接收该电源电压，以藉由该接地端形成一导电通路，以输出具该逻辑高 状态的该第一或该第二换向侦测讯号，与形成具该逻辑低状态的该第一或该 第二换向侦测讯号。
14、如权利要求10所述的侦测电路，其中该第一与该第二状态分别为 一逻辑高与一逻辑低状态，该第一及该第二不导通讯号放大器电路为如权利要求7所述的该第一及该第二不导通讯号放大器电路，每一该第一及该第二不导通讯号放大器电路包括一具一第 一端的侦测电流限制电阻及一接地，且每一该第一及该第二光电耦合器驱动电路包括 一第一电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该侦测电流限制电阻的该第一端；一第一晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该接地，且该控制端耦合于该第一电阻的该第二端；一第二电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端接收该电源电压， 且该第二端耦合于该第 一 晶体管的该第二端；一第三电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二电阻 的该第二端；一第二晶体管，具一第一端、 一第二端与一控制端，其中该第一端耦合 于该接地，且该控制端耦合于该第三电阻的该第二端；以及一第四电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该第二晶体 管的该第二端，且该第二端输出该经转移的第一或该经转移的第二不导通讯 号；一光电耦合器，具二输入端、 一输出端以及一接地端，其中该二输入端 分别用于接收该直流电源电压及接收与传送该经转移的第 一或该经转移的 第二不导通讯号，该输出端用以输出该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号；以及一第五电阻，具一第一端与一第二端，其中该第一端耦合于该输出端， 用以接收该经传送及转移的第一或该经传送及转移的第二不导通讯号，并耦 合于该输出节点，用以产生该第一或该第二换向侦测讯号，且该第二端分别 用于接收该电源电压，以藉由该接地端形成一导电通路，以输出具该逻辑高 状态的该第一或该第二换向侦测讯号，与形成具该逻辑低状态的该第一或该 第二换向侦测讯号。
15、 一种用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路，包含一第一 侦测讯号产生器，耦合于该背对背硅控整流电路，用以在一交流输入电压的 一负半周时侦测一换向，并包括一第一不导通讯号放大器电路，当该背对背 硅控整流电路在该交流输入电压的该负半周时未导通，则产生一第一不导通 讯号，且包括一第一不导通讯号放大器，其放大该第一不导通讯号。
16、 如权利要求15所述的侦测电路，更包括一第二侦测讯号产生器， 耦合于该背对背硅控整流电路，用以在一交流输入电压的一正半周时侦测一 换向，并包括一第二不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该 交流输入电压的该正半周时未导通，则产生一第二不导通讯号，且包括一第 二不导通讯号放大器，其放大该第二不导通讯号， 一第一光电耦合器驱动电 路，其接收、转移及传送该第一不导通讯号，当该第一不导通讯号不存在时， 用以产生一具一第一状态的第一换向侦测讯号， 一第二光电耦合器驱动电 路，其接收、转移及传送该第二不导通讯号，当该第二不导通讯号不存在时， 用以产生一具该第一状态的第二换向侦测讯号，以及一输出节点，耦合于该 第一及该第二光电耦合器驱动电路，用以输出该第一或该第二换向侦测讯 号，其中当该第一不导通讯号存在时，该第一换向侦测讯号处于一第二状态， 且当该第二不导通讯号存在时，该第二换向侦测讯号处于该第二状态。
17、 一种用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路的控制方法， 其中该背对背硅控整流电路包括一第 一及一第二硅控整流器，各自具有一 阴 极，该换向失败侦测电路包括一第一及一第二不导通讯号放大器电路，各自 耦合于该第一及第二硅控整流器的该等阴极， 一第一及一第二不导通讯号驱 动器，各自耦合于该第一及该第二不导通讯号放大器电路，及一第一及一第 二不导通讯号隔离器，各自耦合于该第一及该第二不导通讯号驱动器，该方 法包含下列的步骤(a) 使一正向电压施加于该第 一及该第二硅控整流器；(b) 在该第一硅控整流器的该阴极的一第一电位电压高于该第二硅控整 流器的该阴极的一第二电位电压，该第一及该第二硅控整流器均未导通，及 当该第一与该第二硅控整流器的一交流输入电压的一正半周时，使该第二不 导通讯号放大器电路被启动，据以启动该第二不导通讯号驱动器，致该第二 不导通讯号隔离器输出具有一第一状态的一换向侦测讯号；以及(c) 在该第一电位电压与该第二电位电压的差等于该正向电压，该第一 或该第二硅控整流器导通，及当该第一与该第二硅控整流器的一交流输入电压的该正半周时，使该第二不导通讯号放大器电路被关断，据以关断该第二 不导通讯号驱动器，致该第二不导通讯号隔离器输出具有一第二状态的该换 向侦测ifl号。
18、如权利要求17所述的控制方法，其中该第一与该第二状态分别为 一逻辑低与一逻辑高状态，更包括下列的步骤(d) 在该第二电位电压高于该第一电位电压，该第一及该第二^f圭控整流 器均未导通，及当该第一与该第二硅控整流器的该交流输入电压的一负半周 时，使该第一不导通讯号放大器电路被启动，据以启动该第一不导通讯号驱 动器，致该第一不导通讯号隔离器输出具有该逻辑低状态的该换向侦测讯 号；以及(e) 在该第二电位电压与该第一电位电压的差等于该正向电压，该第一 或该第二硅控整流器导通，及当该第一与该第二硅控整流器的一交流输入电 压的该负半周时，使该第一不导通讯号放大器电路被关断，据以关断该第一 不导通讯号驱动器，致该第一不导通讯号隔离器输出具有该逻辑高状态的该 换向侦测讯号，其中该第一不导通讯号放大器电路为一如权利要求3所述的 该第一不导通讯号放大器电路，并包括一第一及一第二晶体管，该第一不导 通讯号驱动器为一如权利要求4所述的该第一不导通讯号驱动器，并包括一 第三及一第四晶体管，且该第一不导通讯号隔离器为一如权利要求3所述的 该第一不导通讯号隔离器，并包括一具有二输入端的光电耦合器，且该步骤 (d)更包括下列的步骤(dl)由于该第一电位电压高于该第二电位电压，使该第一晶体管被启 动，并据以偏压该第二晶体管，且使该第二晶体管被启动；以及(d2)使该第三晶体管被关断，及使该二输入端与该第四晶体管形成一导 电通路，致该光电耦合器输出具有该逻辑低状态的该换向侦测讯号，其中该 步骤(e)更包括下列的步骤(el)由于该第二电位电压与该第一电位电压的差等于该正向电压，使该 第一晶体管被关断，并据以关断该第二晶体管；以及(e2)使该第三晶体管被启动，使该第四晶体管的一基极电流为零，且使 该二输入端形成一开路，致该光电耦合器输出具有该逻辑高状态的该换向侦 测讯号。
19、如权利要求17所述的控制方法，其中该第一状态为一逻辑低状态， 该第二不导通讯号放大器电路为一如权利要求3所述的该第二不导通讯号 放大器电路，并包括一第一及一第二晶体管，该第二不导通讯号驱动器为一 如权利要求4所述的该第二不导通讯号驱动器，并包括一第三及一第四晶体 管，且该第二不导通讯号隔离器为一如权利要求2所述的该第二不导通讯号 隔离器，并包括一具有二输入端的光电耦合器，该步骤(b)更包括下列的步 骤(bl)由于该第一电位电压高于该第二电位电压，使该第一晶体管^^皮启 动，并据以偏压该第二晶体管，且使该第二晶体管被启动；以及(b2)使该第三晶体管被关断，及使该二输入端与该第四晶体管形成一导 电通路，致该光电耦合器输出具有该逻辑低状态的该换向侦测讯号，其中该 第二状态为 一逻辑高状态，该步骤(c)更包括下列的步骤(cl)由于该第一电位电压与该第二电位电压的差等于该正向电压，使该 第一晶体管被关断，并据以关断该第二晶体管；以及(c2)使该第三晶体管被启动，使该第四晶体管的一基极电流为零，且使 该二输入端形成一开路，致该光电耦合器输出具有该逻辑高状态的该换向侦测i凡号。
全文摘要
本发明公开了一种用于一背对背硅控整流电路的换向失败侦测电路和控制方法。该电路包含一第一侦测讯号产生器，在一交流输入电压的一负半周时侦测一换向，包括一第一不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该负半周时未导通，则产生一第一不导通讯号，以及一第二侦测讯号产生器，在一交流输入电压的一正半周时侦测该换向，包括一第二不导通讯号放大器电路，当该背对背硅控整流电路在该交流输入电压的该正半周时未导通，则产生一第二不导通讯号。
文档编号H02M7/12GK101355314SQ20071012986
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者狄拉斯·辛·凯纳 申请人:泰达国际控股有限公司