专利名称：一种可控硅斩波调功驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可控硅控制技术领域，更具体地说涉及可控硅调功驱动装置，特别适 合于电机调速和台灯亮度调节所用的可控硅调功驱动装置。
背景技术：
目前，可控硅调相调节功率的应用已非常普遍，用此方法调节功率的特点是可以 获得比较高的能源输出效率，目前这种调功的方法可以分为2种，一种是硬件移相调功技 术，另一种是依靠单片机软件控制来实现斩波调功。但是目前硬件移相调功电路的移相范 围只能做到小于90度，即功率调节范围只能做到输出功率的50%到100%之间的范围。而 单片机软件调功则可以输出0% -100%的全功率范围，但是单片机软件方案的实现成本相 对较高，且精确度不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述之足，而提供一种可控硅斩波调功驱动装置，它实现 成本却介乎现有技术两种方案之间，具有电路简单可靠、实现成本低、输出效率高、功率调 节范围大(0% -100%功率调节范围)和容易模块化实现等特性。本发明的技术解决措施如下一种可控硅斩波调功驱动装置，包括可控硅，它由交流电源过零检测电路、准锯齿 波整形电路、电压时间转换器、微分电路、波形整形电路和可控硅组成；交流电源过零检测电路由第一三级管、第二三极管及其外围元件第一电阻、第八 电阻、第九电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管组成；准锯齿波整形电路由第一电容、第二电容、第六电阻、第七电阻组成；电压时间转换器由第一比较器、第二比较器及第二电阻(R2)、第五电阻、电位器组 成；微分电路由第三电容、第四电容、第十四电阻、第十五电阻组成；波形整形电路由第三电压比较器、第二稳压二极管、第三电阻、第四电阻组成；电源工频信号经过交流电源过零检测电路的的第八电阻输入，经过第一三极管、 第二三极管生成斜面向左的正半周准锯齿波和负半周准锯齿波，正半周准锯齿波和负半周 准锯齿波经过电压时间转换器的第一比较器、第二比较器分别转化为正半周准锯齿矩形波 和负半周准锯齿矩形波，正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波经过微分电路对正半 周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波的波形进行合成，再经过波形整形电路的第三电压 比较器重新进行波形整形，整形后的波形驱动可控硅输出斩波信号。所述整形后的波形为脉冲宽度为0. 5 1. 2mS的可控硅驱动信号。本发明采用的技术方案与现有技术相比，有如下有益的效果电源的工频信号由第八电阻输入，经过第一三极管放大整形成过零脉冲信号，此 信号再经过第六电阻和第一电容整形成锯齿波，而本发明就是利用了锯齿波和时间的相关性，从而实现了用调电压的办法来控制可控硅的导通角。信号再经过第二三极管反相后，也 输出另一路锯齿波，这路锯齿波正好可以控制交流电副半周的导通角，从而实现了全波段 全功率范围的控制能力。而由这些元件构成的电路成本较低，故此方案的成本还是比较低 的，如果将这些元件封装在一个集成电路里面，将可以使本发明的外围元件非常少，从而使 调功方案变得极其简单。
图1为实施例的电路原理方框2为实施例的电路图中交流电源过零检测电路、准锯齿波整形电路、电压时间 转换器和微分电路部分的电路3为实施例的电路图中波形整形电路和可控硅部分的电路4为实施例电路图中A、B、C、D、E、F、G点处的波形对比中图2和图3以节点a电连接
具体实施例方式实施例见图1 4所示，一种可控硅斩波调功驱动装置，包括可控硅SCR1，它由 交流电源过零检测电路、准锯齿波整形电路、电压时间转换器、微分电路、波形整形电路和 可控硅SCRl组成；交流电源过零检测电路由第一三级管Q1、第二三极管Q2及其外围元件第一电阻 R1、第八电阻R8、第九电阻R9、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一稳压二极 管Zl组成；准锯齿波整形电路由第一电容Cl、第二电容C2、第六电阻R6、第七电阻R7组成；电压时间转换器由第一比较器U1A、第二比较器U2B及第二电阻R2、第五电阻R5、 电位器VRl组成；微分电路由第三电容C3、第四电容C4、第十四电阻R14、第十五电阻R15组成；波形整形电路由第三电压比较器U2A、第二稳压二极管Z2、第三电阻R3、第四电阻 R4组成；电源工频信号经过交流电源过零检测电路的的第八电阻R8输入，经过第一三极 管Q1、第二三极管Q2生成斜面向左的正半周准锯齿波和负半周准锯齿波，正半周准锯齿波 和负半周准锯齿波经过电压时间转换器的第一比较器U1A、第二比较器U2B分别转化为正 半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波，正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波经 过微分电路对正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波的波形进行合成，再经过波形整 形电路的第三电压比较器U2A重新进行波形整形，整形后的波形驱动可控硅SCRl输出斩波 信号。所述整形后的波形为脉冲宽度为0. 5 1. 2mS的可控硅驱动信号。工作原理电源信号经过交流电源过零检测电路的第一三极管Q1、第二三极管Q2 生成斜面向左的准锯齿波(如图4所示A、B点波形图)。然后这个准锯齿波经过第一比较 器U1A、第二比较器U2B转化为矩形波，矩形波的上升沿触发起始时间却是由第二电阻R2、 第五电阻R5和电位器VRl决定。所以此处便实现了触发起始时间可以由电位器VRl调节
4的目的，如图4中C、D点波形图所示。然后该波形经过微分处理，并对正负半波两路的波形 进行合成，波形变成如图4中E点波形图所示，再经过第三电压比较器U2A重新进行波形整 形，使波形变成触发时间随电位器VRl调节，脉冲宽度为ImS左右的可控硅驱动信号。从而 实现通过电位器VRl调节可控硅导通相位角，达到控制负载输出功率的目的。
权利要求
一种可控硅斩波调功驱动装置，包括可控硅(SCR1)，其特征在于它由交流电源过零检测电路、准锯齿波整形电路、电压时间转换器、微分电路、波形整形电路和可控硅(SCR1)组成；交流电源过零检测电路由第一三级管(Q1)、第二三极管(Q2)及其外围元件第一电阻(R1)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第一稳压二极管(Z1)组成；准锯齿波整形电路由第一电容(C1)、第二电容(C2)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)组成；电压时间转换器由第一比较器(U1A)、第二比较器(U2B)及第二电阻(R2)、第五电阻(R5)、电位器(VR1)组成；微分电路由第三电容(C3)、第四电容(C4)、第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)组成；波形整形电路由第三电压比较器(U2A)、第二稳压二极管(Z2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)组成；电源工频信号经过交流电源过零检测电路的的第八电阻(R8)输入，经过第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)生成斜面向左的正半周准锯齿波和负半周准锯齿波，正半周准锯齿波和负半周准锯齿波经过电压时间转换器的第一比较器(U1A)、第二比较器(U2B)分别转化为正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波，正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波经过微分电路对正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波的波形进行合成，再经过波形整形电路的第三电压比较器(U2A)重新进行波形整形，整形后的波形驱动可控硅(SCR1)输出斩波信号。
2.根据权利要求1所述的一种可控硅斩波调功驱动装置，其特征在于整形后的波形 为脉冲宽度为0. 5 1. 2mS的可控硅驱动信号。
全文摘要
一种可控硅斩波调功驱动装置，电源工频信号经过交流电源过零检测电路的第八电阻输入，经过第一三极管、第二三极管生成斜面向左的正半周准锯齿波和负半周准锯齿波，正半周准锯齿波和负半周准锯齿波经过电压时间转换器的第一比较器、第二比较器分别转化为正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波，正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波经过微分电路对正半周准锯齿矩形波和负半周准锯齿矩形波的波形进行合成，再经过波形整形电路的第三电压比较器重新进行波形整形，整形后的波形驱动可控硅输出斩波信号。它实现成本低、输出效率高、功率调节范围大、调节精细度高和容易模块化实现等特性。特别适合于电机调速和台灯亮度调节等需要调节功率、功能简单且对成本敏感的应用领域中。
文档编号H02M1/08GK101984547SQ20101051434
公开日2011年3月9日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者姚继能, 曾飞熊, 潘卫明, 谢辉 申请人:浙江瑞德电子科技有限公司