专利名称：可控硅直流换相电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可控硅直流换相电路。
背景技术：
现有换相设备一般采用用MOSFET管、接触器换相或用机械换相。其 中，MOSFET管为金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)，是一种可以广泛使用 在类比电路与数位电路的场效晶体管(field-effect transistor)。MOSFET依照其“通道” 的极性不同，可分为n-type与p_type的MOSi7ET,通常又称为NM0SFET与PM0SFET，其他简 称尚包括匪OS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等，金属一氧化层一半导体结构MOSFET 在结构上以一个金属一氧化层一半导体的电容为核心，氧化层的材料多半是二氧化硅，其 下是作为基极的硅，而其上则是作为栅极的多晶硅。这样子的结构正好等于一个电容器 (capacitor)，氧化层扮演电容器中介电质(dielectric material)的角色，而电容值由氧 化层的厚度与二氧化硅的介电常数(dielectric constant)来决定。栅极多晶硅与基极的 硅则成为MOS电容的两个端点。目前，MOSFET管只能用在小功率上，如果在大功率上存在 元件多，故障率高，维修困难。采用接触器换相存在寿命短，故障率高，大功率不适合的问题。用机械换相同样存 在寿命短，故障率高等的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作、维护及清洗较为方便的可控硅 直流换相电路。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是可控硅直流换相电路，其特征在 于，包括四个可控硅控制单元、负载，其中第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元串联， 第三可控硅控制单元、第四可控硅控制单元串联后与第一可控硅控制单元、第二可控硅控 制单元构成的串联线路串并联，所述负载一端通过线路与第一可控硅控制单元、第二可控 硅控制单元串联之间的线路电连接，另一端通过线路与第三可控硅控制单元、第四可控硅 控制单元之间的线路电连接；所述可控硅控制单元由可控硅及与可控硅接通的触发电路构 成。具体地，所述四个可控硅控制单元处分别具有与其并联设置的可控硅控制单元。所述第一可控硅控制单元、第三可控硅控制单元并联后的线路，第二可控硅控制 单元、第四可控硅控制单元并联后的线路分别与电源两极接通。或者，所述第一可控硅控制单元、第三可控硅控制单元并联后的线路，第二可控硅 控制单元、第四可控硅控制单元并联后的线路分别与电源连接端相连并构成电源接头。本实用新型的有益效果是1、本实用新型利用大功率可控硅的开关特性，解决了电子换相功率做不大、维修困难的问题；同时由于可控硅本身寿命较长，开通点、关断点没有触点，也有效的克服了接 触器、机械换相存在寿命短等的问题。2、本实用新型应用在金属表面处理上带来了便利，节省了一定的劳动力成本和解 决了本行业中换相电镀上的困难，有效的提高了生产效率。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的结构示意图；图3是本实用新型在可控硅控制单元处并联一个可控硅控制单元时的结构示意 图；图4是本实用新型在可控硅控制单元处并联两个个可控硅控制单元时的结构示 意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实 施方式不限于此。实施例1:参见图1、图2所示，本实施例的可控硅直流换相电路包括四个可控硅控制单元、 负载，其中第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元串联，第三可控硅控制单元、第四可 控硅控制单元串联后与第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元构成的串联线路串并 联，负载一端通过线路与第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元串联之间的线路电连 接，另一端通过线路与第三可控硅控制单元、第四可控硅控制单元之间的线路电连接；所述 可控硅控制单元由可控硅及与可控硅接通的触发电路构成。这里所述的串并联如图1所 示，为上述元器件相互并联、串联的混合连接的电路。其中，第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元、第三可控硅控制单元、第四可 控硅控制单元为四个相同的可控硅控制单元，分别由可控硅及与可控硅接通的触发电路构 成，第一可控硅控制单元、第三可控硅控制单元并联后的线路，第二可控硅控制单元、第四 可控硅控制单元并联后的线路分别与电源两极接通，如图1所示；或者第一可控硅控制单 元、第三可控硅控制单元并联后的线路，第二可控硅控制单元、第四可控硅控制单元并联后 的线路分别与电源连接端相连并构成电源接头，如图2所示。本实施例中的可控硅，是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结 构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较 常用的半导体器件之一。该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中，多用来作可控 整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、 电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机 及工业控制等都大量使用了可控硅器件。本实施例的触发电路为可控硅触发电路，其中单 相通用型可控硅触发板是通过调整可控硅的导通角来实现电气设备的电压电流功率调整 的一种移相型的电力控制器，其核心部件采用国外生产的高性能、高可靠性的军品级可控 硅触发专用集成电路。输出触发脉冲具有极高的对称性及稳定性，且不随环境温度变化，使用中不需要对脉冲对称度及限位进行调整。现场调试一般不需要示波器即可完成。它 (GBC2M-1系列与zkd6三相全数控系列)可广泛的应用于工业各领域的电压电流调节，适用 于电阻性负载、电感性负载、变压器一次侧及各种整流装置。本实用新型的工作过程如下为了便于描述，其中第一可控硅控制单元中的可控 硅标记为A，第二可控硅控制单元中的可控硅标记为B，第三可控硅控制单元中的可控硅标 记为C，第四可控硅控制单元中的可控硅标记为D，当触发电路触发AD可控硅不触发CB可 控硅时，CB处于关断状态，可实现电流从正极输入经A-负载-D-负极；当触发电路触发CB 可控硅不触发AD可控硅时，AD处于关断状态，可实现电流从正极输入经C-负载-B-负极， 这样实现了负载上电流方向的改变。在电流每一次改变方向时，与现有的换相设备一样，都必须停止电流的输入，避免 短路。在具体实施方案中，根据设备要求选用合适的可控硅，加工适合本设备的触发电路， 选择适合本设备的组装方式。实施例2 本实施例在实施例1的基础上，为了增加线路中的承载电流，在所述四个可控硅 控制单元处分别具有与其并联设置的可控硅控制单元，最好在可控硅控制单元处并联的可 控硅控制单元数目是相等的，即本实用新型的可控硅控制单元数目最好为如个，其中η为 自然数，当η为1时，其结构为如图1或图2所示的连接关系，当η为2时，其结构为如图3 所示的连接关系，当η为3时，其结构如图4所示的连接关系，以此类推。如上所述，便可较好的实现本实用新型。
权利要求1.可控硅直流换相电路，其特征在于，包括四个可控硅控制单元、负载，其中第一可控 硅控制单元、第二可控硅控制单元串联，第三可控硅控制单元、第四可控硅控制单元串联后 与第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元构成的串联线路串并联，所述负载一端通过 线路与第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元串联之间的线路电连接，另一端通过线 路与第三可控硅控制单元、第四可控硅控制单元之间的线路电连接；所述可控硅控制单元 由可控硅及与可控硅接通的触发电路构成。
2.根据权利要求1所述的可控硅直流换相电路，其特征在于，所述四个可控硅控制单 元处分别具有与其并联设置的可控硅控制单元。
3.根据权利要求1所述的可控硅直流换相电路，其特征在于，所述第一可控硅控制单 元、第三可控硅控制单元并联后的线路，第二可控硅控制单元、第四可控硅控制单元并联后 的线路分别与电源两极接通。
4.根据权利要求1所述的可控硅直流换相电路，其特征在于，所述第一可控硅控制单 元、第三可控硅控制单元并联后的线路，第二可控硅控制单元、第四可控硅控制单元并联后 的线路分别与电源连接端相连并构成电源接头。
专利摘要本实用新型公开了一种可控硅直流换相电路。该可控硅直流换相电路包括四个可控硅控制单元、负载，第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元串联，第三可控硅控制单元、第四可控硅控制单元串联后与第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元构成的串联线路并联，负载一端通过线路与第一可控硅控制单元、第二可控硅控制单元串联之间的线路电连接，另一端通过线路与第三可控硅控制单元、第四可控硅控制单元之间的线路电连接；所述可控硅控制单元由可控硅及与可控硅接通的触发电路构成。本实用新型利用大功率可控硅的开关特性，解决了电子换相功率做不大、维修困难的问题；同时由于可控硅本身寿命较长，也有效的克服了接触器、机械换相存在寿命短的问题。
文档编号H02M1/088GK201937457SQ20112000164
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者马明 申请人:马明