专利名称：基于平面变压器的可控硅恒流驱动电路的制作方法
技术领域：
硅的驱动电路，可控硅广泛应用于可控整流、有源逆变、交流调压、变频器、无触点功率开关等领域。
背景技术：
晶闸管又称可控硅，是硅晶体闸流管的简称。是一种大功率半导体器件，出现于70 年代。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。利用其整流可控特性可方便地对大功率电源进行控制和变换。它具有体积小、重量轻、耐压高、容量大、无噪声、寿命长、容量大(正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏)。晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性，但它的导通时间是可控的(可控硅)，主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。它有普通型、双向型和可关断型等。使用维护简单、控制灵敏等优点，所以在工业生产上得到了广泛的应用。如何能够稳定而高效的驱动可控硅，是能否使用好可控硅的关键。平面变压器的优点主要集中在较低的漏感值和交流阻抗。绕组问的间隙越大意味着漏感越大，也就产生更高的能量损失。平面变压器利用铜箔与电路板间的紧密结合，使得在相邻的匝数层间的间隙非常的小，因此能量损耗也就很小了。在平面型变压器里，其“绕组”是做在印制电路板上的扁平传导导线或是直接用铜泊。扁平的几何形状降低了开关频率较高时趋肤效应的损耗，也就是涡流损耗。因此，能最有效地利用铜导体的表面导电性能，效率要比传统变压器高得多。另外，平面变压器体积小，便于减小驱动器的整体体积，无需人工绕线，一致性好，并且成本也低于绕线变压器。
实用新型内容本实用新型提供了一种采用基于平面变压器的可控硅驱动电路，其优点在于能够输出可编程恒定电流，体积小，效率可高达90%。为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现该实用新型包括FPGA的内部逻辑控制部分，基于平面变压器的推挽电路部分，同步整流电路部分和可编程恒定电流部分，通过FPGA的内部逻辑控制电路控制推挽电路的两个MOS管轮流导通，再经过同步整流电路整流，输出恒定的电流，驱动可控硅导通。由于可控硅的门极呈现二极管特性，使用恒流驱动可以避免过高的驱动电流将其烧毁。通过FPGA控制比较器的参考电压就可以输出不同的驱动电流。有益效果该实用新型能够输出可编程恒定驱动电流，体积小，效率可高达90%。
图1是基于平面变压器的可控硅驱动电路拓扑图。图2是FPGA内部的逻辑控制电路拓扑图。图3是基于平面变压器的推挽电路拓扑图。图4是同步整流电路拓扑图。[0011]图5是可编程限流电路拓扑图。具体实现方式见图1，基于平面变压器的可控硅驱动电路，包括FPGA逻辑控制部分、基于平面变压器的推挽电路部分、同步整流部分、可编程恒定电流部分组成。见图2，FPGA通过内部的触发器，分离出互补的两个信号，分别驱动推挽电路的两个MOS管，使两个MOS管互补导通。见图3，推挽电路的两个MOS管接收FPGA的驱动信号互补导通。通过平面变压器输出电压信号见图4，通过同步整流电路，同步整流是为了降低二极管的管压降，使输出得到稳定电压驱动可控硅。见图5，通过限流电路，限制MOS管的电流，当过流时，通过限流电路给FPGA输送关断驱动信号，使电路处于关断状态，使输出处于恒流状态，保护驱动的可靠性和稳定性。
权利要求1.基于平面变压器的可控硅恒流驱动电路，该实用新型包括FPGA内部逻辑控制部分， 基于平面变压器的推挽电路部分，同步整流电路部分和可编程恒定电流部分，其特征是通过FPGA的内部逻辑控制电路控制推挽电路的两个MOS管轮流导通，再经过同步整流电路整流，输出恒定的电流，驱动可控硅导通。
专利摘要本实用新型公布了一种基于平面变压器的可控硅流驱动电路。该实用新型所述通过FPGA内部逻辑控制电路控制推挽电路的两个MOS管轮流导通，再经过同步整流电路整流，输出恒定的电流，驱动可控硅导通。由于可控硅的门极呈现二极管特性，使用恒流驱动可以避免过高的驱动电流将其烧毁。通过FPGA控制比较器的参考电压就可以输出不同的驱动电流。能够输出可编程恒定驱动电流，体积小，效率可高达90%。
文档编号H02M1/088GK202334273SQ20112040483
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月22日 优先权日2011年10月22日
发明者刘金虹, 史丽萍, 胡泳军, 赵井贵, 陈丽兵 申请人:徐州上若伏安电气有限公司