一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，其依次电性连接的同步信号获取电路、DSP芯片、可控硅触发电路、三相半控整流桥电路，所述同步信号获取电路将输入的三相电交流电转换为三个同步信号；所述DSP芯片向可控硅触发电路输出同步触发脉冲信号；所述可控硅触发电路中设有三个分别控制U、V、W相的双向光耦控制电路，所述双向光耦控制电路根据输入的同步触发脉冲信号输出门极触发电压和驱动电流控制可控硅导通状态，输出平稳的直流电压;本实用新型通过双向光耦控制电路来控制所述三相半控整流桥电路，提高可控硅触发电路的可靠性，防止电路误触发以及保护电路中电阻不会过度发热烧坏,尤其适用于中频高压大功率三相半控整流电路。
【专利说明】一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路
[0001]【技术领域】 本实用新型涉及自动控制、电力、新能源等行业用整流电路【技术领域】，尤其涉及一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路。
[0002]【背景技术】 三相全桥半控整流技术在直流电机控制、便携式发电机控制等领域应用相当广泛。在三相全桥半控整流中，要想整流后的直流电压能按预想的情况进行变化调整，则必须对单向可控硅进行有效的触发，调整其导通角。因此可控硅触发电路是三相全桥半控整流技术得以可靠实现的关键所在。
[0003]现有的三相半控整流可控硅触发方案一般有三种:采用专用集成芯片设计实现单向可控硅触发电路；纯粹由分立元件组成单向可控硅触发电路；或由MCU和外部分立元件组成的软硬件结合的方式实现单向可控硅的触发。这些方案存在如下缺点:触发电路相对比较简单，但触发电路专用芯片的成本高，用户可控度有限；电路比较复杂，容易受到一些不确定因素(如电压突变、电磁干扰等)的影响而出现误触发或使电路工作失效；对一些高压，大电流，容易误触发的情况缺乏考虑。
[0004]因此，解决高压、大电流情况下可控硅容易被误触发的问题以及实现数字式触发是当前需要解决的技术难题。
[0005]
【发明内容】
为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种电路结构简单、可靠性高的新型三相全桥半控整流可控硅触发电路。
[0006]本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是:一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，包括依次电性连接的同步信号获取电路、DSP芯片、可控硅触发电路、三相半控整流桥电路，所述同步信号获取电路将输入的三相电交流电转换为三个同步信号，即输出三个线电压的过零信号；所述DSP芯片根据输入的三个线电压过零信号，求出线电压周期，并依据直流电压的目标值和反馈检测到的当前值计算出触发角或者导通角，向可控硅触发电路输出同步触发脉冲信号；所述可控硅触发电路中设有三个分别控制U、V、W相的双向光耦控制电路，所述双向光耦控制电路根据输入的同步触发脉冲信号输出门极触发电压和驱动电流；所述三相半控整流桥电路根据输入的门极触发电压和驱动电流信号控制可控娃导通状态，输出平稳的直流电压。
[0007]所述每个双向光耦控制电路包括一个双向光耦Ul和二极管D1，所述双向光耦Ul的输入一端连接+5V电源Ncc,另一个输入端经限流电阻Rl连接DSP芯片的输出端，所述双向光I禹Ul的两个输入端之间连接电阻R2,双向光f禹Ul的输出端一个引脚依次通过电阻R3、二极管D1、电容Cl连接一到直流电压输出端，二极管Dl与电容Cl之间连接有电阻R4连接一个相电压端，所述双向光耦Ul的输出端另一引脚连接所述三相半控整流桥电路中的一个可控娃门极端。
[0008]其工作原理是:以U相中的可控硅触发电路原理进行描述，其他V、W两相的原理与U相一致:当相电压大于母线电压时二极管Dl正极处的电压即为U相电压，电流经Dl到电阻R3再经过双向光耦Ul的输出端进入所述三相半控整流桥电路中U相可控硅SCRl的门极，满足SCRl正向导通的条件，可控硅SCRl导通；DSP芯片的输出端输出的触发脉冲U_pulse宽度很窄，使可控硅SCRl的导通不会因触发脉冲的消失而关断，只有等母线电压大于相电压时可控硅SCRl才自行关断，直到下一个触发脉冲到来又重新开启。在一些中频高压(如线电压大于450V时)大功率三相半控整流的情况的下优势尤为明显。
[0009]所述双向光耦Ul型号为F0D4218。
[0010]所述二极管Dl型号为MUR 1100E。
[0011]所述电阻R3阻值为180欧姆。
[0012]所述电阻R4阻值为220欧姆。
[0013]本实用新型的有益效果是:采用上述结构，通过双向光耦控制电路来控制所述三相半控整流桥电路，通过设计选用合适的双向光耦和二极管，使电路满足耐压高、反应速度快等条件，提高可控硅触发电路的可靠性，防止电路误触发以及保护电路中电阻不会过度发热烧坏。本实用新型尤其适用一些中频高压大功率三相半控整流电路使用，能够明显提闻电路性能。
[0014]【专利附图】
【附图说明】下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。其中:
[0015]图1是本实用新型三相全桥半控整流可控硅触发电路的电路原理框图；
[0016]图2是本实用新型双向光耦控制电路的电路原理图；
[0017]图3是本实用新型三相半控整流桥电路的电路原理图。
[0018]【具体实施方式】 为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0019]请参阅图1至图3所示，本实用新型三相全桥半控整流可控硅触发电路包括依次电性连接的同步信号获取电路1、DSP芯片2、可控硅触发电路3、三相半控整流桥电路4，所述同步信号获取电路I将输入的三相电交流电转换为三个同步信号，即输出三个线电压的过零信号；所述DSP芯片2根据输入的三个线电压过零信号，求出线电压周期，并依据直流电压的目标值和反馈检测到的当前值计算出触发角或者导通角，向可控硅触发电路3输出同步触发脉冲信号；所述可控硅触发电路3中设有三个分别控制U、V、W相的双向光耦控制电路31，所述双向光耦控制电路31根据输入的同步触发脉冲信号输出门极触发电压和驱动电流；所述三相半控整流桥电路4根据输入的门极触发电压和驱动电流信号控制可控硅导通状态，输出平稳的直流电压。
[0020]所述每个双向光耦控制电路31包括一个双向光耦Ul和二极管D1，所述双向光耦Ul的输入一端连接+5V电源V。。，另一个输入端经限流电阻Rl连接DSP芯片的输出端，所述双向光I禹Ul的两个输入端之间连接电阻R2,双向光f禹Ul的输出端一个引脚依次通过电阻R3、二极管D1、电容Cl连接一到直流电压输出端，二极管Dl与电容Cl之间连接有电阻R4连接一到相电压端，所述双向光耦Ul的输出端另一引脚连接所述三相半控整流桥电路中的一个可控娃门极端。
[0021]其工作原理是:以U相中的可控硅触发电路原理进行描述，其他V、W两相的原理与U相一致:当相电压大于母线电压时二极管Dl正极处的电压即为U相电压，电流经Dl到电阻R3再经过双向光耦Ul的输出端进入所述三相半控整流桥电路中U相可控硅SCRl的门极，满足SCRl正向导通的条件，可控硅SCRl导通；DSP芯片的输出端输出的触发脉冲U_pulse宽度很窄，使可控硅SCRl的导通不会因触发脉冲的消失而关断，只有等母线电压大于相电压时可控硅才自行关断，直到下一个触发脉冲到来又重新开启。在一些中频高压(如线电压大于450V时)大功率三相半控整流的情况的下优势尤为明显。[0022]所述双向光耦Ul型号为F0D4218。
[0023]所述二极管Dl型号为MUR 1100E。
[0024]所述电阻R3阻值为180欧姆。
[0025]所述电阻R4阻值为220欧姆。
[0026]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，其特征在于:其包括依次电性连接的同步信号获取电路、DSP芯片、可控硅触发电路、三相半控整流桥电路，所述同步信号获取电路将输入的三相电交流电转换为三个同步信号，即输出三个线电压的过零信号；所述DSP芯片根据输入的三个线电压过零信号，求出线电压周期，并依据直流电压的目标值和反馈检测到的当前值计算出触发角或者导通角，向可控硅触发电路输出同步触发脉冲信号；所述可控硅触发电路中设有三个分别控制U、V、W相的双向光耦控制电路，所述双向光耦控制电路根据输入的同步触发脉冲信号输出门极触发电压和驱动电流；所述三相半控整流桥电路根据输入的门极触发电压和驱动电流信号控制可控硅导通状态，输出平稳的直流电压。
2.根据权利要求1所述的一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，其特征在于:所述每个双向光I禹控制电路包括一个双向光I禹Ul和二极管Dl,所述双向光f禹Ul的输入一端连接+5V电源\c，另一个输入端经限流电阻Rl连接DSP芯片的输出端，所述双向光耦Ul的两个输入端之间连接电阻R2，双向光耦Ul的输出端一个引脚依次通过电阻R3、二极管D1、电容Cl连接一到直流电压输出端，二极管Dl与电容Cl之间连接有电阻R4连接一个相电压端，所述双向光耦Ul的输出端另一引脚连接所述三相半控整流桥电路中的一个可控娃门极端。
3.根据权利要求2所述的一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，其特征在于:所述双向光耦Ul型号为F0D4218。
4.根据权利要求2所述的一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，其特征在于:所述二极管Dl型号为MUR IlOOE0
5.根据权利要求2所述的一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，其特征在于:所述电阻R3阻值为180欧姆。
6.根据权利要求2所述的一种新型三相全桥半控整流可控硅触发电路，其特征在于:所述电阻R4阻值为220欧姆。
【文档编号】H02M1/06GK203423612SQ201320506669
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】林文忠, 阳清 申请人:林文忠, 阳清