基于晶闸管相控方式的软启动定时开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于晶闸管相控方式的软启动定时开关，包括供电电源、同步电路、控制电路、触发电路和串接在主电路中的晶闸管，所述供电电源为整个定时开关提供工作电源，所述同步电路的输入端与电网相连，同步电路的输出端与触发电路、控制电路相连，控制电路与触发电路相连，触发电路与晶闸管相连。本实用新型设有同步电路、控制电路、触发电路和串接在主电路中的晶闸管，同步电路分别与触发电路、控制电路相连，控制电路触发电路接晶闸管，用晶闸管代替继电器完成电路的分断，并使用单片机对其导通时间进行控制，降低了继电器闭合时冲击电流和过电压对用电设备的危害，同时能够采用遥控方式对定时时间进行控制，操作更为便捷。
【专利说明】
基于晶闸管相控方式的软启动定时开关
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种定时开关，特别涉及一种基于晶闸管相控方式的软启动定时开关。
【背景技术】
[0002]目前存在的定时开关普遍采用继电器形式开断，其生硬的开断方式对电路的冲击很大，会产生冲击过电流和过电压电弧，因此很多电器损坏时间都发生在开启或者关断的瞬间，且现有的定时开关都是采用传统的按键设定方式，修改和控制较为麻烦。因此，设计一种更加省事的定时开关势在必行。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、工作稳定且能远程控制的基于晶闸管相控方式的软启动定时开关。
[0004]本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种基于晶闸管相控方式的软启动定时开关，其特征在于:包括供电电源、同步电路、控制电路、触发电路和串接在主电路中的晶闸管，所述供电电源为整个定时开关提供工作电源，所述同步电路的输入端与电网相连，同步电路的输出端与触发电路、控制电路相连，控制电路与触发电路相连，触发电路与晶闸管相连。
[0005]上述基于晶闸管相控方式的软启动定时开关还包括红外发射电路和红外接收电路，红外接收电路与控制电路相连，红外发射电路与红外接收电路进行无线通讯。
[0006]上述基于晶闸管相控方式的软启动定时开关还包括显示电路，显示电路与控制电路相连。
[0007]上述基于晶闸管相控方式的软启动定时开关中，所述同步电路包括依次串接的降压电路、采样电路和比较电路，降压电路的输入端与电网相连，比较电路的输出端与触发电路相连。
[0008]上述基于晶闸管相控方式的软启动定时开关中，所述触发电路包括依次串接的逻辑判断电路、光电隔离电路、放大电路，逻辑判断电路的输入端与同步电路的输出端、控制电路相连，放大电路的输出端与晶闸管相连。
[0009]本实用新型的有益效果在于:
[0010]1、本实用新型设有同步电路、控制电路、触发电路和串接在主电路中的晶兩管，同步电路分别与触发电路、控制电路相连，控制电路触发电路接晶闸管，用晶闸管代替继电器完成电路的分断，并使用单片机对其导通时间进行控制，降低了继电器闭合时冲击电流和过电压对用电设备的危害。
[0011]2、本实用新型设有红外发射电路和红外接收电路，红外接收电路与控制电路相连，红外发射电路与红外接收电路进行无线通讯，能够采用遥控方式对定时时间进行控制，操作更为便捷。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构框图。
[0013]图2为图1中同步电路的结构框图。
[0014]图3为图2的电路图。
[0015]图4为图1中触发电路的结构框图。
[0016]图5为图4的电路图。
[0017]图6为图1中红外接收电路的电路图。
[0018]图7为本实用新型单片机的电路图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0020]如图1所示，本实用新型包括供电电源、同步电路、控制电路、显示电路、触发电路、红外发射电路、红外接收电路和串接在主电路中的晶闸管，所述供电电源为整个定时开关提供工作电源，所述同步电路的输入端与电网相连，同步电路的输出端与触发电路、控制电路相连，控制电路与触发电路、显示电路相连，触发电路与晶闸管相连。
[0021]控制电路采用STC8CC52单片机。支持其工作的最小电路如图7。其中复位引脚9接电解电容Cl的负极，Cl的正极接+5V。单片机的9脚接电阻Rl，Rl的另外一端接地，构成单片机的自动复位电路。单片机的18，19脚分别接晶振的两个引脚，晶振的两个引脚分别接两个电容C2，C3 <X2，C3的另外一端接到一起并且接地，构成单片机的时钟输入电路。单片机的20脚接地，40脚接+5V，构成单片机的电源输入。单片机的31脚接+5V，使单片机从内部存储器读取数据。
[0022]如图2所示，同步电路包括依次串接的降压电路、采样电路和比较电路，降压电路的输入端与电网相连，比较电路的输出端与触发电路相连。图3为同步电路的电路图，图中使用隔离变压器将强电与弱电隔离开来，变压器二次侧串联两个电阻R9和RlO分压，两个电阻中间接电容C7，R10的另外一端接电压比较器，电压比较器的输出接一个限流电阻，电阻另一侧接单稳态触发器741sl23的2脚和9脚，且在电压比较器的输出端接一个上拉电阻R11，R11的另外一端接电源正极，741sl23的13脚和5脚分别接与非门的两个输入端，与非门输出端接触发电路的输入端，741 s 123的3脚、1脚、11脚、16脚接电源正极，电阻Rl 3—端接电源正极，另一端接741sl23的15脚，电容C8—端接741sl23的15脚一端接地，电阻R14—端接电源正极，另一端接741sl23的7脚，电容C9一端接741sl23的7脚，另一端接地，741sl23的I脚、6脚、8脚、14脚接地。
[0023]如图4所示，触发电路包括依次串接的逻辑判断电路、光电隔离电路、放大电路，逻辑判断电路的输入端与同步电路的输出端、控制电路相连，放大电路的输出端与晶闸管相连。图5为触发电路的电路图，触发电路的输入端是单片机的I/O口和同步电路的输出端，单片机输出口 Pl.0接反相器U3的输入，同步电路的的输出端接反相器U4的输入端，反相器U3、U4的输出端接与非门U6的输入端，同步电路的输出端和反相器U3的输出端接与非门U2的输入端，与非门U6的输出端经电阻R5接光电隔离开关U5 二极管侧阴极，二极管的阳极接电源+9V，光电隔离开关U5的三极管侧集电极接电源+9V，发射极接电阻R6—端、电容C6—端和三极管的基极，电阻R6另一端、电容C6另一端、三极管的发射极接到电阻R7的一端，R7另一端接到电阻R8—端、电容C5的一端和A2端口，电阻R8另一端、电容C5的另一端、K2端口均接地，三极管的集电极接到电源+9V。另一路与非门U2输出结构与该路结构相同。
[0024]晶闸管的控制极接触发电路的Al、A2端口，晶闸管的阴极接触发电路的L1、K2端口和负载输出端，晶闸管的阳极接电网。
[0025]红外接收电路与控制电路相连，红外发射电路与红外接收电路进行无线通讯。如图6所示，红外接收模块包括光敏三极管、电阻Rl 5、电容ClO，其中光敏三极管的I脚经电阻R15端接+5V，电容ClO两端分别接光敏三极管的I脚2脚，光敏三极管的2脚接地，光敏三极管的3脚接单片机的Ρ3.2。
[0026]本实用新型的工作原理如下:本实用新型在主电路中加入一个同步电路，同步电路实时地将主电路换相点以脉冲形式采样并送入单片机Ρ3.2(外部中断INTO) 口，当需要执行关断(开启)命令时，单片机并不会立即发出关断(开启)指令，而是在收到换相脉冲以后延时一段时间t(该时间小于半个工频周期)再发出指令，发出控制指令以后，通过触发电路对指令进行整形放大，控制串接在主电路上的晶闸管导通，该晶闸管导通时间为收到控制指令以后到下一个电压换相点以前的一段时间，由于工频电压周期恒定为50Hz，所以每两个换相点之间的时间间隔恒为10ms，这样，只要控制单片机在接到换相指令以后到发出控制指令以前的延时时长t，就能控制晶闸管每次导通占每个周期的百分比，当控制延时时长平滑的延长或者缩短，就能使晶闸管的导通周期平滑的下降或者上升，宏观上的表现就是电路平稳的关断或者平稳的开启，从而避免了对电路的冲击，消除冲击电流和过电压对用电设备的危害;同时本实用新型能够采用遥控方式对定时时间进行控制，操作更为便捷。
【主权项】
1.一种基于晶闸管相控方式的软启动定时开关，其特征在于:包括供电电源、同步电路、控制电路、触发电路和串接在主电路中的晶丨?管，所述供电电源为整个定时开关提供工作电源，所述同步电路的输入端与电网相连，同步电路的输出端与触发电路、控制电路相连，控制电路与触发电路相连，触发电路与晶闸管相连。2.根据权利要求1所述的基于晶闸管相控方式的软启动定时开关，其特征在于:还包括红外发射电路和红外接收电路，红外接收电路与控制电路相连，红外发射电路与红外接收电路进行无线通讯。3.根据权利要求1所述的基于晶闸管相控方式的软启动定时开关，其特征在于:还包括显示电路，显示电路与控制电路相连。4.根据权利要求1所述的基于晶闸管相控方式的软启动定时开关，其特征在于:所述同步电路包括依次串接的降压电路、采样电路和比较电路，降压电路的输入端与电网相连，比较电路的输出端与触发电路相连。5.根据权利要求1所述的基于晶闸管相控方式的软启动定时开关，其特征在于:所述触发电路包括依次串接的逻辑判断电路、光电隔离电路、放大电路，逻辑判断电路的输入端与同步电路的输出端、控制电路相连，放大电路的输出端与晶闸管相连。
【文档编号】H03K17/28GK205693642SQ201620576636
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月13日 公开号201620576636.5, CN 201620576636, CN 205693642 U, CN 205693642U, CN-U-205693642, CN201620576636, CN201620576636.5, CN205693642 U, CN205693642U
【发明人】彭磊, 夏令
【申请人】湖南工程学院