一种晶闸管驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种晶闸管驱动电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一二极管、第二二极管、三极管和直流电源，第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器均采用型号为IL420的光电耦合器；优点是电路结构简单，体积较小，成本较低，第一电容、第二电容和第六电阻组成滤波回路，第一二极管和第二二极管可以防止晶闸管发生倒流现象，第一光电耦合器、第二光电耦合器和第三光电耦合器对进行信号隔离，提高晶闸管驱动电路的抗干扰能力，使晶闸管驱动电路抗干扰能力强，可靠性高，安全性高。
【专利说明】
一种晶闸管驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种驱动电路，尤其是涉及一种晶闸管驱动电路。
【背景技术】
[0002]晶闸管是晶体闸流管的简称，又称为可控硅整流器。晶闸管相对于其他电力电子器件所能承受的电压和电流容量是最高的，而且工作可靠，故在许多大功率和强干扰的应用领域取得了广泛应用。
[0003]晶闸管是电流控制型器件，它的内部是PNPN四层半导体结构。如果外电路向门极注入驱动电流，晶闸管内部会形成强烈的正反馈使它导通。但是晶闸管一旦导通，门极就会失去控制作用，需要外加电压或外电路的作用使其关断。因此，晶闸管驱动电路的基本要求是要保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通，其输入端接入触发脉冲的宽度能保证晶闸管的可靠导通且有足够的幅度，除此之外，晶闸管驱动电路还应具有良好的抗干扰性能、温度稳定性和主电路的电气隔离。
[0004]现有的晶闸管驱动电路通常有以下几种:光导纤维隔离型驱动电路、变压器隔离型驱动电路和集成驱动电路。光导纤维隔离型驱动电路主要是采用传输速度较快的光导纤维作为强弱电的隔离，虽然其可靠性高，传递的能量小，但是成本很高，所以在一般工业场合极少采用。变压器隔离型驱动电路由脉冲放大环节以及脉冲变压器和附属电路构成的脉冲输出环节两部分组成。变压器隔离型驱动电路主要是通过三极管的导通和截止来控制变压器释放和存储能量从而产生晶闸管的驱动信号，因此变压器隔离型驱动电路结构比较简单，稳定性好，可靠性也比较高；但是变压器隔离型驱动电路是通过变压器来传递能量，因此会存在漏磁等现象，所以传递效率不高，功耗大且体积大。集成驱动电路具有体积小，功耗低和调试方便等优点，但是成本很高，通用性差，抗干扰能力较差，可靠性也较差。
[0005]鉴此，设计一款电路结构简单，体积较小，成本较低，抗干扰能力强，可靠性高的晶闸管驱动电路具有重要意义。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电路结构简单，体积较小，成本较低，抗干扰能力强，可靠性高的晶闸管驱动电路。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种晶闸管驱动电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一二极管、第二二极管、三极管和直流电源，所述的第一光电耦合器、所述的第二光电耦合器、所述的第三光电親合器均米用型号为IL420的光电親合器，所述的第一电阻的一端为所述的晶闸管驱动电路的输入端，所述的晶闸管驱动电路的输入端接入触发脉冲信号，所述的第一电阻的另一端和所述的三极管的基极连接，所述的第二电阻的一端和所述的直流电源的正极连接，所述的直流电源的负极和所述的三极管的发射极连接且其连接端接地，所述的第二电阻的另一端和所述的第一光电耦合器的第I脚连接，所述的第一光电耦合器的第6脚、所述的第三电阻的一端和所述的第一电感的一端连接，所述的第一光电耦合器的第2脚和所述的第二光电耦合器的第I脚连接，所述的第一光电耦合器的第4脚、所述的第二光电耦合器的第6脚、所述的第三电阻的另一端和所述的第四电阻的一端连接，所述的第二光电親合器的第2脚和所述的第三光电親合器的第I脚连接，所述的第三光电親合器的第2脚和所述的三极管的集电极连接，所述的第二光电耦合器的第4脚、所述的第三光电耦合器的第6脚、所述的第四电阻的另一端和所述的第五电阻的一端连接，所述的第三光电耦合器的第4脚、所述的第五电阻的另一端和所述的第三电感的一端连接，所述的第三电感的另一端、所述的第二二极管的阴极和所述的第四电感的一端连接，所述的第一电感的另一端、所述的第一二极管的阴极和所述的第二电感的一端连接，所述的第二电感的另一端为所述的晶闸管驱动电路的第一输出端，所述的第二电容的一端和所述的第六电阻的一端连接，所述的第一二极管的阳极、所述的第一电容的一端和所述的第二电容的另一端连接且其连接端为所述的晶闸管驱动电路的第二输出端，所述的第一电容的另一端、所述的第二二极管的阳极和所述的第六电阻的另一端连接且其连接端为所述的晶闸管驱动电路的第三输出端，所述的第四电感的另一端为所述的晶闸管驱动电路的第四输出端。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第一光电親合器、第二光电親合器、第三光电耦合器、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一二极管、第二二极管、三极管和直流电源组成晶闸管驱动电路，电路结构简单，体积较小，成本较低;将晶闸管驱动电路的第一输出端和反并联晶闸管电路中的第一晶闸管的门极连接，将晶闸管驱动电路的第二输出端和反并联晶闸管电路中的第一晶闸管的阴极连接，将晶闸管驱动电路的第三输出端和反并联晶闸管电路中的第二晶闸管的门极连接，将晶闸管驱动电路的第四输出端和反并联晶闸管电路中的第二晶闸管的阴极连接，当晶闸管驱动电路的输入端接入的脉冲输入信号为高电平时，三极管导通，在直流电源的作用下产生电流并激发第一光电耦合器、第二光电親合器和第三光电親合器右侧导通，由于第一光电親合器、第二光电親合器和第三光电親合器右侧导通，第一光电親合器的第4脚和第二光电親合器的第6脚电流互相抵消，第二光电耦合器的第4脚和第三光电耦合器的第6脚电流互相抵消，此时，流经第三电阻、第四电阻和第五电阻的电流为O，由于电流的突变会导致第一电感、第二电感、第三电感和第四电感产生感抗并产生瞬间电压值，这个瞬间的电压加载到两个晶闸管的门极会产生门极注入电流，根据晶闸管导通条件可知，只有当晶闸管的阳极电压高于阴极电压以及门极有注入电流时，晶闸管才会导通，根据反并联晶闸管电路的特性，任何时刻反并联晶闸管电路只有一端的电压会比另外一端的电压高，所以第一电感、第二电感、第三电感和第四电感产生的感应电动势加载到两个晶闸管门极产生的驱动信号只有一个是有效的，由此实现了一个驱动信号控制反并联的两个晶闸管，驱动方法简单有效;而第一电容、第二电容和第六电阻组成滤波回路，第一二极管和第二二极管可以防止电流从晶闸管门极流向晶闸管阴极发生倒流现象，第一光电耦合器、第二光电耦合器和第三光电耦合器对进行信号隔离，提高晶闸管驱动电路的抗干扰能力，使晶闸管驱动电路抗干扰能力强，可靠性高，安全性高。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的晶丨?管驱动电路的电路图；
[0010]图2为本实用新型的晶闸管驱动电路驱动反并联晶闸管电路的电路图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0012]实施例一:如图1所示，一种晶闸管驱动电路，其特征在于包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容Cl、第二电容C2、第一光电耦合器Wl、第二光电耦合器W2、第三光电耦合器W3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第一二极管Dl、第二二极管D2、三极管Q和直流电源DC，第一光电耦合器Wl、第二光电親合器W2、第三光电親合器W3均米用型号为IL420的光电親合器，第一电阻Rl的一端为晶闸管驱动电路的输入端，晶闸管驱动电路的输入端接入触发脉冲信号，第一电阻Rl的另一端和三极管Q的基极连接，第二电阻R2的一端和直流电源DC的正极连接，直流电源DC的负极和三极管Q的发射极连接且其连接端接地，第二电阻R2的另一端和第一光电耦合器Wl的第I脚连接，第一光电耦合器Wl的第6脚、第三电阻R3的一端和第一电感LI的一端连接，第一光电親合器Wl的第2脚和第二光电親合器W2的第I脚连接，第一光电親合器Wl的第4脚、第二光电耦合器W2的第6脚、第三电阻R3的另一端和第四电阻R4的一端连接，第二光电耦合器W2的第2脚和第三光电耦合器W3的第I脚连接，第三光电耦合器W3的第2脚和三极管Q的集电极连接，第二光电耦合器W2的第4脚、第三光电耦合器W3的第6脚、第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的一端连接，第三光电親合器W3的第4脚、第五电阻R5的另一端和第三电感L3的一端连接，第三电感L3的另一端、第二二极管D2的阴极和第四电感L4的一端连接，第一电感LI的另一端、第一二极管DI的阴极和第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端为晶闸管驱动电路的第一输出端，第二电容C2的一端和第六电阻R6的一端连接，第一二极管Dl的阳极、第一电容Cl的一端和第二电容C2的另一端连接且其连接端为晶闸管驱动电路的第二输出端，第一电容Cl的另一端、第二二极管D2的阳极和第六电阻R6的另一端连接且其连接端为晶闸管驱动电路的第三输出端，第四电感L4的另一端为晶闸管驱动电路的第四输出端。
[0013]采用本实用新型的晶闸管驱动电路驱动反并联晶闸管电路，具体电路图如图2所示。反并联晶闸管电路中的两个晶闸管分别为第一晶闸管Xl和第二晶闸管Χ2，第一晶闸管Xl和第二晶闸管Χ2的型号为C228M，第一晶闸管Xl的负极和第二晶闸管Χ2的正极连接且其连接端和交流电源AC的正极连接，第一晶闸管Xl的正极和第二晶闸管Χ2的负极连接且其连接端接负载。本实用新型的晶闸管驱动电路驱动反并联晶闸管电路的具体工作过程为:将晶闸管驱动电路的第一输出端和反并联晶闸管电路中的第一晶闸管Xl的门极连接，将晶闸管驱动电路的第二输出端和反并联晶闸管电路中的第一晶闸管Xl的阴极连接，将晶闸管驱动电路的第三输出端和反并联晶闸管电路中的第二晶闸管Χ2的门极连接，将晶闸管驱动电路的第四输出端和反并联晶闸管电路中的第二晶闸管Χ2的阴极连接，当晶闸管驱动电路的输入端接入的脉冲输入信号为高电平时，三极管Q导通，在直流电源DC的作用下产生电流并激发第一光电親合器Wl、第二光电親合器W2和第三光电親合器W3右侧导通，由于第一光电耦合器Wl、第二光电耦合器W2和第三光电耦合器W3右侧导通，第一光电耦合器Wl的第4脚和第二光电耦合器W2的第6脚电流互相抵消，第二光电耦合器W2的第4脚和第三光电耦合器W3的第6脚电流互相抵消，此时，流经第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的电流为O，由于电流的突变会导致第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第四电感L4产生感抗并产生瞬间电压值，这个瞬间的电压加载到两个晶闸管的门极会产生门极注入电流，根据晶闸管导通条件可知，只有当晶闸管的阳极电压高于阴极电压以及门极有注入电流时，晶闸管才会导通，根据反并联晶闸管电路的特性，任何时刻反并联晶闸管电路只有一端的电压会比另外一端的电压高，所以第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第四电感L4产生的感应电动势加载到两个晶闸管门极产生的驱动信号只有一个是有效的，由此实现了一个驱动信号控制反并联的两个晶闸管，驱动方法简单有效;而第一电容Cl、第二电容C2和第六电阻R6组成滤波回路，第一二极管Dl和第二二极管D2可以防止电流从晶闸管门极流向晶闸管阴极发生倒流现象，第一光电耦合器Wl、第二光电耦合器W2和第三光电耦合器W3对进行信号隔离，提高晶闸管驱动电路的抗干扰能力，使晶闸管驱动电路抗干扰能力强，可靠性高，安全性高。
【主权项】
1.一种晶闸管驱动电路，其特征在于包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第一光电親合器、第二光电親合器、第三光电親合器、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一二极管、第二二极管、三极管和直流电源，所述的第一光电親合器、所述的第二光电親合器、所述的第三光电親合器均米用型号为IL420的光电耦合器，所述的第一电阻的一端为所述的晶闸管驱动电路的输入端，所述的晶闸管驱动电路的输入端接入触发脉冲信号，所述的第一电阻的另一端和所述的三极管的基极连接，所述的第二电阻的一端和所述的直流电源的正极连接，所述的直流电源的负极和所述的三极管的发射极连接且其连接端接地，所述的第二电阻的另一端和所述的第一光电親合器的第I脚连接，所述的第一光电親合器的第6脚、所述的第三电阻的一端和所述的第一电感的一端连接，所述的第一光电耦合器的第2脚和所述的第二光电耦合器的第I脚连接，所述的第一光电耦合器的第4脚、所述的第二光电耦合器的第6脚、所述的第三电阻的另一端和所述的第四电阻的一端连接，所述的第二光电耦合器的第2脚和所述的第三光电耦合器的第I脚连接，所述的第三光电耦合器的第2脚和所述的三极管的集电极连接，所述的第二光电耦合器的第4脚、所述的第三光电耦合器的第6脚、所述的第四电阻的另一端和所述的第五电阻的一端连接，所述的第三光电耦合器的第4脚、所述的第五电阻的另一端和所述的第三电感的一端连接，所述的第三电感的另一端、所述的第二二极管的阴极和所述的第四电感的一端连接，所述的第一电感的另一端、所述的第一二极管的阴极和所述的第二电感的一端连接，所述的第二电感的另一端为所述的晶闸管驱动电路的第一输出端，所述的第二电容的一端和所述的第六电阻的一端连接，所述的第一二极管的阳极、所述的第一电容的一端和所述的第二电容的另一端连接且其连接端为所述的晶闸管驱动电路的第二输出端，所述的第一电容的另一端、所述的第二二极管的阳极和所述的第六电阻的另一端连接且其连接端为所述的晶闸管驱动电路的第三输出端，所述的第四电感的另一端为所述的晶闸管驱动电路的第四输出端。
【文档编号】H03K17/72GK205453658SQ201620115556
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】万旭东, 石守东, 陈豪, 杨莹莹, 杨灿
【申请人】宁波大学