专利名称：触摸开关晶闸管控制单元的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种触摸开关晶闸管控制单元，具体地说是将微控制器(MCU)输出 的脉冲控制信号经晶闸管控制器处理后输出到晶闸管门极控制端，以实现全功率强电电路 的开关。
背景技术：
晶闸管开关是通过对其门极的驱动控制来实现的。现有技术中的晶闸管控制单 元分为单电源门极控制、双电源门极控制、脉冲减窄门极控制及脉冲变压器隔离门极控制。 单电源门极控制是由一组电源、单个三极管、单向可控硅、电阻及电容构成双向晶闸管的控 制电路，该控制电路需要两个控制信号，分别驱动三极管实现开关的开启及单向可控硅实 现开关的关闭，该电路虽然简单，但导通信号的时间不能太短，否则电容上的储存的能量太 小，不足以关断晶闸管；双电源门极控制由两组电源、单个三极管及单向可控硅组成，控制 信号依然需要两个，分别作用在三极管及单向可控硅上，由于使用两组电源，因而使总体控 制电路复杂，成本较高；脉冲减窄门极控制由两个三极管和一个稳压二极管、一个单向可控 硅构成，该电路简单，仅需一组电源及一个控制信号，但其仅能控制单向晶闸管，开关只能 做半功率输出，不能作为通用开关使用；脉冲变压器隔离门极控制由两组电源、两个变压器 及3个三极管、数个单向可控硅等构成，其成本很高，不利于普及。
发明内容为了克服现有技术存在的弊端，适于在微处理器(MCU)控制下的开关，本实用新 型提供一种结构简单、体积小、成本低、宽温度、低功耗、单电源及单控制信号下可靠工作的 晶闸管控制单元，更能适合触摸开关使用环境。由于元件数量少，低功率工作，使其具有开 关响应迅速、抗干扰能力强、微功耗及成本低廉的特点，使其更好的应用于电气产品中，满 足社会对智能开关产品的实际应用需求。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种触摸开关晶闸管控制单元，包括控制信号发生器-微处理器(MCU)、晶闸管控 制电路两部分，结构如图1所示。其特征在于由图1的1单元-微处理器(MCU)根据要求 产生控制信号Ctr_in，该信号为非过零触发脉冲，而是在开启状态为高电平“1”，关闭状态 为低电平“0”;MCU产生的控制信号不能对晶闸管进行直接控制，需经晶闸管控制电路处理 后输入晶闸管方能稳定可靠工作。该晶闸管控制电路部分为图1的2单元，具体电路如图2 所示，该电路由三极管Q1、Q2构成开关电路，对Ctr_in信号进行放大，同时使晶闸管Triac 工作在I、III象限；反向并接二极管Dl、D2为钳位电路，增强三极管Q2的工作稳定性；电 阻R1、R2分别为Q1、Q2基极限流电阻，使Q1、Q2射极电流稳定工作在双向晶闸管Triac典 型工作电流上，同时三极管工作在线性区，使控制电路输出端Ctr_out即晶闸管门极的电 压稳定，不受5V电源电压波动的影响，提高晶闸管工作的稳定性。发光二极管D3为工作状 态指示灯，当晶闸管开启后，D3不亮，晶闸管关闭后，D3发光。[0006]本实用新型在稳定性及寿命方面，电路工作电压为直流5V，工作电流小于8mA， 静态电流小于 ο μ A，元器件均使用普通器件三极管最高工作电压大于25V，电流大于 100mA，二极管反向击穿电压大于50V，电流大于500mA，因而元器件击穿参数远大于电路工 作参数，其使用寿命可达理论值，同时在极低功率下工作，元件温度几乎与环境温度相同， 因而元件自身参数波动性几乎不因元件工作而变化，使电路工作具有很高的稳定性。在工作环境方面，电路信号为数字信号，容限值高，不易受电磁干扰，具有很强的 抗干扰性；电路元件在极端环境温度下，其自身的参数变化导致的输出电压电流波动均在 晶闸管的工作条件之内，因而开关具有高可靠性。在维护性方面，元件采用的是普通三极管及二极管，电路工作参数远低于元件工 作参数，因而在同类中无型号限制，电阻为5%精度，因此元件的替换容易，提高了维护性。与现有技术相比，本实用新型结构简洁、体积小、成本低、寿命长、低功耗、抗干扰 能力强及良好的环境适应性，更能适应电子开关的实际应用要求，同时其输入控制信号为 非触发脉冲，因而双向晶闸管的功率因素几乎为1，从而不会给电网带来谐波干扰，也不会 产生无功功率。其特点有利于智能开关的普及。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的电路，为图1中的2 ；图3是本实用新型结构示意图的电路具体实施方式
本实用新型所述的触摸开关晶闸管控制单元，如图1所示，包括微处理器1、晶闸 管控制器2，微处理器(MCU) 1控制信号输出端与晶闸管控制器2输入端直接相连，晶闸管控 制器2输出端与晶闸管门极以最短距离相连。制作时，应严格按照设计电路及模拟电路制板的原则加工线路板，根据设计要求 采用元器件或替代元器件，晶间管门极与控制器输出端距离必须最短，准确无误的焊接是 制作本设计产品的有效环节。本实用新型未使用容性及感性元件，并且元件数量少，节省了 PCB的空间；使用非 触发数字信号，有效提高了整个线路板的电磁兼容性；电路结构简单，易于维护，降低了生 产成本。本实用新型能更好的满足应用需求。
权利要求1. 一种触摸开关晶闸管控制单元，包括微处理器(1)、晶闸管控制器O)，微处理器(1) 与晶闸管控制器( 直接相连；其特征在于晶闸管控制器O)内设有一个指示发光二极 管，控制晶闸管门极的两个NPN型三极管，两个传递控制信号并与基极相连的电阻，跨接在 两个三极管集电极与发射极之间相互倒向并接的两个二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种触摸开关晶闸管控制单元，包括微处理器、晶闸管控制器，微处理器通过晶闸管控制器与晶闸管开关连接；在晶闸管控制器内设有一个指示发光二极管，控制晶闸管门极的两个NPN三极管，两个传递控制信号并与基极相连的电阻，跨接在两个三极管集电极、发射极之间的两个相互倒向并接的二极管。本实用新型稳定性高，电路结构简洁，抗干扰能力强，元件数量少且为普通元件，生产成本低，从而更好的满足应用需求。
文档编号H03K17/96GK201918973SQ20102066845
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者李俊 申请人:李俊