用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置的制作方法

专利名称:用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置的制作方法
本发明涉及一种用来驱动控制晶体管等三端可控电气阀的电源装置。
第九图为表示已有的驱动控制用的电源装置的方块接线图，该电源装置曾刊登在1984年三菱半导体的数据手册的第6页到第七页上，在该图中，21为驱动电路用的电源变压器，22为桥式整流电路，23、24为平滑用电容器，25为驱动电路，26为作为三端可控电气阀的晶体管。
以下对有关工作情况加以说明。用电源变压器[21]将市电降压，降压后的二次电压通过整流电路[22]进行整流，并对电容器[23]及[24]充电，同时送到驱动电路[25]，作为三端可控电气阀的上述晶体管[26]的驱动电力使用。
由于已有的驱动控制三端可控电气阀用的电源装置以上述方式构成，其问题在于除必需用大规模的变压器[21]和整流电路[22]等之外，还必需对这些整流电路[22]等及可控电气阀[26]作耐压处理。此外由于可控电气阀[26]的通断(Switching)所产生的电涌有时会经由上述变压器等的电路作为噪声混入其他的控制电路，故人们曾提出设置电涌吸收装置对其进行处理的方法，但存在的问题是其分电力损失变大。
本发明就是为了消除上述的问题而进行的。其目的在于获得一种不必对可控电气阀进行特别的耐压处理，且结构间单、小型便宜的驱动控制三端可控电气阀用的电源装置。
有关本发明的驱动控制三端可控电气阀用的电源装置的构造为在对可控电气阀供给直流电流的阳极、阴极之间连接有在该可控电气阀的断开期间充电而在其接通时间放电的电容器，以该电容器的放电电荷作为电源，通过变压器由驱动电路根据外部来的控制输入将控制电流供给可控电气阀。
本发明中的电容器的作用为在可控电气阀断开时进行充电、在其接通时通过变压器向驱动电路供给电荷，以该电荷作为电源使该驱动电路工作，并根据外部来的控制输入使可控电子开关动作。
以下就
本发明的一实施例。在图1中，1为第一电容器，该电容器与防止电流反向流动的二极管[2]串联，该串联电路连接在三端可控电气阀(以下称为电气阀)[4]的阳极与阴极之间。3为变压器，其一次线圈连接在二极管[2]和电容器[1]的连接中点与上述阳极之间，其二次线圈的一端直接连接到上述阴极其另一端通过二极管[5]与第二电容器[6]与上述阴极相连。7为驱动电路，其输入端接在二极管[5]和第二电容器[6]的连接中点上，其输出端则连接到作为电气阀[4]的晶体管的基极上。此外驱动电路[7]从外电路输入作为控制信号的接通·断开信号，例如从用光耦合器隔离的电路进行输入。
下面说明其有关工作情况。
现设电气阀[4]处于断开的状态下，则从进入该断开之时开始，由加在上述阳极与阴极之间的电压通过二极管[2]向第一电容器[1]进行充电。再者，此第一电容器[1]可吸收在电气阀[1]成为断开时所产生的电涌电压。通过这种方法已充电的电荷在电气阀[4]根据输入到驱动电路的接通·断开信号而接通时将从电容器[1]通过变压器[3]的一次线圈及电气阀[4]进行放电，在变压器[3]上的二次线圈内感应起二次电压。该电压在通过二极管[5]向第二电容器充电的同时，也送到驱动电路。驱动电路[7]以该电压为电源对电气阀[4]进行接通·断开控制。这样电气阀[4]使用在断开时第一电容器上所充的电力，通过驱动电路[7]对电气阀[4]的接通·断开进行控制。
图2为图1所示的电路的各部分的信号波形图，图2(a)表示上述三端可控电气阀的阳极与阴极间的电压波形，图2(b)表示第一电容器[1]的充电电流波形，图2(c)表示第二电容器[6]两端间电压的波形。从此波形图中可以看出，在电气阀[4]变为接通的时间附近，第二电容器[6]的端电压因第一电容器[1]的充电电荷而稍微上升，但其后由于对电气阀[4]供给电力使该电压慢慢降低。
图3为表示其他实施例的电路图。这是变压器[3]的一次线圈与第一电容器[1]串联后连接在阳极与阴极之间的电路，因此既省去对变压器[3]的一次线圈、二次线圈间的耐压处理，又能得到与上述实施例相同的作用和效果。
图4为再一个其他实施例，这是在图3所示的变压器[3]的1次线圈[3a]的两端间连接有二极管[2]的，这样连接后变压器[3]的一次线圈和二次线圈的各一端与上述阴极相连，因而这些线圈间不需要进行耐压处理。再者，即使用自耦变压器作为变压器[3]也能得到同样的效果。
图5为在图4所示的第二电容器[6]上串联大电阻(8)的，这样可通过该大电阻[8]向第二电容器[6]充电，同时在第二电容器[6]上并联上电阻和齐纳二极管等的电压限制元件，以便向驱动电路[7]供给必要的电压。
图6表示驱动电路[7]所用的电源必需为负电源的场合，是在变压器[3]的二次侧加有负电源用的二次线圈[3b]、二极管[5a]和电容器[6a]。
图7表示限制第一电容器[1]的放电电流的场合。这是在二极管[2]和一次线圈之间接有电阻[10]以便在将变压器[3]的电压、时间乘积设定在驱动电路所必要的值的场合下，也不会有超过该电压、时间积在变压器内输入过大的电流，以及当第二电容器[6]因放电而端电压下降时，也不会在第二电容器[6]上流入过大的电流。再者、在该场合下第一电容器[1]的放电电流波形如图2(d)所示。
图8表示使供给驱动电路[7]的电压稳定化的实施例。使此电压稳定化的电路由比较器[12]和将其基极接到该比较器[12]的输出侧的晶体管[13]和接在该晶体管[13]的集电极和驱动电路[7]的输入端之间的电阻[14]所组成，晶体管[13]的发射极连接在上述阴极上。而且，比较器[12]的一个输入端连接在二极管[5]和电容器[6]的连接中点上，即连接在驱动电路[7]的输入端，其另一输入端上则连接有基准电压源[11]。这样，当变压器[3]的二次电压超过基准电压时由于在二次侧电路上并连接入上述电阻[14]，因而能使送到驱动电路[7]的输入电压稳定。再者，为使电压稳定，也可将预先计算好数值的串联电阻接到驱动电路[7]的输入上。
如上所述，如根据本发明的构成则当三端可控电气阀断开时，驱动电路上的必要电力可以从充有上述电气阀的主电源的电力的电容器中获得，因此不必要有外部供给上述驱动电路的电源，因此本发明效果为不存在电源供给电路的绝缘问题，同时随着可控电气阀的通断而产生的电涌经由电源供给电路转移到其他控制电路一事也得到防止。
以下为附图的简单说明图1为根据本发明的一实施例的用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置的电路图，图2为图1的各路各部的信号波形图，图3、图4、图5、图6、图7及图8为相同的其他实施例的电路图，图9为已知的用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置的电路图。
1为第一电容器，2、5为二极管，3为变压器，4为三端可控电气阀，6为第二电容器，7为驱动电路，8、10、14为电阻，9为电压限制元件。
且在附图中同一符号表示同一部分或相当部分。
权利要求
1.一种用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置包括接在可控电气阀的阳极与阴极之间在可控电气阀的断开期间进行充电在其接通时使其充电电荷放电的电容器，以该电容器放电的电荷作为电源，通过变压器加以接受并根据控制输入对上述可控电气阀进行驱动控制的驱动电路。
2.如权利要求
1所述的用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置，其特征在于将变压器的一次线圈及二次线圈的各一端连接到可控电气阀的阴极。
3.如权利要求
1所述的用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置，其特征在于将电容器和变压器的一次线圈串联连接后再连接在可控电气阀的阳极与阴极之间。
4.如权利要求
1所述的用来驱动控制三端可控电气阀的电源装置，其特征在于变压器具有正电源用的二次线圈和负电源用的二次线圈。
专利摘要
本发明包括接在可控电气阀的阳极与阴极之间，在该可控电气阀的断开期间进行充电，在其接通时使其充电电荷放电的电容器；以该电容器放电的电荷作为电源，通过变压器加以接受并根据控制输入对上述可控电气阀进行驱动控制的驱动电路。其效果在于不存在电源供给电路的绝缘问题，并能防止可控电气阀通断所产生的电涌经由电源供给电路转移到其他控制电路。
文档编号G05F1/10GK86101110SQ86101110
公开日1987年4月22日 申请日期1986年2月21日
发明者溝畑文雄, 川畑隆夫 申请人:三菱电机株式会社