专利名称：一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路。具体的说应该是，一种
改善可控硅前沿调光器带容性负载时出现的冲击电流问题的电路。
背景技术：
可控硅广泛应用于白炽灯的调光，白炽灯相当于纯阻性负载。可控硅调光应用于 LED等需要开关电源驱动器的照明场合时，为抑制EMI，开关电源驱动器一般在输入交流侧 和整流桥直流侧都有滤波电容，相当于增加了容性负载。在可控硅调光器中，调光器的输出 电压(即滤波电容上的电压)，其理想波形Uac，如图l实线所示(虚线为电网电压)。当可 控硅触发时调光器输出电压出现一个阶跃突变，调光器后如果有容性负载，这个突变的电 压将产生较大的冲击电流，可控硅的调光相角越接近90度冲击电流就越大，冲击电流不但 产生较大的电磁干扰，还可能令可控硅不能正常导通。解决可控硅带容性负载时冲击电流 问题的一个最常见的方法是在开关电源驱动器的输入交流侧和整流桥直流侧的滤波电容 中串联电阻，或者直接在交流输入线中串联电阻来限制冲击电流，但这种串联电阻的方法 将大大降低电源的效率，同时在滤波电容中串联电阻会显著降低滤波效果。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出一种适用于可控硅调光器，低损耗且限制 容性负载冲击电流的电路。 解决上述问题采用的技术方案是一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路， 包括输入电压Uin，阻尼电路，电流采样电阻Rs，阻尼控制电路和高频滤波电容Cx，其特征 在于 所述的阻尼电路的输出端与高频滤波电容Cx和电流采样电阻Rs串联，该串联支 路的输入电压为Uin，所述的阻尼控制电路的输入端接采样电阻Rs的两端，其输出端接阻 尼电路的输入端； 当可控硅被触发导通时，所述的输入电压Uin随之发生突变，高频滤波电容Cx充 电过快，导致可控硅非正常截止，反复振荡重启；所述的阻尼控制电路检测电流采样电阻 Rs上电流信号，输出控制信号并控制阻尼电路的输出阻抗，从而抑制高频滤波电容Cx充电 过快而造成的振荡； 当输入电压Uin的幅值与电网电压接近时，则阻尼电路输出阻抗最小，高频滤波 电容Cx正常滤波工作。 本发明的改善可控硅调光器适应容性负载的电路，可控硅调光时，通过串联在驱 动器交流侧和/或整流桥直流侧滤波电容中的阻尼电路来抑制因高频滤波电容Cx充电过 快而造成的振荡；当输入电压Uin的幅值与电网电压接近时，则阻尼电路输出阻抗最小，降 低了损耗，同时对电容的滤波功能影响很小。 所述的Uin可以是开关电源驱动器交流输入侧的电压，也可以是开关电源驱动器整流桥后直流侧的电压。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是可控硅调光器的理想输入电压波形。
图2是现有技术电路图。 图3是本发明的一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路框图。
图4是本发明的在直流侧的容性负载中的第一种应用。
图5是本发明的在直流侧的容性负载中的第二种应用。
图6是本发明的在交流侧的容性负载中的第一种应用。
图7是本发明的在交流侧的容性负载中的第二种应用。
具体实施例 参照图l，可控硅调光的理想输入电压波形。其中，实线为可控硅调光的理想输入 电压Uac波形，虚线为电网电压。 参照图2，现有技术中，为避免因可控硅非正常截止而引起的反复振荡重启问题，
在滤波电容中串联电阻R2或R3，或者直接在交流输入线中串联电阻Rl。 参照图3，一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路框图，具体来说所述的输
入电压Uin的一端接高频滤波电容Cx的一端，高频滤波电容Cx的另一端接阻尼电路的一
个输出端，阻尼电路的另一个输出端接电流采样电阻Rs的一端，电流采样电阻Rs的另一端
接输入电压Uin的另一端，阻尼控制电路的输入为电流采样电阻Rs上的电流采样信号，其
输出端接阻尼电路的的输入端。 参考图4，一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路，在直流侧的容性负载中的 第一种应用，具体来说所述的阻尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl和三极管S2，所述的阻 尼电路为M0SFET Sl，可控硅SCR的一端接电网电压的一端，可控硅SCR的另一端接整流桥 的一个输入端，可控硅触发电路接可控硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电压的另 一端接整流桥的另一个输入端，整流桥的输出正端接高频滤波电容Cx的一端和开关电源 驱动器的一个输入端，高频滤波电容Cx的另一端接Sl的漏极Sl的源极接电流采样电阻Rs 的一端和三极管S2的基极，电流采样电阻Rs的另一端接整流桥的输出负端，三极管S2的 发射极和开关电源驱动器的另一个输入端，三极管S2的集电极接MOSFET Sl的门极和电阻 Rl的一端，电阻Rl的另一端接电源Vcc正端，电源Vcc的负端接整流桥输出负端。
参考图5，一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路，在直流侧的容性负载中的 第二种应用，具体来说所述的阻尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl，电阻R2和三极管S2， 所述的阻尼电路为三极管Sl，可控硅SCR的一端接电网电压的一端，可控硅SCR的另一端接 整流桥的一个输入端，可控硅触发电路接可控硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电 压的另一端接整流桥的另一个输入端，整流桥的输出正端接高频滤波电容Cx的一端和开 关电源驱动器的一个输入端，高频滤波电容Cx的另一端接三极管Sl的集电极，三极管Sl 的发射极接电流采样电阻Rs的一端和三极管S2的基极，电流采样电阻Rs的另一端接整流 桥的输出负端，三极管S2的发射极和开关电源驱动器的另一个输入端，三极管S2的集电极接电阻R2的一端和电阻Rl的一端，电阻R2的另一端接三极管Sl的基极，电阻Rl的另一 端接电源Vcc正端，电源Vcc的负端接整流桥输出负端。 在图4和图5中，所述的开关管Sl的可以为三极管，M0SFET， IGBT等器件。
参考图6，一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路，在交流侧的容性负载中的 第一种应用，具体来说所述的阻尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl，三极管S2，所述的阻尼 电路包括二极管Dl， 二极管D2， 二极管D3， 二极管D4，和M0SFET Sl，可控硅SCR的一端接 电网电压的一端，可控硅SCR的另一端接整流桥的一个输入端，二极管D3的阴极和二极管 D4的阳极，可控硅触发电路接可控硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电压的另一端 接整流桥的另一个输入端和高频滤波电容Cx的一端，高频滤波电容Cx的另一端接二极管 Dl的阴极和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极和二极管D4的阴极接开关S1的漏极，开 关Sl的源极接电流采样电阻Rs的一端和三极管S2的基极，采样电阻Rs的另一端接二极 管D1的阳极和二极管D3的阳极以及三极管S2的发射极，三极管S2的集电极接开关S1的 门极和电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端接电源Vcc正端，电源Vcc的负端接二极管Dl的 阳极和二极管D3的阳极，整流桥的输出端接开关电源驱动器的输入端。
参考图7，一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路，在交流侧的容性负载中的 第二种应用，具体来说所述的阻尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl，电阻R2，三极管S2，二 极管Dl， 二极管D2， 二极管D3和二极管D4，所述的开关Sl为三极管，可控硅SCR的一端接 电网电压的一端，可控硅SCR的另一端接整流桥的一个输入端，二极管D3的阴极和二极管 D4的阳极，可控硅触发电路接可控硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电压的另一端 接整流桥的另一个输入端和高频滤波电容Cx的一端，高频滤波电容Cx的另一端接二极管 Dl的阴极和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极和二极管D4的阴极接开关Sl的集电极，开 关Sl的发射极接电流采样电阻Rs的一端和三极管S2的基极，采样电阻Rs的另一端接二 极管Dl的阳极和二极管D3的阳极以及三极管S2的发射极，三极管S2的集电极接电阻R2 的一端和电阻R1的一端，电阻R2的另一端接开关S1的基极，电阻R1的另一端接电源Vcc 正端，电源Vcc的负端接二极管D1的阳极和二极管D3的阳极，整流桥的输出端接开关电源 驱动器的输入端。 对于交流侧的滤波电容，由于需要流过双向电流，因此阻尼电路也需要双向的，图 6和图7中给出了一个双向阻尼电路的实施例，其它可构成双向开关的器件和电路也都在 本专利的保护范围内。 最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限 于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导 出或联想到的所有变形，均应认为是发明的保护范围。
权利要求
一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路，包括输入电压Uin，阻尼电路，电流采样电阻Rs，阻尼控制电路和高频滤波电容Cx，其特征在于所述的阻尼电路的输出端与高频滤波电容Cx和电流采样电阻Rs串联，该串联支路的输入电压为Uin，所述的阻尼控制电路的输入端接采样电阻Rs的两端，其输出端接阻尼电路的输入端；当可控硅被触发导通时，所述的输入电压Uin随之发生突变，高频滤波电容Cx充电过快，导致可控硅非正常截止，反复振荡重启；所述的阻尼控制电路检测电流采样电阻Rs上电流信号，输出控制信号并控制阻尼电路的输出阻抗，从而抑制高频滤波电容Cx充电过快而造成的振荡；当输入电压Uin的幅值与电网电压接近时，则阻尼电路输出阻抗最小，高频滤波电容Cx正常滤波工作。
2. 如权利要求1所述的改善可控硅调光器适应容性负载的电路，其特征在于所述的输 入电压Uin是开关电源驱动器整流桥后直流侧的电压。
3. 如权利要求2所述的改善可控硅调光器适应容性负载的电路，其特征在于所述的阻 尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl和三极管S2，所述的阻尼电路为MOSFET Sl，可控硅SCR 的一端接电网电压的一端，可控硅SCR的另一端接整流桥的一个输入端，可控硅触发电路 接可控硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电压的另一端接整流桥的另一个输入端， 整流桥的输出正端接高频滤波电容Cx的一端和开关电源驱动器的一个输入端，高频滤波 电容Cx的另一端接SI的漏极SI的源极接电流采样电阻Rs的一端和三极管S2的基极，电 流采样电阻Rs的另一端接整流桥的输出负端，三极管S2的发射极和开关电源驱动器的另 一个输入端，三极管S2的集电极接MOSFET SI的门极和电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端 接电源Vcc正端，电源Vcc的负端接整流桥输出负端。
4. 如权利要求2所述的改善可控硅调光器适应容性负载的电路，其特征在于所述的阻 尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl，电阻R2和三极管S2，所述的阻尼电路为三极管S1，可控 硅SCR的一端接电网电压的一端，可控硅SCR的另一端接整流桥的一个输入端，可控硅触发 电路接可控硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电压的另一端接整流桥的另一个输入 端，整流桥的输出正端接高频滤波电容Cx的一端和开关电源驱动器的一个输入端，高频滤 波电容Cx的另一端接三极管S1的集电极，三极管S1的发射极接电流采样电阻Rs的一端和 三极管S2的基极，电流采样电阻Rs的另一端接整流桥的输出负端，三极管S2的发射极和 开关电源驱动器的另一个输入端，三极管S2的集电极接电阻R2的一端和电阻R1的一端， 电阻R2的另一端接三极管SI的基极，电阻Rl的另一端接电源Vcc正端，电源Vcc的负端 接整流桥输出负端。
5. 如权利要求1所述的改善可控硅调光器适应容性负载的电路，其特征在于所述的输 入电压Uin是开关电源驱动器交流输入侧的电压。
6. 如权利要求5所述的改善可控硅调光器适应容性负载的电路，其特征在于所述的阻 尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl，三极管S2，所述的阻尼电路包括二极管Dl，二极管D2，二 极管D3， 二极管D4，和MOSFET Sl，可控硅SCR的一端接电网电压的一端，可控硅SCR的另 一端接整流桥的一个输入端，二极管D3的阴极和二极管D4的阳极，可控硅触发电路接可控 硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电压的另一端接整流桥的另一个输入端和高频滤波电容Cx的一端，高频滤波电容Cx的另一端接二极管D1的阴极和二极管D2的阳极，二极 管D2的阴极和二极管D4的阴极接开关S1的漏极，开关S1的源极接电流采样电阻Rs的一 端和三极管S2的基极，采样电阻Rs的另一端接二极管Dl的阳极和二极管D3的阳极以及 三极管S2的发射极，三极管S2的集电极接开关Sl的门极和电阻Rl的一端，电阻Rl的另 一端接电源Vcc正端，电源Vcc的负端接二极管D1的阳极和二极管D3的阳极，整流桥的输 出端接开关电源驱动器的输入端。
7.如权利要求5所述的改善可控硅调光器适应容性负载的电路，其特征在于所述的阻 尼控制电路包括电源Vcc，电阻Rl，电阻R2，三极管S2，二极管Dl，二极管D2，二极管D3和 二极管D4，所述的开关Sl为三极管，可控硅SCR的一端接电网电压的一端，可控硅SCR的另 一端接整流桥的一个输入端，二极管D3的阴极和二极管D4的阳极，可控硅触发电路接可控 硅SCR的触发极和接电网侧的一极，电网电压的另一端接整流桥的另一个输入端和高频滤 波电容Cx的一端，高频滤波电容Cx的另一端接二极管D1的阴极和二极管D2的阳极，二极 管D2的阴极和二极管D4的阴极接开关Sl的集电极，开关Sl的发射极接电流采样电阻Rs 的一端和三极管S2的基极，采样电阻Rs的另一端接二极管Dl的阳极和二极管D3的阳极 以及三极管S2的发射极，三极管S2的集电极接电阻R2的一端和电阻Rl的一端，电阻R2 的另一端接开关S1的基极，电阻R1的另一端接电源Vcc正端，电源Vcc的负端接二极管D1 的阳极和二极管D3的阳极，整流桥的输出端接开关电源驱动器的输入端。
全文摘要
本发明公开了一种改善可控硅调光器适应容性负载的电路，包括输入电压Uin，阻尼电路，电流采样电阻Rs，阻尼控制电路和高频滤波电容Cx，其特征在于所述的阻尼电路的输出端与高频滤波电容Cx和电流采样电阻Rs串联，该串联支路的输入电压为Uin，所述的阻尼控制电路的输入端接采样电阻的两端，其输出端接阻尼电路的输入端。本发明的电路，可控硅调光时，通过串联在驱动器交流侧和/或整流桥直流侧滤波电容中的阻尼电路来抑制因高频滤波电容Cx充电过快而造成的振荡；当输入电压Uin的幅值与电网电压接近时，则阻尼电路输出阻抗最小，降低了损耗，同时对电容的滤波功能影响很小。
文档编号H05B37/02GK101784146SQ201010003658
公开日2010年7月21日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者华桂潮, 姚晓莉, 葛良安 申请人:英飞特电子(杭州)有限公司