專利名稱：一種用于可控硅關(guān)斷的檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于可控硅變流技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于可控硅關(guān)斷的檢測電路。
背景技術(shù)：
可控硅作為電力電子技術(shù)發(fā)展最早和最成熟的器件，至今仍有廣泛的應(yīng)用。其控制方式通常有移相觸發(fā)控制和過零開關(guān)控制兩種。其中移相觸發(fā)控制適用于大功率整流電源、電動機軟啟動、可調(diào)光照明等場合；而過零開關(guān)控制則適用于電子調(diào)溫器、電子式穩(wěn)壓電源等的調(diào)節(jié)場合，讓其在幾個周波內(nèi)導(dǎo)通或關(guān)斷，從而達到調(diào)節(jié)輸出功率、輸出電壓的目的?？煽毓柽^零開關(guān)控制一般分為電壓過零和電流過零兩種方式。(1)電壓過零方式一般以同步電壓過零點作為觸發(fā)電路的相位基準，其通過測量同步電壓過零的時刻，并以此點作為單片機計算可控硅觸發(fā)相位角的起始點。檢測一個正弦電壓信號的過零點方法很多，最簡單的方法就是測量電壓的極性變化，也可以使用比較器或其它電路來檢測，因此方法簡單、應(yīng)用較多。常見的電壓過零檢測電路原理圖如圖1所示。對于純阻性負載，輸出電壓、電流同相位，其波形如圖2所示。對于感性負載，輸出電壓超前輸出電流，即不同相位，其波形如圖3所示。對于容性負載，輸出電壓滯后輸出電流，即不同相位，其波形如圖4所示。由于交流穩(wěn)壓電源的負載絕大部分是非線性負載，即電壓與電流不同相，如果可控硅的切換方式采用電壓過零檢測方法，往往會產(chǎn)生比較大的勵磁電流，這樣容易損壞可控硅器件。同時如果輸入電壓波形畸變嚴重，也會使電壓過零檢測電路工作不穩(wěn)定，從而影響可控硅的切換；故電壓過零檢測方式更適于電阻負載場合使用，不適于非線性負載場所使用；更適于輸入電壓波形較好的環(huán)境使用，不適于電壓波形失真嚴重的場合使用。(2)電流過零方式電流過零檢測方式是將通過可控硅的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，再按電壓過零檢測的方法進行檢測，采用此種檢測方法時需要在負載上串聯(lián)一個采樣電阻，或在負載電流較大時采用電流傳感器來獲取電流信號，然后再經(jīng)過放大及電平變換，再傳遞給檢測判斷電路進行分析判斷。常見的電流過零檢測電路原理圖如圖5所示。其中UA、UB端接電流采樣電阻兩端或電流互感器兩端。對于整流性負載，當輸入為正弦電壓時，整流電路的輸入電流為脈沖形式，因此整流電路只在正弦半波峰值附近的一段時間內(nèi)才會導(dǎo)通，如圖6所示，而且負載輕重不同時， 該電流脈沖的寬度也在變化，出現(xiàn)電流同步信號隨負載大小變化的現(xiàn)象，這將導(dǎo)致同步信號的起止時刻位置不固定、不穩(wěn)定，控制電路不好確定下一個觸發(fā)信號的發(fā)出時刻，因此可控硅觸發(fā)也不易穩(wěn)定，系統(tǒng)工作不可靠。對于多脈沖整流電路，整流電路的輸入電流為三次以上的諧波形式。如圖7所示， 由于在一個工頻周期內(nèi)出現(xiàn)多個電流零點或峰值，因此電流過零檢測時可能出現(xiàn)多個過零時刻，從而導(dǎo)致后續(xù)的判斷比較電路不能準確識別出真正的觸發(fā)時刻，結(jié)果使可控硅不能
穩(wěn)定工作。由于交流穩(wěn)壓電源的實際負載大多為非線性負載，如整流濾波負載等，負載電流波形畸變嚴重，使得檢測電路難以準確檢測出電流過零點；此時，如果可控硅的切換方式采用電流過零檢測方法，可能出現(xiàn)錯誤可控硅的切換，因此可靠性不高；故電流過零檢測方式適應(yīng)于負載電流波形畸變不嚴重(不影響電流過零點的判別)的場合使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種使得可控硅在各種情況下都可以可靠穩(wěn)定地工作，從而能夠顯著提高交流穩(wěn)壓電源可靠性的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路。為了達到上述目的，本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路其組成包括輸入電路Bl、比較器電路B2和輸出電路B3 ；所述的可控硅T為雙向可控硅元件，作為檢測對象， 可控硅T的門極與電阻器R2的一端相連接，電阻器R2的另一端接直流門極控制信號Vk，可控硅T的陽極與電阻器Rl的一端相連接，電阻器Rl的另一端接輸入的交流電壓信號Vi，可控硅T的陰極與地線相連接；其中輸入電路Bi、比較器電路B2和輸出電路B3 ；所述的可控硅T為雙向可控硅元件， 作為檢測對象，可控硅T的門極與電阻器R2的一端相連接，電阻器R2的另一端接直流門極控制信號Vk，可控硅T的第二陽極與電阻器Rl的一端相連接，電阻器Rl的另一端接輸入的交流電壓信號Vi，可控硅T的第一陽極與地線相連接；其中輸入電路Bl為輸入信號Vt的信號整形與輸入保護電路，其輸入端與可控硅T的第二陽極相連接，輸出端與比較器電路B2的輸入端相連接；比較器電路B2為雙向電壓比較電路，具有一個輸入端、一個輸出端和兩個參考電壓輸入端，其輸入端與輸入電路IB的輸出端相連接，正向參考電壓端與正向參考電壓Vl相連接，負向參考電壓端與負向參考電壓V2相連接，輸出端與輸出電路B3的輸入端相連接；輸出電路B3為輸出信號的隔離及電平轉(zhuǎn)換電路，其輸出端提供整個檢測電路的輸出信號Vo。所述的輸入電路Bl由輸入限幅器和濾波電路組成。所述的比較器電路B2主要由兩個電壓比較器組成，其中正向電壓比較器的正輸入端接正向參考電壓VI，負輸入端接輸入信號Vb，輸出端與比較器電路的輸出端相連接； 負向電壓比較器的正輸入端輸入信號Vb接，負輸入端接負向參考電壓V2，輸出端與比較器電路的輸出端相連接。所述的輸出電路B3主要由光電耦合器電路組成。所述的電壓比較器B2的正向參考電壓Vl及負向參考電壓V2為雙向比較器電路的翻轉(zhuǎn)電壓，Vl和V2的取值根據(jù)可控硅T的導(dǎo)通壓降Von的值來確定，正向參考電壓Vl的取值范圍為0 < V2彡Von ；負向參考電壓V2的取值范圍為-Von ^ V2 < 0 ；通?？煽毓?T的導(dǎo)通壓降Von為2伏以下。
本發(fā)明用于可控硅關(guān)斷的檢測電路包括輸入限幅與濾波電路、比較器電路和光電隔離輸出電路；所述的可控硅Tl為雙向可控硅元件，作為檢測對象，其門極通過電阻器 R2接-4V門極控制電壓，第二陽極通過電阻器Rl接輸入交流IlOV電壓，第一陽極與地線相連接，可控硅Tl的第二陽極為A點，即為檢測電路的輸入點；其中輸入限幅與濾波電路由電阻器R3、二極管Dl、D2和電容器Cl組成；其中電阻器 R3的一端與A點相連接，另一端與B點相連接；二極管Dl的陽極與B點相連接，陰極與地線相連接；二極管D2的陽極與地線相連接，陰極與B點相連接；電容器Cl的一端與B點相連接，另一端與地線相連接；比較器電路由第1比較器肌、第2比較器似和電阻器1 4、1 5、1 6、1 7組成雙向電壓比較電路，B點為輸入端，E點為輸出端；其中第1比較器Ul和電阻器R4、R5構(gòu)成正向比較器，第1比較器Ul的管腳2為輸入電壓端，與B點相連接；管腳3為參考電壓端，與C 點相連接；管腳4、8兩端為電源輸入端，分別與-6V和+6V電源相連接；管腳1為第1比較器Ul的輸出端，與E點相連接；電阻器R4、R5組成電阻分壓電路，為第1比較器Ul提供C 點的參考電壓，電阻器R4的一端與+6V電源相連接，另一端與C點相連接，電阻器R5的一端與C點相連接，另一端與地線相連接；第2比較器U2與電阻器R6、R7構(gòu)成負向比較器，第 2比較器U2的管腳5為輸入電壓端，與B點相連接；管腳6為參考電壓端，與D點相連接； 管腳7為第2比較器U2的輸出端，與E點相連接；電阻器R6、R7組成電阻分壓電路，為第2 比較器U2提供D點的參考電壓，電阻器R6的一端與地線相連接，另一端與D點相連接，電阻器R7的一端與D點相連接，另一端與-6V電源相連接；光電隔離輸出電路由光電耦合器U3和電阻器R8、R9組成，其中電阻器R8—端與 E點相連接，另一端與光電耦合器U3的管腳2相連接；光電耦合器U3的管腳1與+6V電源相連接，管腳3與F點及電阻器R9相連接，電阻器R9的另一端與GND相連接，管腳4與+5V 電源相連接；F點為整個電路的輸出點，輸出Vo信號。所述的C點的正向參考電壓值為0. 06V, D點的負向參考電壓值為-0. 06V。所述的可控硅Tl的門極施加的控制電流為直流0. 3A。所述的可控硅Tl的型號為QK040K7，第1比較器Ul和第2比較器U2的型號為 LM393，光電耦合器U3的型號為TLP521-1。所述的電阻器的參數(shù)為R3 :100K, R4 :10K，R5 :100Ω，R6 :100 Ω，R7 :10Κο本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路能夠在諸如電網(wǎng)電壓波形嚴重畸變、負載電流波形嚴重畸變、電壓電流不同相等情況下可靠地檢測出可控硅的工作狀態(tài)，作為交流穩(wěn)壓電源控制可控硅穩(wěn)壓切換時刻的依據(jù)，使得可控硅在各種情況下都可以可靠穩(wěn)定地工作，克服了可控硅電壓過零切換方式和電流過零切換方式所存在的問題。同時，該檢測電路還能夠?qū)⒚總€可控硅的工作狀態(tài)傳送給單片機進行分析、比較，單片機可即時或逐個工頻周波地偵測出各可控硅是否按照控制指令工作，以形成閉環(huán)控制，因此可有效避免可控硅盲目切換。


圖1為已有技術(shù)的電壓過零檢測電路原理圖。圖2為圖1示出的電路在接純阻性負載時，其輸出電壓和電流處于同相位時的波形圖。圖3為圖1示出的電路在接感性負載時，其輸出電壓相位超前輸出電流相位時的波形圖。圖4為圖1所示的電路在接容性負載時，其輸出電壓相位滯后輸出電流相位時的波形圖。圖5為已有技術(shù)的電流過零檢測電路原理圖。圖6為圖5示出的電路對于整流性負載所對應(yīng)的波形圖。圖7為圖5示出的電路在一個工頻周期內(nèi)出現(xiàn)多個電流零點或峰值時的波形圖。圖8為本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路原理圖。圖9為本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路在雙向可控硅應(yīng)用中一具體實施例電路原理圖。圖10為圖9所示的電路中B點相對輸入電壓的波形圖。圖11為圖9所示的電路中F點相對輸入電壓的波形圖。圖12為采用本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路所構(gòu)成的補償式交流穩(wěn)壓電源功能框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路進行詳細說明。鑒于電壓過零和電流過零方式各自存在的問題，本發(fā)明采用直接檢測可控硅的導(dǎo)通壓降(或可控硅的陰極、陽極之間的電壓值)作為可控硅切換時刻的判斷依據(jù)。如果可控硅關(guān)斷，則該可控硅兩端的管壓降為其工作電壓，電壓大約為幾十 幾百伏；如果可控硅導(dǎo)通，則該可控硅兩端的導(dǎo)通管壓降為2伏以下，這是本行業(yè)的公知常識。另一方面，當可控硅處于換向時刻時，可控硅會立即進入關(guān)斷狀態(tài)。如圖8所示，本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路包括輸入電路Bi、比較器電路B2和輸出電路B3 ；所述的可控硅T為雙向可控硅元件，作為檢測對象，可控硅T的門極與電阻器R2的一端相連接，電阻器R2的另一端接直流門極控制信號Vk，可控硅T的第二陽極與電阻器Rl的一端相連接，電阻器Rl的另一端接輸入的交流電壓信號Vi，可控硅T 的第一陽極與地線相連接；其中輸入電路Bl為輸入信號Vt的信號整形與輸入保護電路，其輸入端與可控硅T的第二陽極相連接，輸出端與比較器電路B2的輸入端相連接；比較器電路B2為雙向電壓比較電路，具有一個輸入端、一個輸出端和兩個參考電壓輸入端，其輸入端與輸入電路IB的輸出端相連接，正向參考電壓端與正向參考電壓Vl相連接，負向參考電壓端與負向參考電壓V2相連接，輸出端與輸出電路B3的輸入端相連接；輸出電路B3為輸出信號的隔離及電平轉(zhuǎn)換電路，其輸出端提供整個檢測電路的輸出信號Vo。所述的輸入電路Bl由輸入限幅器和濾波電路組成。所述的比較器電路B2主要由兩個電壓比較器組成，其中正向電壓比較器的正輸入端接正向參考電壓VI，負輸入端接輸入信號Vb，輸出端與比較器電路的輸出端相連接；負向電壓比較器的正輸入端輸入信號Vb接，負輸入端接負向參考電壓V2，輸出端與比較器電路的輸出端相連接。所述的輸出電路B3主要由光電耦合器電路組成。本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路是以可控硅T的管壓降Vt等于導(dǎo)通壓降Von來作為可控硅T的關(guān)斷臨界點；通?？煽毓璧膶?dǎo)通壓降Von為2伏左右，考慮到可控硅T導(dǎo)通電流變化時管壓降瞬間浮動的現(xiàn)象及抗干擾問題，該電壓閾值可以取得低些。所述的電壓比較器B2的正向參考電壓Vl及負向參考電壓V2為雙向比較器電路的翻轉(zhuǎn)電壓，即當輸入電壓Vb進入V2 < Vb < Vl的范圍時，電路的輸出Ve發(fā)生翻轉(zhuǎn)，Vl 和V2的取值根據(jù)可控硅T的導(dǎo)通壓降Von的值來確定，正向參考電壓Vl的取值范圍為0 < V2 ^ Von ；負向參考電壓V2的取值范圍為-Von ^ V2 < O ；通?？煽毓鑄的導(dǎo)通壓降 Von為2伏以下。下面簡述一下圖8所示電路的工作原理可控硅T的管壓降信號Vt經(jīng)過輸入電路 Bl整形濾波后得到信號Vb，信號Vb被送到比較器電路B2的輸入端，比較器電路B2將信號 Vb與參考電壓Vl及V2進行比較，當輸入信號Vb進入V2 < Vb < Vl的范圍時，比較器電路B2的輸出信號Ve發(fā)生正跳變，同理當Vb超出V2 < Vb < Vl的范圍時，輸出信號Ve發(fā)生負跳變；比較器電路B2輸出信號Ve的電平跳變經(jīng)過輸出電路B3后在其輸出端生成輸出信號Vo，依據(jù)輸出信號Vo的變化就能確定出可控硅T的導(dǎo)通和關(guān)斷位置。以上大致說明本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路組成及各部分工作原理， 下面通過具體電路對本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路進行進一步說明。圖9為本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路在雙向可控硅應(yīng)用中一具體實施例電路原理圖。如圖9所示，所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路包括輸入限幅與濾波電路、比較器電路和光電隔離輸出電路；所述的可控硅“為雙向可控硅元件，作為檢測對象， 其門極通過電阻器R2接-4V門極控制電壓，第二陽極通過電阻器Rl接輸入交流IlOV電壓， 第一陽極與地線相連接，可控硅Tl的第二陽極為A點，即為檢測電路的輸入點；其中輸入限幅與濾波電路由電阻器R3、二極管Dl、D2和電容器Cl組成；其中電阻器 R3的一端與A點相連接，另一端與B點相連接；二極管Dl的陽極與B點相連接，陰極與地線相連接；二極管D2的陽極與地線相連接，陰極與B點相連接；電容器Cl的一端與B點相連接，另一端與地線相連接；比較器電路由第1比較器U1、第2比較器U2和電阻器R4、R5、R6、R7組成，其為雙向電壓比較電路，B點為輸入端，E點為輸出端；其中第1比較器Ul和電阻器R4、R5構(gòu)成正向電壓比較器，第1比較器Ul的管腳2為輸入電壓端，與B點相連接；管腳3為參考電壓端，與C點相連接；管腳4、8兩端為電源輸入端，分別與-6V和+6V電源相連接；管腳1為第1比較器Ul的輸出端，與E點相連接；電阻器R4、R5組成電阻分壓電路，為第1比較器 Ul提供C點的參考電壓，電阻器R4的一端與+6V電源相連接，另一端與C點相連接，電阻器 R5的一端與C點相連接，另一端與地線相連接；第2比較器U2與電阻器R6、R7構(gòu)成負向電壓比較器，第2比較器U2的管腳5為輸入電壓端，與B點相連接；管腳6為參考電壓端，與 D點相連接；管腳7為第2比較器U2的輸出端，與E點相連接；電阻器R6、R7組成電阻分壓電路，為第2比較器U2提供D點的參考電壓，電阻器R6的一端與地線相連接，另一端與D 點相連接，電阻器R7的一端與D點相連接，另一端與-6V電源相連接；
光電隔離輸出電路由光電耦合器U3與電阻器R8、R9組成，其中電阻器R8—端與 E點相連接，另一端與光電耦合器U3的管腳2相連接；光電耦合器U3的管腳1與+6V電源相連接，管腳3與F點及電阻器R9相連接，電阻器R9的另一端與GND相連接，管腳4與+5V 電源相連接；F點為整個電路的輸出點，輸出Vo信號。所述的C點的正向參考電壓值為0. 06V, D點的負向參考電壓值為-0. 06V。所述的可控硅Tl的門極施加的控制電流為直流0. 3A。所述的可控硅Tl的型號為QK040K7，第1比較器Ul和第2比較器U2的型號為 LM393，光電耦合器U3的型號為TLP521-1。所述的電阻器的參數(shù)為R3 :100K, R4 :10K，R5 :100Ω，R6 :100 Ω，R7 :10Κο下面簡述一下圖9所示電路的工作原理可控硅Tl的管壓降信號經(jīng)過輸入限幅與濾波電路后送到比較器電路的輸入端B點，當輸入電壓即B點電壓Vb在+0. 06V至-0. 06V 之間時，比較器電路的輸出端E點為高電平，當Vb > +0. 06V或Vb < -0. 06V時，E點為低電平，E點的信號經(jīng)光電耦合器U3輸出至F點，依據(jù)F點信號Vo的變化就能確定可控硅Tl 的導(dǎo)通和關(guān)斷位置。圖10示出了圖9所示的電路中B點相對輸入電壓的波形圖。圖11示出了圖9所示的電路中F點相對輸入電壓的波形圖。綜上所述，本發(fā)明的核心思想是通過實時(即逐個工頻周波)檢測可控硅陰、陽極兩端電壓差大小的方式來分析判斷并得到通過可控硅的陰、陽極的電流過零時刻，也就是判斷可控硅的關(guān)斷時刻，從而為該可控硅的下一次觸發(fā)控制提供依據(jù)或同步信號。下面舉例說明本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路在補償式交流穩(wěn)壓電源器之中的應(yīng)用。如圖12所示，補償式交流穩(wěn)壓電源是利用單片機控制技術(shù)來控制可控硅(SCR)工作?？煽毓璧膶?dǎo)通方向又可控制相應(yīng)的補償變壓器以何種方式投入使用。對于補償部分， 穩(wěn)壓電源每相共有3臺補償變壓器，通過控制3臺補償變壓器的導(dǎo)通方向(正向或反相) 來補償輸入電壓的電壓變化，從而達到穩(wěn)壓的目的。本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路不僅在理論上能夠真實反映可控硅關(guān)斷的時刻，并且在實際中可以得到良好的運用。依據(jù)此檢測技術(shù)成功試制出一臺三相15KVA 交流穩(wěn)壓電源，經(jīng)帶電阻性、整流性、感性負載測試以及在帶載狀態(tài)下變化電源電壓、增加諧波電壓的各種測試，采用直接檢測可控硅的導(dǎo)通壓降，作為可控硅切換的判據(jù)，能夠明顯減少可控硅在調(diào)壓切換時所產(chǎn)生的切換電流，特別是在非線性負載狀態(tài)下，由于其不受電流波形畸變的影響，因此能夠準確可靠地進行工作。
權(quán)利要求
1.一種用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路包括輸入電路Bi、比較器電路B2和輸出電路B3 ；所述的可控硅T為雙向可控硅元件，作為檢測對象，可控硅T的門極與電阻器R2的一端相連接，電阻器R2的另一端接直流門極控制信號Vk，可控硅T的第二陽極與電阻器Rl的一端相連接，電阻器Rl的另一端接輸入的交流電壓信號Vi，可控硅T的第一陽極與地線相連接；其中輸入電路Bl為輸入信號Vt的信號整形與輸入保護電路，其輸入端與可控硅T的第二陽極相連接，輸出端與比較器電路B2的輸入端相連接；比較器電路B2為雙向電壓比較電路，具有一個輸入端、一個輸出端和兩個參考電壓輸入端，其輸入端與輸入電路IB的輸出端相連接，正向參考電壓端與正向參考電壓Vl相連接，負向參考電壓端與負向參考電壓V2相連接，輸出端與輸出電路B3的輸入端相連接；輸出電路B3為輸出信號的隔離及電平轉(zhuǎn)換電路，其輸出端提供整個檢測電路的輸出信號Vo。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的輸入電路 Bl由輸入限幅器和濾波電路組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的比較器電路B2主要由兩個電壓比較器組成，其中正向電壓比較器的正輸入端接正向參考電壓VI， 負輸入端接輸入信號Vb，輸出端與比較器電路的輸出端相連接；負向電壓比較器的正輸入端輸入信號Vb接，負輸入端接負向參考電壓V2，輸出端與比較器電路的輸出端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的輸出電路 B3主要由光電耦合器電路組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的電壓比較器B2的正向參考電壓Vl及負向參考電壓V2為雙向比較器電路的翻轉(zhuǎn)電壓，Vl和V2的取值根據(jù)可控硅T的導(dǎo)通壓降Von的值來確定，正向參考電壓Vl的取值范圍為0 < V2 < Von ； 負向參考電壓V2的取值范圍為-Von ^ V2 < O ；通?？煽毓鑄的導(dǎo)通壓降Von為2伏以下。
6.一種用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路包括輸入限幅與濾波電路、比較器電路和光電隔離輸出電路；所述的可控硅Tl為雙向可控硅元件，作為檢測對象，其門極通過電阻器R2接-4V門極控制電壓，第二陽極通過電阻器Rl 接輸入交流IlOV電壓，第一陽極與地線相連接，可控硅Tl的第二陽極為A點，即為檢測電路的輸入點；其中輸入限幅與濾波電路由電阻器R3、二極管D1、D2和電容器Cl組成；其中電阻器R3的一端與A點相連接，另一端與B點相連接；二極管Dl的陽極與B點相連接，陰極與地線相連接；二極管D2的陽極與地線相連接，陰極與B點相連接；電容器Cl的一端與B點相連接，另一端與地線相連接；比較器電路由第1比較器U1、第2比較器U2和電阻器R4、R5、R6、R7組成，其為雙向電壓比較電路，B點為輸入端，E點為輸出端；其中第1比較器Ul和電阻器R4、R5構(gòu)成正向電壓比較器，第1比較器Ul的管腳2為輸入電壓端，與B點相連接；管腳3為參考電壓端， 與C點相連接；管腳4、8兩端為電源輸入端，分別與-6V和+6V電源相連接；管腳1為第1 比較器Ul的輸出端，與E點相連接；電阻器R4、R5組成電阻分壓電路，為第1比較器Ul提供C點的參考電壓，電阻器R4的一端與+6V電源相連接，另一端與C點相連接，電阻器R5的一端與C點相連接，另一端與地線相連接；第2比較器U2與電阻器R6、R7構(gòu)成負向電壓比較器，第2比較器U2的管腳5為輸入電壓端，與B點相連接；管腳6為參考電壓端，與D點相連接；管腳7為第2比較器U2的輸出端，與E點相連接；電阻器R6、R7組成電阻分壓電路，為第2比較器U2提供D點的參考電壓，電阻器R6的一端與地線相連接，另一端與D點相連接，電阻器R7的一端與D點相連接，另一端與-6V電源相連接；光電隔離輸出電路由光電耦合器U3與電阻器R8、R9組成，其中電阻器R8—端與E點相連接，另一端與光電耦合器U3的管腳2相連接；光電耦合器U3的管腳1與+6V電源相連接，管腳3與F點及電阻器R9相連接，電阻器R9的另一端與GND相連接，管腳4與+5V電源相連接；F點為整個電路的輸出點，輸出Vo信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的C點的正向參考電壓值為0. 06V, D點的負向參考電壓值為-0. 06V。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的可控硅Tl 的門極施加的控制電流為直流0. 3A。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的可控硅Tl 的型號為QK040K7，第1比較器Ul和第2比較器U2的型號為LM393，光電耦合器U3的型號為 TLP521-1。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路，其特征在于所述的電阻器的參數(shù)為 R3 100K, R4 10K, R5 100 Ω，R6 100 Ω，R7 10Κ。
全文摘要
一種用于可控硅關(guān)斷的檢測電路。其包括輸入電路、比較器電路和輸出電路；輸入電路為輸入信號的信號整形與輸入保護電路；比較器電路為電壓比較電路；輸出電路為輸出信號的隔離及電平轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明提供的用于可控硅關(guān)斷的檢測電路能夠在諸如電網(wǎng)電壓波形嚴重畸變、負載電流波形嚴重畸變、電壓電流不同相等情況下可靠地檢測出可控硅的工作狀態(tài)，作為交流穩(wěn)壓電源控制可控硅穩(wěn)壓切換時刻的依據(jù)，使得可控硅在各種情況下都可以可靠穩(wěn)定地工作，克服了可控硅電壓過零切換方式和電流過零切換方式所存在的問題。
文檔編號G01R31/327GK102253335SQ20111016605
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者褚寶祥 申請人:褚寶祥