本實(shí)用新型涉及一種單向可控硅調(diào)壓觸發(fā)電路。

背景技術(shù)：

在我國，可控硅調(diào)壓電路廣泛應(yīng)用于高低壓電機(jī)軟啟動、路燈燈光控制及各種家用小設(shè)備?？煽毓枵{(diào)壓電路以其設(shè)備小、價格低等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用電子行業(yè)。單相可控硅調(diào)壓器脈沖觸發(fā)電路都由整流部分和觸發(fā)部分組成，通過電位器調(diào)整電壓的輸入方式，從而控制可控硅的導(dǎo)通角，完成調(diào)壓功能。

目前，這種調(diào)壓器采用低廉的電子器件，搭建簡單的電路方式，實(shí)現(xiàn)可控硅導(dǎo)通角的改變。但是這種方法的靈活性不夠，只能夠完成硬件搭建的調(diào)壓概念，無法用軟件編程的方式，按照個人意愿隨時改變電壓從而改變可控硅的導(dǎo)通角，完成脈沖觸發(fā)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種單向可控硅調(diào)壓觸發(fā)電路，能夠隨時改變電壓從而改變可控硅的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)脈沖觸發(fā)功能。

一種單向可控硅調(diào)壓觸發(fā)電路，其特別之處在于：包括可調(diào)計(jì)數(shù)器電路，該可調(diào)計(jì)數(shù)器電路的復(fù)位端與同步取樣電路的輸出端連接從而獲取復(fù)位信號，而該同步取樣電路的輸入端與市電連接，該可調(diào)計(jì)數(shù)器電路的計(jì)數(shù)端與壓控振蕩電路連接從而獲取頻率信號以進(jìn)行計(jì)數(shù)，該可調(diào)計(jì)數(shù)器電路的信號輸出端通過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路與光耦隔離電路連接。

其中同步取樣電路包括第一光電耦合器和第二光電耦合器，該第一光電耦合器和第二光電耦合器的輸出端分別接第一異或門電路和第二異或門電路的輸入端，該第一異或門電路和第二異或門電路的輸出端分別接第三異或門電路的兩個輸入端。

其中壓控振蕩電路采用555時基電路壓控振蕩器。

其中可調(diào)計(jì)數(shù)器電路包括可編程定時器。

其中單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路包括556時基觸發(fā)器。

其中光耦隔離電路采用光電耦合器。

本實(shí)用新型調(diào)壓觸發(fā)電路的靈活性很強(qiáng)，可以通過編程賦值的方式改變輸入電壓，輸入電壓通過壓控振蕩電路將電壓信號變成頻率脈沖信號，再通過可編程計(jì)數(shù)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路將信號處理后，作為單一穩(wěn)定的脈沖信號傳遞到可控硅觸發(fā)電路。這個過程中，可隨時在電壓輸入端口改變可控硅的導(dǎo)通角相位。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖；

附圖2為晶閘管移相觸發(fā)調(diào)壓控制電路原理圖；

附圖3為本實(shí)用新型的輸入輸出波形圖；

附圖4為本實(shí)用新型的壓控振蕩電路內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖；

附圖5為本實(shí)用新型所用單脈沖觸發(fā)電路內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖。

附圖6為本同步信號取樣原理圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種基于可編程定時器的可控硅單相電子式調(diào)壓器脈沖觸發(fā)電路。該電路通過同步取樣電路對交流電壓實(shí)現(xiàn)過零檢測，壓控振蕩電路接收數(shù)控調(diào)壓控制板(MCU)發(fā)出的D/A信號，根據(jù)其輸入電壓的不同，壓控振蕩電路輸出不同的頻率脈沖信號，將脈沖信號傳輸?shù)娇烧{(diào)計(jì)數(shù)器電路，可調(diào)計(jì)數(shù)器根據(jù)設(shè)定的溢出時間和同步取樣電路提供的復(fù)位間隔，產(chǎn)生溢出信號，該信號經(jīng)過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路和光耦隔離電路對可控硅導(dǎo)通角進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而完成整個脈沖觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)。

實(shí)施例1：

一種基于可編程定時器的可控硅單相電子式調(diào)壓器脈沖觸發(fā)電路，在低成本的電路設(shè)計(jì)中，選用單純的硬件集成電路，搭配精密阻容器件和門電路，實(shí)現(xiàn)電壓信號控制信號頻率。包括兩路光電耦合器配合異或門組成的同步取樣電路，利用555觸發(fā)電路搭建壓控振蕩電路，實(shí)現(xiàn)電壓信號控制頻率信號，可編程定時器集成電路構(gòu)建的計(jì)數(shù)信號溢出電路，再選用觸發(fā)器和二極管等阻容器件形成精密的單脈沖觸發(fā)電路，通過三極管放大和光電耦合電路將觸發(fā)信號傳輸給可控硅電路。

1、同步取樣電路：火線、零線交流電壓信號經(jīng)過兩路光電耦合器，將強(qiáng)弱信號隔離后接入電路，本設(shè)計(jì)采用兩級異或門電路，配合1％精密電阻實(shí)現(xiàn)過零檢測；異或門輸出信號為對地單端信號。

2、壓控振蕩電路：采用555時基電路配備阻容等外圍電路實(shí)現(xiàn)頻壓轉(zhuǎn)換電路。555時基電路輸入端接受主控板給定的D/A直流電壓，輸出端輸出和輸入端接受電壓對應(yīng)的頻率脈沖，配合精密阻容器件構(gòu)成壓控振蕩電路，壓控振蕩電路輸出端輸出頻率脈沖信號，實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)頻率功能。

3、可調(diào)計(jì)數(shù)器電路：經(jīng)過過零檢測的電壓單端信號，進(jìn)入可編程定時器集成電路的復(fù)位端，在時間間隔一定的情況下對可編程定時器進(jìn)行復(fù)位，具體采用HCF4536BEY可編程定時器，配備1％的阻容器件，接受壓控振蕩電路輸出的頻率信號，依據(jù)同步取樣電路提供的復(fù)位信號進(jìn)行定時復(fù)位，按照可編程定時器設(shè)置的計(jì)數(shù)間隔溢出信號，構(gòu)成可調(diào)計(jì)數(shù)器脈沖溢出電路。

4、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路：溢出脈沖經(jīng)過與門電路，將信號發(fā)送給單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，本實(shí)用新型使用的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路是由兩路555時基觸發(fā)電路構(gòu)成的556集成電路，搭配二極管和電阻器件在能耗非常小的情況下，將輸出觸發(fā)信號經(jīng)過三極管放大，獲得穩(wěn)定的放大信號。

5、光耦隔離電路脈沖觸發(fā)信號必須經(jīng)過光電耦合器的隔離，交付給可控硅，實(shí)現(xiàn)相移。從而完成電壓調(diào)制導(dǎo)通角的脈沖觸發(fā)電路。

還包括模塊化的電路設(shè)計(jì)的方案，即根據(jù)不同功能要求，將整體電路功能通過五個具體的功能模塊電路組合實(shí)現(xiàn)，即：同步取樣電路、壓控振蕩電路、可調(diào)計(jì)數(shù)器電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、光耦隔離電路。五個電路功能模塊采用線性電源供電，壓控振蕩電路和同步取樣電路設(shè)計(jì)單獨(dú)的對外輸出接口電路對外單獨(dú)提供控制信號；電能脈沖信號經(jīng)隔離電路向可控硅提供觸發(fā)脈沖。還包括采用555時基集成電路搭配合理的阻容器件構(gòu)成V/f 壓控振蕩器，將頻率信號輸入給可調(diào)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)量化輸出。還包括溢出脈沖經(jīng)過異或門的處理后，通過556時基觸發(fā)器搭配二極管和電阻器件構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，再通過三極管放大，實(shí)現(xiàn)脈沖信號的穩(wěn)定放大，為脈沖觸發(fā)電路提供條件。

進(jìn)一步的，附圖1為本實(shí)用新型一種基于可編程定時器的可控硅單相電子式調(diào)壓器脈沖觸發(fā)電路的功能結(jié)構(gòu)圖，涵蓋本實(shí)用新型方案的所有功能模塊。實(shí)現(xiàn)功能的電路見附圖2所示，實(shí)現(xiàn)的輸入輸出信號波形見附圖 3所示。其中基于可編程定時器HFC4536BEY是同步取樣電路、壓控振蕩電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的核心，它不是本實(shí)用新型的一部分，依賴于芯片提供商提供的數(shù)據(jù)手冊，根據(jù)功能需求和模擬電子電路的技術(shù)要求，配備阻容器件組合實(shí)現(xiàn)各自具體功能。其中同步取樣電路采用兩級與門電路搭配兩個電阻采用只有輸入同時為高電平時輸出才為高電平的方式實(shí)現(xiàn)同步取樣；采用555時基電路配備阻容器件，根據(jù)源于數(shù)控板(MCU)的控制電壓構(gòu)成頻率可調(diào)的脈沖信號，構(gòu)建一路壓控振蕩模塊，采用一個與門電路搭配一個二極管和阻容器件將溢出脈沖信號傳遞給兩路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，采用三個二極管和電阻器件搭配兩路放大電路，將脈沖信號進(jìn)行濾波、放大。

其中用于壓控振蕩的555時基電路為核心壓控振蕩電路，它不是本實(shí)用新型的一部分，依賴于芯片提供商提供的數(shù)據(jù)手冊，經(jīng)過改變閾值電壓控制輸出信號頻率，其功能架構(gòu)圖如附圖4所示；

其中用于信號濾波的雙時基電路556芯片是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的核心電路，它不是本實(shí)用新型的一部分，依賴于芯片提供商提供的數(shù)據(jù)手冊，通過外圍電路的搭配，形成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，輸入端接可編程定時器的溢出脈沖信號，輸出穩(wěn)定放大的脈沖信號，其功能架構(gòu)圖如附圖5所示。