一种晶闸管触发装置和方法

摘要

本发明提供了一种晶闸管触发装置和方法，该装置由晶闸管双向电子开关、负载、过零脉冲产生及直流稳压单元、触发信号产生单元、控制信号给定单元组成，晶闸管双向电子开关可以是一个双向晶闸管，也可以是二个单向晶闸管加二个二极管的背靠背电路。触发装置采用CMOS非门作为移相控制的核心器件，用CMOS非门的阈值电压直接作为触发比较电压，采用输入PWM信号进行移相控制，抗干扰能力强，移相控制线性度好，成本低，体积小，工作可靠、稳定，可应用到自动控制系统中充当交流调压开关。

主权项

一种晶闸管触发装置，由晶闸管双向电子开关、负载、过零脉冲产生及直流稳压单元、触发信号产生单元、控制信号给定单元组成，其特征在于：所述晶闸管双向电子开关设有第一主电极、第二主电极、第一触发控制线、第二触发控制线；所述第一主电极连接至交流电源相线，所述第二主电极连接至负载的一端，所述负载的另外一端连接至交流电源零线；所述晶闸管双向电子开关由一个双向晶闸管组成，或由二个单向晶闸管加二个二极管组成；所述晶闸管双向电子开关由一个双向晶闸管组成时，所述双向晶闸管的第一电极是晶闸管双向电子开关的第一主电极，所述双向晶闸管的第二电极是晶闸管双向电子开关的第二主电极；所述晶闸管双向电子开关的第一触发控制线从双向晶闸管控制极引出，所述第二触发控制线从双向晶闸管第一电极引出；所述晶闸管双向电子开关由二个单向晶闸管加二个二极管组成时，第一单向晶闸管阳极、第二二极管阳极、第二单向晶闸管阴极联结后，作为晶闸管双向电子开关的第一主电极；第一单向晶闸管阴极、第一二极管阳极、第二单向晶闸管阳极联结后，作为晶闸管双向电子开关的第二主电极；所述第一二极管阴极连接至第一单向晶闸管控制极，所述第二二极管阴极连接至第二单向晶闸管控制极；所述第一触发控制线从第一单向晶闸管控制极引出，所述第二触发控制线从第二单向晶闸管控制极引出；所述过零脉冲产生及直流稳压单元包括整流桥、过零脉冲产生电路、直流稳压电路；所述整流桥设有第一交流输入端、第二交流输入端、整流电压正输出端、整流电压负输出端；所述整流电压负输出端是晶闸管触发装置的公共参考地；所述过零脉冲产生电路设有过零脉冲信号端；所述过零脉冲产生电路由第一电阻、第二电阻、第一稳压管组成，第一电阻与第二电阻串联后再并联至整流电压正输出端和公共参考地，第一电阻与第二电阻的联结点作为过零脉冲信号输出端引出，第一稳压管阴极连接至第一电阻与第二电阻的联结点、阳极连接至公共参考地；所述直流稳压电路设有直流电源正输出端；所述直流稳压电路由第七二极管、第一电容、第三电阻、第二稳压管组成；所述触发信号产生单元设有过零脉冲信号输入端、移相控制电压输入端、第一触发信号输出端、第二触发信号输出端；所述过零脉冲信号输入端连接至过零脉冲产生电路的过零脉冲信号输出端；所述第一触发信号输出端连接至晶闸管双向电子开关的第一触发控制线，所述第二触发信号输出端连接至晶闸管双向电子开关的第二触发控制线；所述触发信号产生单元由第一非门、第二非门、第三非门、三极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、移相型光电隔离触发驱动器组成；所述第一非门输入端连接至过零脉冲信号输入端、输出端连接至第二非门输入端，所述第二非门输出端连接至第八二极管阴极，所述第八二极管阳极与三极管集电极、第四电阻的一端、第二电容的一端联结在一起，所述第四电阻的另一端连接至第三非门输入端，所述第二电容的另一端连接至公共参考地，所述三极管的发射极连接至第五电阻的一端、基极连接至第九二极管阴极，所述第五电阻的另一端连接至直流电源正输出端，所述第九二极管阳极连接至第十二极管阴极，所述第十二极管阳极连接至直流电源正输出端；所述第六电阻的一端连接至第三非门输入端、另一端连接至移相控制电压输入端；所述移相型光电隔离触发驱动器内部包括第一发光二极管、光控双向晶闸管；外部包括控制电流流出端、控制电流流入端、第一移相控制输出端、第二移相控制输出端；所述控制电流流出端连接至第三非门输出端，所述控制电流流入端连接至第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接至直流电源正输出端，所述第一移相控制输出端连接至第一触发信号输出端，所述第二移相控制输出端与第八电阻串联后连接至第二触发信号输出端；所述移相型光电隔离触发驱动器的型号是MOC3023；所述控制信号给定单元设有移相控制电压输出端、PWM移相控制信号输入端；所述移相控制电压输出端连接至所述触发信号产生单元的移相控制电压输入端；所述控制信号给定单元由开关型光电耦合器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第四非门组成；所述开关型光电耦合器内部包括第二发光二极管、光控三极管，外部包括接收输入端、接收输出端、输出集电极端、输出发射极端；所述第九电阻、开关型光电耦合器接收输入端、接收输出端依次串联连接后，连接至PWM移相控制信号输入端；所述输出发射极端连接至公共参考地，所述输出集电极端与第十电阻的一端、第四非门输入端联结在一起，所述第十电阻的另一端连接至直流电源正输出端，所述第四非门输出端连接至第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端与第三电容的一端联结，该联结点同时是移相控制电压输出端，所述第三电容的另一端连接至公共参考地。