專(zhuān)利名稱(chēng)：禹式高防護(hù)可控硅控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及保護(hù)開(kāi)關(guān)元件不被雷擊及浪涌電流破壞的可控硅控制電路，尤 其涉及一種對(duì)于開(kāi)關(guān)元件截止時(shí)的雷擊或浪涌沖擊超限時(shí)主動(dòng)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)元件來(lái)進(jìn)行保護(hù) 的禹式高防護(hù)可控硅控制電路。
背景技術(shù)：
惡劣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常有雷擊、感性負(fù)載、涌浪等引起的高壓尖峰脈沖，會(huì)對(duì)工業(yè)電氣功 率控制產(chǎn)品造成損壞，并且由于出現(xiàn)時(shí)間及功率大小無(wú)規(guī)律，比較難以防護(hù)。常規(guī)的保護(hù)方 案有加壓敏限壓保護(hù)，扼流線圈、快速熔斷保護(hù)，阻容吸收保護(hù)等防堵方法。一般用阻容保 護(hù)元件防止過(guò)高的電壓上升率(dV/dt)，有時(shí)串以電感以阻止過(guò)高的電流上升率(dl/dt)， 還有在可控硅兩端并接壓敏電阻以防止高壓沖擊能量加于可控硅等控制元件上而擊穿可 控硅，但實(shí)際使用中可控硅還是常常易損壞。原因在于使用環(huán)境中出現(xiàn)的沖擊高壓脈沖峰 值、功率、頻率、電流并無(wú)一定的規(guī)律，無(wú)法選擇最合適的參數(shù)，以上方法只能起到部分保護(hù) 作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決原有惡劣工況負(fù)載控制電路中可控硅很容易損壞，影響惡劣 工況負(fù)載控制電路正常使用的技術(shù)問(wèn)題；提供一種禹式高防護(hù)可控硅控制電路，將“防堵” 和“疏導(dǎo)”相結(jié)合，當(dāng)沖擊的能量超出常規(guī)方法的防堵保護(hù)能力時(shí)，電路會(huì)觸發(fā)可控硅主動(dòng) 導(dǎo)通，把沖擊的能量通過(guò)自身通路疏導(dǎo)消散，從而確?？煽毓璨槐粨舸_?？刂齐娐废到y(tǒng) 的正常使用。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的本實(shí)用新型包 括電源POWER、熔斷器FU、電容C、電阻Rl和負(fù)載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路，取樣電路并聯(lián)在 電容C和電阻Rl的串聯(lián)電路上，可控硅B的兩個(gè)陽(yáng)極分別和所述的取樣電路的兩端并接， 可控硅B的控制極g和一個(gè)陽(yáng)極分別與控制光耦A(yù)的兩個(gè)輸出腳相連，其特征在于還包括 一個(gè)觸發(fā)電路，所述的控制光耦A(yù)的一個(gè)輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連，所 述的觸發(fā)電路的一端連接到所述的取樣電路上，觸發(fā)電路的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3 的并接點(diǎn)相連。正常工作時(shí)，控制光耦的輸入端輸入控制電壓使其輸出端導(dǎo)通，觸發(fā)可控硅 的控制端g，而使可控硅導(dǎo)通。交流電通過(guò)熔斷器FU、可控硅B，流經(jīng)負(fù)載L，而使負(fù)載L得 電。當(dāng)控制光耦的輸入端沒(méi)有控制電壓輸入時(shí)，控制光耦的輸出端不導(dǎo)通，則可控硅B不導(dǎo) 通，負(fù)載L不通電。電路中的突發(fā)高壓加在取樣電路上，通過(guò)觸發(fā)電路耦合至電阻R3上， 而使可控硅B短暫導(dǎo)通，避免可控硅B被高壓擊穿?？煽毓璧膶?dǎo)通基本在半個(gè)交流電周期 內(nèi)(<10mS)，不會(huì)對(duì)負(fù)載L的正常使用造成影響。大禹治水改變先人“堵”的方法，采用“堵、 疏”并治，所以成功。本方案針對(duì)可控硅在惡劣工況應(yīng)用中易損壞的情況，受大禹治水的方 法啟發(fā)，突破常規(guī)的防護(hù)方法，增加疏導(dǎo)電路結(jié)構(gòu)，將防堵保護(hù)和疏導(dǎo)保護(hù)相結(jié)合，取得了 有效的結(jié)果，電路中的可控硅在2KV高壓脈沖下沖擊大于一千次仍然完好無(wú)損。
3[0005]作為優(yōu)選，所述的可控硅B的第二陽(yáng)極t2與熔斷器FU和電容C的并接點(diǎn)相連，可 控硅B的第二陽(yáng)極t2還與所述的控制光耦A(yù)的一個(gè)輸出腳相連，可控硅B的第一陽(yáng)極tl 與電阻Rl和負(fù)載L的并接點(diǎn)相連，控制光耦A(yù)的另一個(gè)輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控 制極g相連。作為優(yōu)選，所述的可控硅B的第一陽(yáng)極tl和可控硅B的控制極g之間連接有電阻 R4。作為優(yōu)選，所述的觸發(fā)電路D可為觸發(fā)管或電阻或電容或RC組合元件。根據(jù)實(shí)際 環(huán)境及工況選用合適的觸發(fā)電路。作為優(yōu)選，所述的取樣電路為電壓敏感器件Z或者電壓敏感器件Z和功率電阻R2 的串聯(lián)電路。這里的電壓敏感器件可以是TVS管或壓敏電阻等元件。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)增加疏導(dǎo)電路，將防堵和疏導(dǎo)相結(jié)合，當(dāng)沖擊的能 量超出常規(guī)電路的防堵保護(hù)能力時(shí)，電路會(huì)觸發(fā)可控硅主動(dòng)導(dǎo)通，把沖擊的能量通過(guò)自身 通路疏導(dǎo)消散，從而確?？煽毓璨槐粨舸?，保證了工業(yè)負(fù)載控制系統(tǒng)的正常使用。

圖1是本實(shí)用新型的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的又一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.取樣電路，2.觸發(fā)電路。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例1 本實(shí)施例的禹式高防護(hù)可控硅控制電路，如圖1所示，包括電源POWER、 熔斷器FU、電容C、電阻Rl和負(fù)載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路，取樣電路1并聯(lián)在電容C和電阻 Rl的串聯(lián)電路上，本實(shí)施例中取樣電路1由電壓敏感器件Z和電阻R2串聯(lián)而成，可控硅B 的第二陽(yáng)極t2與熔斷器FU和電容C的并接點(diǎn)相連，可控硅B的第二陽(yáng)極t2還與控制光耦 A的一個(gè)輸出腳相連，可控硅B的第一陽(yáng)極tl與電阻Rl和負(fù)載L的并接點(diǎn)相連，可控硅B 的控制極g經(jīng)電阻R3和控制光耦A(yù)的另一輸出腳相連。電壓敏感器件Z和電阻R2的并接 點(diǎn)和一個(gè)觸發(fā)電路2的一端相連，觸發(fā)電路2的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3的并接點(diǎn)相 連。本實(shí)施例中觸發(fā)電路2為觸發(fā)管。實(shí)施例2 本實(shí)施例的禹式高防護(hù)可控硅控制電路，如圖2所示，可控硅B的第一 陽(yáng)極tl和可控硅B的控制極g之間連接有電阻R4。其余的同實(shí)施例1。工作原理當(dāng)電脈沖沖擊的能量小時(shí)，高壓電流可通過(guò)Rl、C回路和電壓敏感器件 Z、功率電阻R2回路被吸收和消散，防止加在可控硅B上而造成損壞。當(dāng)沖擊能量很大時(shí)(沖 擊電壓或電流超出保護(hù)電路額定參數(shù)時(shí))，功率電阻R2上的電壓升得足夠高，通過(guò)觸發(fā)電路 2使可控硅B的控制極g達(dá)到觸發(fā)閾值，從而使得可控硅B主動(dòng)導(dǎo)通，使額外沖擊能量由可 控硅主回路消散。因可控硅在導(dǎo)通狀態(tài)下可經(jīng)受大電流的能量沖擊，同時(shí)可控硅的導(dǎo)通電 阻小、兩端壓降較小，不會(huì)被高壓擊穿。由于一般沖擊能量具有高功率及脈沖時(shí)間短的特點(diǎn)，可控硅的導(dǎo)通基本在一個(gè)導(dǎo) 通周期內(nèi)(<10mS)，不會(huì)對(duì)正常使用造成大的影響。選擇合適容量的熔絲，就既能保護(hù)可控硅電路又不會(huì)頻繁熔斷，防止影響正常使用。 本實(shí)用新型通過(guò)增加疏導(dǎo)電路，將防堵和疏導(dǎo)相結(jié)合，當(dāng)沖擊的能量超出常規(guī)電 路的防堵能力時(shí)，電路會(huì)觸發(fā)可控硅主動(dòng)導(dǎo)通，把沖擊的能量通過(guò)自身通路疏導(dǎo)消散，從而 確保可控硅不被擊穿，保證了工業(yè)負(fù)載控制電路的正常使用。本實(shí)用新型的電路亦可作為 電壓鉗位保護(hù)電路用，用來(lái)防止高壓沖擊對(duì)電路控制系統(tǒng)的損壞。
權(quán)利要求一種禹式高防護(hù)可控硅控制電路，包括電源POWER、熔斷器FU、電容C、電阻R1和負(fù)載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路，取樣電路(1)并聯(lián)在電容C和電阻R1的串聯(lián)電路上，可控硅B的兩個(gè)陽(yáng)極分別和所述的取樣電路(1)的兩端并接，可控硅B的控制極g和一個(gè)陽(yáng)極分別與控制光耦A(yù)的兩個(gè)輸出腳相連，其特征在于還包括一個(gè)觸發(fā)電路(2)，所述的控制光耦A(yù)的一個(gè)輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連，所述的觸發(fā)電路(2)的一端連接到所述的取樣電路(1)上，觸發(fā)電路(2)的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3的并接點(diǎn)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禹式高防護(hù)可控硅控制電路，其特征在于所述的可控硅B的 第二陽(yáng)極t2與熔斷器FU和電容C的并接點(diǎn)相連，可控硅B的第二陽(yáng)極t2還與所述的控制 光耦A(yù)的一個(gè)輸出腳相連，可控硅B的第一陽(yáng)極tl與電阻Rl和負(fù)載L的并接點(diǎn)相連，控制 光耦A(yù)的另一個(gè)輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的禹式高防護(hù)可控硅控制電路，其特征在于所述的可控硅B的 第一陽(yáng)極tl和可控硅B的控制極g之間連接有電阻R4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的禹式高防護(hù)可控硅控制電路，其特征在于所述的觸 發(fā)電路(2)為觸發(fā)管或電阻或電容或RC組合元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的禹式高防護(hù)可控硅控制電路，其特征在于所述的取 樣電路(1)為電壓敏感器件ζ或者電壓敏感器件Z和功率電阻R2的串聯(lián)電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種禹式高防護(hù)可控硅控制電路，包括電源POWER、熔斷器FU、電容C、電阻R1和負(fù)載L相連構(gòu)成的串聯(lián)電路及取樣電路、觸發(fā)電路、可控硅，取樣電路并聯(lián)在電容C和電阻R1的串聯(lián)電路上，可控硅B的兩個(gè)陽(yáng)極分別和取樣電路的兩端并接，可控硅B的控制極g和一個(gè)陽(yáng)極分別與控制光耦A(yù)的兩個(gè)輸出腳相連，控制光耦A(yù)的一個(gè)輸出腳經(jīng)電阻R3和可控硅B的控制極g相連，觸發(fā)電路的一端連接到取樣電路上，觸發(fā)電路的另一端與控制光耦A(yù)和電阻R3的并接點(diǎn)相連。本實(shí)用新型將防堵和疏導(dǎo)相結(jié)合，當(dāng)沖擊的能量超出常規(guī)電路的防堵保護(hù)能力時(shí)，會(huì)觸發(fā)可控硅主動(dòng)導(dǎo)通，從而確?？煽毓璨槐粨舸ＷC了工業(yè)負(fù)載控制系統(tǒng)的正常使用。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201699406SQ20102020725
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者許國(guó)京, 黃瑩 申請(qǐng)人:許國(guó)京