專利名稱：適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路。具體的說(shuō)應(yīng)該是一種
應(yīng)用于可控硅調(diào)光器的，為電網(wǎng)交流側(cè)容性負(fù)載放電的電路。
背景技術(shù)：
可控硅廣泛應(yīng)用于白熾燈的調(diào)光，白熾燈相當(dāng)于純阻性負(fù)載?？煽毓枵{(diào)光應(yīng)用于 LED等需要開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器的照明場(chǎng)合時(shí)，為抑制EMI干擾，開關(guān)電源一般在輸入交流側(cè)都 有濾波電容，相當(dāng)于增加了容性負(fù)載。在可控硅調(diào)光電路中，經(jīng)可控硅作用之后，可控硅調(diào) 光電路的輸入電壓(即濾波電容上的電壓)，其理想波形Uac，如圖l實(shí)線所示(虛線為電網(wǎng) 電壓)。但事實(shí)上，可控硅管都有一個(gè)最小維持電流，當(dāng)調(diào)光器后的驅(qū)動(dòng)器從電網(wǎng)中抽取的 電流小于維持電流時(shí)，可控硅就會(huì)被迫關(guān)斷，如果后級(jí)開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器是不控整流電路，則 電網(wǎng)只在輸入電壓的峰值附近向負(fù)載提供電流，因此在一個(gè)工頻周期內(nèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間段， 開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器并不能像白熾燈一樣始終為可控硅提供一個(gè)大于維持電流的負(fù)載，電網(wǎng)經(jīng) 可控硅作用之后，實(shí)際輸入電壓Uac'，往往如圖2實(shí)線所示(虛線為電網(wǎng)電壓)，這樣的輸 入電壓波形使X電容產(chǎn)生的沖擊電流更大，后級(jí)驅(qū)動(dòng)器很難通過(guò)對(duì)可控硅調(diào)節(jié)相角的檢測(cè) 來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供適用于容性負(fù)載下可控硅調(diào)光 時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)器交流側(cè)電容的放電電路，旨在獲得理想的可控硅調(diào)光電路的輸入電壓。
可控硅調(diào)光器觸發(fā)后，正弦電網(wǎng)電壓相角在O。 90°和180° 270°范圍內(nèi)， 電網(wǎng)電壓處于幅值上升階段，電網(wǎng)向交流側(cè)濾波電容充電，在濾波電容容量足夠大的情況 下該充電電流可維持可控硅的導(dǎo)通，正弦電網(wǎng)電壓相角在90。 180°和270° 360°范 圍內(nèi)，電網(wǎng)電壓幅值處于下降階段，此時(shí)可控硅調(diào)光器后的開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器一旦不能提供 可控硅導(dǎo)通需要的維持電流，可控硅將關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)器交流側(cè)濾波電容沒有放電回路，使可控 硅調(diào)光器后的電壓波形異于理想電壓。 為解決開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器不能像電阻負(fù)載一樣始終為可控硅提供大于維持電流的 負(fù)載電流，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路，包括雙向 可控硅SCR及其觸發(fā)電路，放電電路，電容Cx，整流橋和開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器，其特征在于
所述的放電電路包括電阻R3，二極管D1、D2、D3、D4，NPN三極管Q1，PNP三極管Q2， 具體來(lái)說(shuō)所述的二極管D1的陰極接三極管Q1的集電極，二極管D3的陽(yáng)極接三極管Q2的 集電極，二極管D1的陽(yáng)極和二極管D3的陰極相連，并接與電網(wǎng)相連的可控硅SCR的一端， 可控硅SCR的另一端接三極管Q1、Q2的發(fā)射極以及電容Cx的一端，可控硅SCR的門極接觸 發(fā)電路，三極管Ql、 Q2的基極分別接二極管D2的陰極和二極管D4的陽(yáng)極，二極管D2的陽(yáng) 極與二極管D4的陰極相連并接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電容Cx的另一端和電 網(wǎng)的另一端；所述的整流橋的輸入端并聯(lián)在電容Cx的兩端，整流橋的輸出端接開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器。 當(dāng)正弦電網(wǎng)電壓相角在90。 180°范圍內(nèi)，在可控硅SCR被觸發(fā)導(dǎo)通期間，電網(wǎng) 電壓幅值處于下降階段，當(dāng)開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器不能提供可控硅導(dǎo)通需要的維持電流時(shí)，可控 硅SCR被迫關(guān)斷，而濾波電容Cx沒有放電回路，使NPN三極管Ql的集電極電壓高于發(fā)射極 的電壓，其基極的電壓高于發(fā)射極，三極管Ql導(dǎo)通，在電網(wǎng)與電容Cx之間構(gòu)成放電通路；同 理，當(dāng)正弦電網(wǎng)電壓相角在270。 360°范圍內(nèi)變化，開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器不能提供可控硅導(dǎo) 通需要的維持電流時(shí)，三極管Q2導(dǎo)通，在電網(wǎng)與電容Cx之間構(gòu)成放電通路。這樣，正弦電 網(wǎng)電壓相角在90。 180°和270° 360°范圍內(nèi)，可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通期間，由于放電電 路的作用，電容Cx上的電壓與電網(wǎng)電壓時(shí)刻保持相等，使可控硅調(diào)光器后的電壓波形接近 于理想電壓波形。 當(dāng)正弦電網(wǎng)電壓相角在O。 90°和180° 270°范圍內(nèi)變化時(shí)，在可控硅SCR 被觸發(fā)而導(dǎo)通期間，電網(wǎng)電壓處于幅值上升階段，電網(wǎng)向電容Cx充電，在濾波電容容量足 夠大的情況下該充電電流可維持可控硅的導(dǎo)通。電網(wǎng)電壓為電容Cx充電的回路有電網(wǎng)、電 容Cx和可控硅SCR，而放電電路中的三極管Q1、Q2的發(fā)射極與集電極電壓均為可控硅導(dǎo)通 壓降，三極管Ql、 Q2均截止，因此放電電路的存在不影響可控硅SCR的正常導(dǎo)通。
當(dāng)正弦電網(wǎng)電壓相角在O。 180°范圍內(nèi)變化時(shí)，在可控硅SCR因未觸發(fā)而截止 期間，三極管Q1、Q2的基極電壓均等于發(fā)射極電壓，二者均截止；同理于正弦電網(wǎng)電壓相角 在180° 360°范圍內(nèi)變化時(shí)，三極管Q1、 Q2均截止。因此，在可控硅因未觸發(fā)而截至期 間內(nèi)，放電電路的三極管也處于截止?fàn)顟B(tài)，不影響可控硅截止時(shí)的電路狀態(tài)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是可控硅調(diào)光電路的理想輸入電壓波形。 圖2是當(dāng)后級(jí)驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載電流小于可控硅的維持電流時(shí)，可控硅調(diào)光電路的實(shí) 際輸入電壓波形。 圖3是具體實(shí)施例1適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路。
圖4是具體實(shí)施例2適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路。
具體實(shí)施例 參照?qǐng)Dl，可控硅調(diào)光的理想輸入電壓波形。其中，實(shí)線為可控硅調(diào)光的理想輸入 電壓Uac波形，虛線為電網(wǎng)電壓。 參照?qǐng)D2，當(dāng)后級(jí)驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載電流小于可控硅的維持電流時(shí)，可控硅調(diào)光電路的 實(shí)際輸入電壓波形。其中，實(shí)線為可控硅調(diào)光的實(shí)際輸入電壓Uac'波形，虛線為電網(wǎng)電壓。
參照?qǐng)D3，具體實(shí)施例1適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路，包括雙向可控 硅SCR及其觸發(fā)電路，放電電路，電容Cx，整流橋和開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器，具體來(lái)說(shuō)所述的放電 電路包括電阻R3，二極管D1、D2、D3、D4，NPN三極管Q1，PNP三極管Q2，所述的二極管Dl的 陰極接三極管Q1的集電極，二極管D3的陽(yáng)極接三極管Q2的集電極，二極管D1的陽(yáng)極和二 極管D3的陰極相連，并接與電網(wǎng)相連的可控硅SCR的一端，可控硅SCR的另一端接三極管 Ql、 Q2的發(fā)射極以及電容Cx的一端，三極管Ql、 Q2的基極分別接二極管D2的陰極和二極管D4的陽(yáng)極，二極管D2的陽(yáng)極與二極管D4的陰極相連并接電阻R3的一端，電阻R3的另一 端接電容Cx的另一端，電網(wǎng)的另一端和電阻R1的一端；所述的觸發(fā)電路包括電阻R1、 R2， 電容C1，觸發(fā)二極管DB，所述的電阻R1的另一端電阻R2的一端，電阻R2的另一端接電容 Cl的一端和觸發(fā)二極管DB的一端，接可控硅SCR的門極；所述的整流橋的輸入端并聯(lián)在電 容Cx的兩端，整流橋的輸出端接開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器。 參照?qǐng)D4，具體實(shí)施例2適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路，包括雙向可控 硅SCR及其觸發(fā)電路，放電電路，電容Cx，EMI濾波器，整流橋和開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器。所述的放 電電路與圖3實(shí)施方式相同，所述的EMI濾波器的輸入端并聯(lián)在電容Cx的兩端，所述的整 流橋的輸入端接EMI濾波器的輸出端，整流橋的輸出端接開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限 于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo) 出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路，包括雙向可控硅SCR及其觸發(fā)電路、放電電路、電容Cx、整流橋和開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述的放電電路包括電阻R3、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4，NPN三極管Q1和PNP三極管Q2，所述的二極管D1的陰極接三極管Q1的集電極，二極管D3的陽(yáng)極接三極管Q2的集電極，二極管D1的陽(yáng)極和二極管D3的陰極相連，并接與電網(wǎng)相連的可控硅SCR的一端，可控硅SCR的另一端接三極管Q1、三極管Q2的發(fā)射極以及電容Cx的一端，可控硅SCR的門極接觸發(fā)電路，三極管Q1、三極管Q2的基極分別接二極管D2的陰極和二極管D4的陽(yáng)極，二極管D2的陽(yáng)極與二極管D4的陰極相連并接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電容Cx的另一端和電網(wǎng)的另一端；所述的整流橋的輸入端并聯(lián)在電容Cx的兩端，整流橋的輸出端接開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器。
2. 如權(quán)利要求1所述的適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路，其特征在于所述的 電容Cx的兩端與整流橋之間還設(shè)有一個(gè)EMI濾波器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于交流容性負(fù)載下可控硅調(diào)光的電路，包括雙向可控硅SCR及其觸發(fā)電路，放電電路，電容Cx，整流橋和開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述的放電電路包括電阻R3，二極管D1、D2、D3、D4，NPN三極管Q1，PNP三極管Q2。當(dāng)正弦電網(wǎng)電壓相角在90°～180°和270°～360°范圍內(nèi)，在可控硅SCR被觸發(fā)導(dǎo)通期間，三極管Q1和Q2分別導(dǎo)通，在電網(wǎng)與電容Cx之間構(gòu)成放電通路。當(dāng)正弦電網(wǎng)電壓相角在0°～180°和180°～360°范圍內(nèi)變化時(shí)，在可控硅SCR因未觸發(fā)而截止期間，三極管Q1、Q2的基極電壓均等于發(fā)射極電壓，二者均截止，不影響可控硅截止時(shí)的電路狀態(tài)。
文檔編號(hào)H03K17/725GK101715266SQ20091022135
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者任麗君, 吳新科 申請(qǐng)人:英飛特電子(杭州)有限公司