可控矽驅動電路及電加熱設備的製作方法
2023-05-23 16:13:46 2
可控矽驅動電路及電加熱設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可控矽驅動電路及電加熱設備，該可控矽驅動電路包括用於給可控矽提供工作電流的直流電源、控制可控矽導通與關斷的驅動模塊以及為驅動模塊提供驅動信號的控制模塊，驅動模塊包括驅動單元及開關單元，開關單元的觸發端與控制模塊的第一輸出端電連接，開關單元的輸入端與直流電源的反向輸出端電連接，開關單元的輸出端與驅動單元的輸入端電連接，驅動單元的輸出端與觸發柵極電連接，驅動單元的觸發端與控制模塊的第二輸出端電連接。本實用新型可解決現有技術的可控矽驅動電路在控制模塊出現輸出混亂而導致可控矽不能關斷，使負載一直處於通電狀態的問題，從而可提高負載的安全性。
【專利說明】可控矽驅動電路及電加熱設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子產品【技術領域】，特別涉及一種可控矽驅動電路及電加熱設備。
【背景技術】
[0002]目前，廚房家電產品例如電飯煲、慢燉鍋等負載都是採用單片機直接驅動可控矽實現，單片機在工作的過程如果受到幹擾或者出現死機時將導致硬體邏輯功能失效，其埠會同時輸出低電平或者高電平。
[0003]參照圖1，圖1是現有技術中可控矽驅動電路的結構示意圖。現有的可控矽驅動電路直接由單片機直接驅動，當單片機硬體邏輯功能失效時，就可能會導致負載一直處於通電狀態，而負載長時間通電會產生過熱，不利於安全。
實用新型內容
[0004]本實用新型的主要目的為提供一種可控矽驅動電路，旨在解決負載一直處於通電的安全隱患，以提高負載的安全性。
[0005]本實用新型提出一種可控矽驅動電路，該可控矽驅動電路包括直流電源、驅動模塊及控制模塊，所述可控矽包括第一主電極、第二主電極，及觸發柵極；該第一主電極與電網零線輸入端及直流電源的正向輸出端電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發柵極與所述驅動模塊的輸出端電連接；所述驅動模塊的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述驅動模塊的觸發端與所述控制模塊電連接，所述驅動模塊包括驅動單元及開關單元，所述開關單元的觸發端與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述開關單元的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述開關單元的輸出端與所述驅動單元的輸入端電連接，所述驅動單元的輸出端與所述觸發柵極電連接，所述驅動單元的觸發端與所述控制模塊的第二輸出端電連接。
[0006]優選地，所述開關單元包括第一開關組件以及第二開關組件，所述第一開關組件與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述第一開關組件的輸出端與所述第二開關組件的觸發端電連接，所述第二開關組件的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關組件的輸出端與所述驅動單元的輸入端電連接。
[0007]優選地，所述第一開關組件為第一電容。
[0008]優選地，所述第二開關組件包括供電電源、第一開關管、第二開關管、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第五電阻；所述第一電阻和第二電阻串聯連接在所述供電電源與所述第一電容之間；所述第一開關管的發射極與所述供電電源電連接，所述第一開關管的基極與所述第一電阻和第二電阻的連接節點電連接，所述第一開關管的集電極與所述第三電阻的一端電連接；所述第三電阻的另一端與所述第二電容的一端電連接；所述第二電容的另一端與所述直流電源的反向輸出端電連接；所述第四電阻和第五電阻串聯連接在所述第二電容的兩端；所述第二開關管的基極與所述第四電阻和第五電阻的連接節點電連接，所述第二開關管的發射極與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關管的集電極與所述驅動單元的輸入端電連接。
[0009]優選地，所述第二電容為儲能電解電容。
[0010]優選地，所述驅動單元包括第三開關管、第六電阻、第七電阻及第八電阻，所述第三開關管的集電極經所述第六電阻的一端與所述第二開關管的集電極電連接，所述第三開關管的基極經所述第八電阻與所述控制模塊的第二輸出端電連接，所述第三開關管的發射極與所述可控矽的觸發柵極電連接，所述第七電阻串接在所述第三開關管的發射極與基極之間。
[0011]優選地，所述可控矽驅動電路還包括濾波單元，所述濾波單元的一端與所述直流電源和所述可控矽的第一主電機的連接節點電連接，所述濾波單元的第二端與所述驅動單元和所述可控娃的觸發柵極的連接節點電連接。
[0012]優選地，所述濾波單元包括第三電容和第九電阻，所述第三電容的一端與所述可控矽的第一主電極電和所述直流電源的連接節點電連接，所述第三電容的另一端與所述可控矽的觸發柵極和第三開關管的連接節點電連接；所述第九電阻並聯連接在所述第三電容的兩端。
[0013]優選地，所述控制模塊為單片機或者可編程邏輯電路。
[0014]本實用新型還提出一種電加熱設備，該電加熱設備包括如上所述的可控矽驅動電路，該可控矽驅動電路包括直流電源、驅動模塊及控制模塊，所述可控矽包括第一主電極、第二主電極，及觸發柵極；該第一主電極與電網零線輸入端及直流電源的正向輸出端電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發柵極與所述驅動模塊的輸出端電連接；所述驅動模塊的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述驅動模塊的觸發端與所述控制模塊電連接，所述驅動模塊包括驅動單元及開關單元，所述開關單元的觸發端與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述開關單元的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述開關單元的輸出端與所述驅動單元的輸入端電連接，所述驅動單元的輸出端與所述觸發柵極電連接，所述驅動單元的觸發端與所述控制模塊的第二輸出端電連接。
[0015]本實用新型提出的可控矽驅動電路及電加熱設備，通過在現有的驅動單元上增加了一個隔直通交的開關單元，並通過該開關單元控制直流電源的反向輸出，使得控制模塊只有在輸出脈衝寬度調製信號時才控制直流電源進行反向輸出，以提供給可控矽維持其導通所述的擎住電流。當控制模塊出現死機而輸出直流電平信號時，該開關單元由於其隔直通交的作用而關斷，此時雖然驅動單元導通，但是直流電源的反向輸出被開關單元切斷，可控矽上沒有電流通過，使得該可控矽關斷並使負載斷電，從而能夠解決負載一直處於通電的安全隱患，以提高負載的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是現有技術中可控矽驅動電路的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型可控矽驅動電路較佳實施例的電路框圖；
[0018]圖3是本實用新型可控矽驅動電路較佳實施例的電路結構示意圖。
[0019]本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。【具體實施方式】
[0020]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0021]參照圖1、圖2及圖3所示，圖1是現有技術中可控矽驅動電路的結構示意圖；圖2是本實用新型可控矽驅動電路較佳實施例的電路框圖；圖3是本實用新型可控矽驅動電路較佳實施例的電路結構示意圖。
[0022]本實用新型的可控矽驅動電路5用於驅動可控矽T的開關工作。該可控矽驅動控制電路包括直流電源100、驅動模塊200及控制模塊300，所述可控矽T包括第一主電極、第二主電極，及觸發柵極；該第一主電極與電網零線輸入端N及直流電源100的正向輸出端+VCC電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發柵極與所述驅動模塊200的輸出端電連接；所述驅動模塊200的輸入端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述驅動模塊200的觸發端與所述控制模塊300電連接；所述驅動模塊200包括驅動單元10及開關單元20，所述開關單元20的觸發端與所述控制模塊300的第一輸出端1/01電連接，所述開關單元20的輸入端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述開關單元20的輸出端與所述驅動單元10的輸入端電連接，所述驅動單元10的輸出端與所述觸發柵極電連接，所述驅動單元10的觸發端與所述控制模塊300的第二輸出端1/02電連接。
[0023]具體地，控制模塊300在正常工作時，第一輸出端1/01輸出脈衝寬度調製信號，第二輸出端1/02輸出高電平信號或者低電平信號。驅動單元10，用於在所述控制模塊300的控制下將電源輸送給可控矽T，為可控矽T提供工作電流。開關單元20，用於在所述控制模塊300的控制下進行導通並控制所述直流電源100的反向輸出端-VCC進行輸出。該開關單元20具有隔直流通交流的作用，由此，只有當控制模塊300的第二輸出端1/02輸出脈衝寬度調製信號時才導通。工作中，當控制模塊300受到幹擾出現輸出混亂時，控制模塊300的第一輸出端1/01和第二輸出端1/02可能會一直輸出直流信號，而使可控娃T 一直處於工作狀態中，本實施例中通過開關單元20具有隔直通交作用，以使得控制模塊300的第二輸出端1/02在輸出錯誤時，能夠使該開關單元20不工作，使直流電源100的反向輸出端-VCC不能輸出，從而實現切斷可控矽T維持其導通所需的擎住電流，使可控矽T停止工作，進而實現防止負載一直處於工作狀態的目的。其中控制模塊300可為單片機或者可編程邏輯電路，本實施例中優選為單片機。
[0024]進一步地，所述開關單元20包括第一開關組件21以及第二開關組件22，所述第一開關組件21與所述控制模塊300的第一輸出端1/01電連接，所述第一開關組件21的輸出端與所述第二開關組件22的觸發端電連接，所述第二開關組件22的輸入端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述第二開關組件22的輸出端與所述驅動單元10的輸入端電連接。
[0025]其中，第一開關組件21，用於在所述控制模塊300輸出脈衝寬度調製信號時導通；該第一開關組件21具有隔直通交的作用，可為其對應作用的電路或者是其他任意可實現隔直通交作用的電路或元件，可以理解的是，為了降低該電路的結構，所述第一開關組件21為第一電容Cl。通過利用第一電容Cl隔直流通交流的作用，以在控制模塊300出現輸出混亂時(即控制模塊300的輸出埠輸出高點平或者低電平),實現防止可控娃T 一直處於導通狀態，而使負載一直處於工作中，就會對負載造成損傷。例如，電飯煲等負載，如果一直處於加熱中，就會導致電飯煲的加熱線圈過熱而出現安全事故。
[0026]第二開關組件22，用於在所述第一開關組件21導通後進行工作並控制所述直流電源100的反向輸出端-VCC進行輸出。當驅動單元10導通後，直流電源100的正向輸出端+VCC與反向輸出端-VCC之間形成電流迴路，以提供給可控矽T工作所需的擎住電流。
[0027]上述第二開關組件22包括供電電源VDD、第一開關管Q1、第二開關管Q2、第二電容C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5 ;所述第一電阻Rl和第二電阻R2串聯連接在所述供電電源VDD與所述第一電容Cl之間；所述第一開關管Ql的發射極與所述供電電源VDD電連接，所述第一開關管Ql的基極與所述第一電阻Rl和第二電阻R2的連接節點電連接，所述第一開關管Ql的集電極與所述第三電阻R3的一端電連接；所述第三電阻R3的另一端與所述第二電容C2的一端電連接；所述第二電容C2的另一端與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接；所述第四電阻R4和第五電阻R5串聯連接在所述第二電容C2的兩端；所述第二開關管Q2的基極與所述第四電阻R4和第五電阻R5的連接節點電連接，所述第二開關管Q2的發射極與所述直流電源100的反向輸出端-VCC電連接，所述第二開關管Q2的集電極與所述驅動單元10的輸入端電連接。本實施例中，所述第二電容C2為儲能電解電容。該第二電容C2用於防止第二開關管Q2在直流電源100的反向輸出端-VCC輸出波動時，而頻繁處於開啟與關斷狀態。該第二電容C2能夠在直流電源100的反向輸出端-VCC輸出時儲能，在其輸出力度不夠時輸出能量補充電路，因此，能夠保證第一開關管Ql正常工作。
[0028]上述驅動單元10包括第三開關管Q3、第六電阻R6、第七電阻R7及第八電阻R8，所述第三開關管Q3的集電極經所述第六電阻R6的一端與所述第二開關管Q2的集電極電連接，所述第三開關管Q3的基極經所述第八電阻R8與所述控制模塊300的第二輸出端1/02電連接，所述第三開關管Q3的發射極與所述可控矽T的觸發柵極電連接，所述第七電阻R7串接在所述第三開關管Q3的發射極與基極之間。
[0029]進一步地，為了提高電路的穩定性，上述實施例中所述可控矽驅動電路還包括濾波單元400，所述濾波單元400的一端與所述直流電源100和所述可控矽T的第一主電機的連接節點電連接，所述濾波單元400的第二端與所述驅動單元10和所述可控矽T的觸發柵極的連接節點電連接。
[0030]具體地，該濾波單元400包括第三電容C3和第九電阻R9，所述第三電容C3的一端與所述可控矽T的第一主電極和所述直流電源100的連接節點電連接，所述第三電容C3的另一端與所述可控矽T的觸發柵極和第三開關管Q3的連接節點電連接；所述第九電阻R9並聯連接在所述第二電容C2的兩端。
[0031]本實用新型電路通過在現有的驅動單元10上增加了一個隔直通交的開關單元20，並通過該開關單元20控制直流電源100的反向輸出，使得控制模塊300隻有在輸出脈衝寬度調製信號時才控制直流電源100進行反向輸出，以提供給可控矽T維持其導通所述的擎住電流。當控制模塊300出現死機而輸出直流電平信號時，該開關單元20由於其隔直通交的作用而關斷，此時雖然驅動單元10導通，但是直流電源100的反向輸出被開關單元20切斷，可控矽T上沒有電流通過，使得該可控矽T關斷並使負載斷電，從而能夠解決負載一直處於通電的安全隱患，以提高負載的安全性。
[0032]本實用新型還提出一種電加熱設備，該電加熱設備包括上述可控矽驅動電路5，所述可控矽驅動電路5的詳細結構可參照上述實施例，此處不再贅述。由於在電加熱設備中使用了上述可控矽驅動電路5，因此，本實用新型電加熱設備不會出現因控制模塊輸出混亂而長時間處於通電狀態的問題，因此，具有較高的安全性。
[0033]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種可控矽驅動電路，包括直流電源、驅動模塊及控制模塊，所述可控矽包括第一主電極、第二主電極，及觸發柵極；該第一主電極與電網零線輸入端及直流電源的正向輸出端電連接，該第二主電極與負載的一端電連接，該觸發柵極與所述驅動模塊的輸出端電連接；所述驅動模塊的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述驅動模塊的觸發端與所述控制模塊電連接，其特徵在於，所述驅動模塊包括驅動單元及開關單元，所述開關單元的觸發端與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述開關單元的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述開關單元的輸出端與所述驅動單元的輸入端電連接，所述驅動單元的輸出端與所述觸發柵極電連接，所述驅動單元的觸發端與所述控制模塊的第二輸出端電連接。
2.根據權利要求1所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述開關單元包括第一開關組件以及第二開關組件，所述第一開關組件與所述控制模塊的第一輸出端電連接，所述第一開關組件的輸出端與所述第二開關組件的觸發端電連接，所述第二開關組件的輸入端與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關組件的輸出端與所述驅動單元的輸入端電連接。
3.根據權利要求2所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述第一開關組件為第一電容。
4.根據權利要求3所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述第二開關組件包括供電電源、第一開關管、第二開關管、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第五電阻；所述第一電阻和第二電阻串聯連接在所述供電電源與所述第一電容之間；所述第一開關管的發射極與所述供電電源電連接，所述第一開關管的基極與所述第一電阻和第二電阻的連接節點電連接，所述第一開關管的集電極與所述第三電阻的一端電連接；所述第三電阻的另一端與所述第二電容的一端電連接；所述第二電容的另一端與所述直流電源的反向輸出端電連接；所述第四電阻和第五電阻串聯連接在所述第二電容的兩端；所述第二開關管的基極與所述第四電阻和第五電阻的連接節點電連接，所述第二開關管的發射極與所述直流電源的反向輸出端電連接，所述第二開關管的集電極與所述驅動單元的輸入端電連接。`
5.根據權利要求4所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述第二電容為儲能電解電容。
6.根據權利要求4所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述驅動單元包括第三開關管、第六電阻、第七電阻及第八電阻，所述第三開關管的集電極經所述第六電阻的一端與所述第二開關管的集電極電連接，所述第三開關管的基極經所述第八電阻與所述控制模塊的第二輸出端電連接，所述第三開關管的發射極與所述可控矽的觸發柵極電連接，所述第七電阻串接在所述第三開關管的發射極與基極之間。
7.根據權利要求6所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述可控矽驅動電路還包括濾波單元，所述濾波單元的一端與所述直流電源和所述可控矽的第一主電機的連接節點電連接，所述濾波單元的第二端與所述驅動單元和所述可控矽的觸發柵極的連接節點電連接。
8.根據權利要求7所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述濾波單元包括第三電容和第九電阻，所述第三電容的一端與所述可控矽的第一主電極電和所述直流電源的連接節點電連接，所述第三電容的另一端與所述可控矽的觸發柵極和第三開關管的連接節點電連接；所述第九電阻並聯連接在所述第三電容的兩端。
9.根據權利要求1所述的可控矽驅動電路，其特徵在於，所述控制模塊為單片機或者可編程邏輯電路。
10.一種電加熱設備，其特徵在於，包括權利要求1-9中任一項所述的可控娃驅動電路。
【文檔編號】H05B1/00GK203617889SQ201320751983
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】李信合, 楊立萍, 黃庶鋒, 黃開平, 麻百忠, 雷俊, 董遠, 張永亮, 喬維君, 袁宏斌, 楊樂, 房振, 黃兵 申請人:美的集團股份有限公司, 佛山市順德區美的電熱電器製造有限公司