可控矽零觸發開關的製作方法
2024-03-06 05:20:15
專利名稱：可控矽零觸發開關的製作方法
技術領域：
本實用新型提供了一種電子開關，它特別適用於與負載串接的電器開關的互換。
目前，以可控矽做各種控制開關已經很普遍，所採用的觸發形式大部分是相移觸發，相移觸發輸出波形差，存在電磁輻射和對其它電子設備幹擾的缺點。另外，現有的可控矽開關，一般都需三條出線，與現有機械觸點式開關互換時需增加一條電線，互換麻煩。個別也有二引線可控矽開關，它是採用在橋式整流的直流輸出側用單向可控矽控制電路通斷，橋式整流使開關導通壓降、熱消耗和成本都增加了。
本實用新型的目的在於克服上述不足而提供一種具有低導通壓降、低成本、低波形失真特點，而且可以只有二條引線的可控矽零相位觸發開關。
本實用新型由控制電路［1］、穩壓電源［2］、降壓電路［3］、雙向可控矽T、觸發控制三極體BG與限流電阻R組成。交流電源與負載RL串聯後接到開關電路AB兩端。穩壓電源［2］是給控制電路［1］和觸發控制電路BG、R、T供電的電路。當可控矽T處於開狀態時，穩壓電源［2］與T串聯後接於AB端；當可控矽T處於關狀態時，穩壓電源［2］是通過降壓電路［3］串接於AB端，從而保證了開關兩種狀態都能通過穩壓電源向控制電路［1］和觸發電路提供所需工作電源。控制電路［1］可由聲、光、電控制的延時或雙穩電路來提供控制三極體BG開關信號。
本實用新型由於開關同負載串聯，只有二條引線，與現有機械觸點式開關互換方便；由於採用雙向可控矽零觸發電路，避免了對其它電器的電磁幹擾，降低了開狀態壓降，減少了元件數量。
圖1是本實用新型的原理方框圖。
圖2是本實用新型的一種實施例電路原理圖。
圖3是本實用新型的另一種實施例電路原理圖。
下面結合圖2進一步詳述。當控制電路［1］輸出V為低電位時，電晶體BG截止，可控矽T無觸發電流而處於關斷狀態，控制電路的工作電源電壓由負載RL到C1、經D2、D5～Dn二極體組決定，只要控制電路耗電微小，則降壓元件C1就可以很小，從而使通過RL電流很小，不影響RL的關斷狀態。當控制電路1輸出V為高電位時，電晶體BG飽和導通，可控矽T得到經過電晶體BG、電阻R、可控矽T的控制極的觸發電流而處於導通狀態，控制電路的工作電源電壓由負載RL到可控矽T、經D5～Dn二極體組決定，在保證控制電路工作電壓前提下，D5～Dn二極體組數量要取得儘量少，以使開關電路開狀態壓降最低。二極體在小電流和大電流時正向壓降不一致，為了保證開關電路開關兩種狀態時供給控制電路［1］電壓穩定，開關電路的穩壓電源在關狀態時比開狀態時多接入一個二極體D2，而且在開狀態時向控制電路［1］供電還要經二極體D1，這樣就解決了開關兩種狀態下穩壓電源［2］供給控制電路電源電壓穩定問題。前述狀態是交流電源A為正，B為負時穩壓電源工作狀態，這時向控制電路［1］供電的電源正極經控制電路［1］上端到下端，經二極體D3到交流電源另一端，同時使電容C2充電；當交流電源A為負、B為正半周時，由二極體D4為負載提供了這個半波通路，這時二極體D3反偏截止，控制電路［1］和觸發電流由C2電容維持供電，這樣就解決了交流雙半波通路和控制直流電源隔離問題。
在另一實施例圖3中，將供給控制電路［1］的電源和供給可控矽T觸發電源由二極體D0進行隔離，電容C2改成只供可控矽T觸發迴路應用，增加電容C3專為控制迴路［1］應用，這樣使控制電路電源更加穩定。增加穩壓管DW起吸收幹擾和保證電路安全之用。在降壓電容C1迴路增加電阻R1是C1短路時保證電路安全。其它與圖2相同不再複述。
權利要求1.一種能與交流負載串聯的零相位觸發雙向可控矽開關，由雙向可控矽T、電阻R、電晶體BG、降壓電路[3]、穩壓電源[2]和控制電路[1]組成，其特徵是雙向可控矽T與穩壓電源[2]連接，然後與負載RL串聯後接於交流電源中，降壓電路[3]的一端與可控矽T第一極連結，降壓電路[3]的另一端接在穩壓電源[2]向控制電路[1]供電的正極連結點處，控制觸發三極體BG的控制電路[1]的另一端與三極體BG發射極同接於穩壓電源負端作為參考地端，電阻R串接於電晶體BG和雙向可控矽控制極之間。
2.根據權利要求1所述的雙向可控矽開關，其特徵在於穩壓電源［2］與雙向可控矽連結點是由反向並聯二極體D1、D2的一端和正向串聯二極體組D5～Dn組成，在D5～Dn二極體組兩端又反向並聯二極體D4。
3.根據權利要求1所述的雙向可控矽開關，其特徵在於穩壓電源［2］中的二極體D3的負端與二極體組D5～Dn負端連結後接交流電源一端，D3的正端與控制電路［1］、三極體BG的參考地端連接。
4.根據權利要求1所述的雙向可控矽開關，其特徵在於穩壓電源［2］中的電容C2正負極分別接於穩壓電源［2］的正極與參考地端之間，也可以將C2正極改接在可控矽T的第二極，在穩壓電源［2］正極出口端串聯接入一個正向二極體DO，二極體D0負端結點處接又一電容C3正極，C3的負極接參考地端。
5.根據權利要求1所述的雙向可控矽開關，其特徵在於降壓電路［3］可以是電容，也可以是電容和電阻串聯組成。
專利摘要本實用新型屬於電子開關領域，公開了一種雙向可控矽零相位觸發電子開關，它是由一隻雙向可控矽、一個控制電路、一個穩壓電源電路、一個降壓電路和三極體、電阻組成。該電子開關可與負載串聯後接到交流電源，又由於是雙向可控矽零相位觸發，因而具有替換普通開關方便、接通狀態壓降低、對其它電子設備幹擾小、元件少的特點。
文檔編號H03K17/13GK2141149SQ9223869
公開日1993年8月25日 申請日期1992年10月25日 優先權日1992年10月25日
發明者邵繼祥, 邊宏麗 申請人:邵繼祥, 邊宏麗