触发晶闸管的脉冲调制电路及方法技术

一种触发晶闸管的脉冲调制电路，包括：脉冲波形产生电路、调制信号产生电路以及与门电路。一种触发晶闸管的方法，包括：建立脉冲波形产生电路和调制信号产生电路；通过脉冲波形产生电路生成脉冲宽度调制波形，以及，通过调制信号产生电路生成脉冲宽度调制信号；将脉冲宽度调制波形和脉冲宽度调制信号进行逻辑与运算，生成得到驱动信号；输出驱动信号至晶闸管以触发晶闸管。上述触发晶闸管的脉冲调制电路及方法，在保证精确的触发角和触发能量即脉冲作用时间的同时可极大地降低驱动芯片的晶闸管的门极损耗，提高了脉冲调制电路的质量，该电路简单可靠且易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触发电路
，特别是涉及一种触发晶闸管的脉冲调制电路及方法。
技术介绍
晶闸管由于其能承受的高电压、大电流和可靠稳定的特点而广泛地应用于电力电子、电机控制、大功率变频等领域。在常规应用中，一般通过微控制器例如DSP(数字信号处理器，DigitalSignalProcessing)、MCU(微控制单元，MicrocontrollerUnit)、FPGA(现场可编程门阵列，Field-ProgrammableGateArray)等产生的PWM(脉冲宽度调制，PulseWidthModulation)波经过一级功率放大后直接驱动晶闸管，以使晶闸管导通。然而，上述的驱动方式对具有晶闸管驱动芯片本身的性能有较高的要求，由于驱动芯片在一个触发周期内满占空触发，流过驱动芯片电流大、长时间运行时电路存在发热甚至损坏的问题，进而产生电机失控、桥式电路的上桥和下桥同时导通等诸多不良后果，不能满足电路的驱动需求。
技术实现思路
基于此，有必要针对如何提高电路质量的技术问题，提供一种触发晶闸管的脉冲调制电路及方法。一种触发晶闸管的脉冲调制电路，包括：脉冲波形产生电路、调制信号产生电路以及与门电路，所述与门电路分别与所述脉冲波形产生电路以及所述调制信号产生电路连接；所述脉冲波形产生电路用于产生脉冲宽度调制波形，并向所述与门电路输出所述脉冲宽度调制波形；所述调制信号产生电路用于产生脉冲宽度调制信号，并向所述与门电路输出所述脉冲宽度调制信号；所述与门电路用于将所述脉冲宽度调制波形和所述脉冲宽度调制信号进行逻辑与运算以生成驱动信号，并用于将所述驱动信号输出到晶闸管以触发所述晶闸管。在其中一个实施例中，所述调制信号产生电路包括：第一自激震荡电路、第一选频电路以及第一滤波整形电路，所述第一自激震荡电路分别与所述第一选频电路连接以及所述第一滤波整形电路连接，所述第一选频电路与所述第一滤波整形电路连接，所述第一滤波整形电路与所述与门电路连接；所述第一自激震荡电路用于分别向所述第一选频电路以及所述第一滤波整形电路输出第一调制脉冲信号，所述第一选频电路用于调整所述第一调制脉冲信号的占空比，生成并输出第二调制脉冲信号，所述第一滤波整形电路用于对所述第一自激震荡电路输出的所述第一调制脉冲信号以及所述第一选频电路输出的所述第二调制脉冲信号进行整形处理以生成所述脉冲宽度调制信号，并输出所述脉冲宽度调制信号到所述与门电路。在其中一个实施例中，所述第一自激震荡电路包括电阻R11、电容C11、反相器U11B，所述第一选频电路包括电容C12、电阻R12，所述第一滤波整形电路包括反相器U12B、反相器U13B、与门U14A；电容C11的一端接地，另一端与反相器U11B的输入端连接；电阻R11分别与反相器U11B的输入端和输出端连接；电容C12的一端与反相器U11B的输出端连接，另一端与反相器U12B的输入端连接；电阻R12的一端与反相器U12B的输入端连接，另一端接地；反相器U13B的输入端与反相器U12B的输出端连接，反相器U13B的输出端与与门U14A的输入端连接；反相器U11B的输出端还与与门U14A的输入端连接；与门U14A的输出端与所述与门电路的输入端连接。在其中一个实施例中，反相器U12B和反相器U13B为施密特反相器。在其中一个实施例中，所述调制信号产生电路包括：第二自激震荡电路、第二选频电路以及第二滤波整形电路，所述第二自激震荡电路与所述第二选频电路连接，所述第二选频电路与所述第二滤波整形电路连接，所述第二滤波整形电路与所述与门电路连接；所述第二自激震荡电路向所述第二选频电路输出第二调制脉冲信号，所述第二选频电路用于调整所述第二调制脉冲信号的占空比，生成并输出第二调制脉冲信号，所述第二滤波整形电路用于对所述第二选频电路输出的所述第二调制脉冲信号进行整形处理以生成所述脉冲宽度调制信号，并向所述与门电路输出所述脉冲宽度调制信号。在其中一个实施例中，所述第二自激震荡电路包括电阻R21、电容C21、反相器U21B，所述第二选频电路包括电容C22、电阻R22，所述第二滤波整形电路包括反相器U22B、反相器U23B；电容C21的一端接地，另一端与反相器U21B的输入端连接；电阻R21分别与反相器U21B的输入端和输出端连接；电容C22的一端与反相器U21B的输出端连接，另一端与反相器U22B的输入端连接；电阻R22的一端与反相器U22B的输入端连接，另一端接地；反相器U23B的输入端与反相器U22B的输出端连接，反相器U23B的输出端与所述与门电路的输入端连接。在其中一个实施例中，反相器U22B和反相器U23B为施密特反相器。在其中一个实施例中，所述脉冲波形产生电路包括数字信号处理器、微控制单元或者现场可编程门阵列。一种触发晶闸管的方法，包括：建立脉冲波形产生电路和调制信号产生电路；通过所述脉冲波形产生电路生成脉冲宽度调制波形，以及，通过所述调制信号产生电路生成脉冲宽度调制信号；将所述脉冲宽度调制波形和所述脉冲宽度调制信号进行逻辑与运算，生成得到驱动信号；输出所述驱动信号至晶闸管以触发所述晶闸管。在其中一个实施例中，所述输出所述驱动信号至晶闸管以触发所述晶闸管，包括：放大所述驱动信号的功率；向所述晶闸管输出功率放大后的驱动信号以触发导通所述晶闸管。上述触发晶闸管的脉冲调制电路及方法，脉冲波形产生电路产生脉冲宽度调制波形，调制信号产生电路产生脉冲宽度调制信号，与门电路将脉冲宽度调制波形和脉冲宽度调制信号进行逻辑与运算以生成驱动信号，并向晶闸管输出驱动信号，从而触发晶闸管，可知逻辑与运算后生成的驱动信号为强脉冲触发，能使晶闸管充分导通，提高触发电路的可靠性，在保证精确的触发角和触发能量即脉冲作用时间的同时可极大地降低驱动芯片的晶闸管的门极损耗，提高了脉冲调制电路的质量，该电路简单可靠且易于实现。附图说明图1为一个实施例中触发晶闸管的脉冲调制电路的模块示意图；图1-2为另一个实施例中触发晶闸管的脉冲调制电路的模块示意图；图2为一个实施例中调制信号产生电路的模块示意图；图3为一个实施例中调制信号产生电路的原理示意图；图4为另一个实施例中调制信号产生电路的模块示意图；图5为另一个实施例中调制信号产生电路的原理示意图；图6为一个实施例中触发晶闸管的方法的步骤示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。请参阅图1，其为一个实施例中触发晶闸管的脉冲调制电路10的模块示意图，一种触发晶闸管的脉冲调制电路10包括：脉冲波形产生电路101、调制信号产生电路102以及与门电路103，与门电路103分别与脉冲波形产生电路101以及调制信号产生电路102连接。脉冲波形产生电路101用于产生脉冲宽度调制波形，并向与门电路103输出脉冲宽度调制波形。例如，脉冲宽度调制波形即PWM波。调制信号产生电路102用于产生脉冲宽度调制信号，并向与门电路103输出脉冲宽度调制信号。例如，脉冲宽度调制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触发晶闸管(104)的脉冲调制电路，其特征在于，包括：脉冲波形产生电路(101)、调制信号产生电路(102)以及与门电路(103)，所述与门电路(103)分别与所述脉冲波形产生电路(101)以及所述调制信号产生电路(102)连接；所述脉冲波形产生电路(101)用于产生脉冲宽度调制波形，并向所述与门电路(103)输出所述脉冲宽度调制波形；所述调制信号产生电路(102)用于产生脉冲宽度调制信号，并向所述与门电路(103)输出所述脉冲宽度调制信号；所述与门电路(103)用于将所述脉冲宽度调制波形和所述脉冲宽度调制信号进行逻辑与运算以生成驱动信号，并用于将所述驱动信号输出到晶闸管(104)以触发所述晶闸管(104)。

【技术特征摘要】
1.一种触发晶闸管(104)的脉冲调制电路，其特征在于，包括：脉冲波形产生电路(101)、调制信号产生电路(102)以及与门电路(103)，所述与门电路(103)分别与所述脉冲波形产生电路(101)以及所述调制信号产生电路(102)连接；所述脉冲波形产生电路(101)用于产生脉冲宽度调制波形，并向所述与门电路(103)输出所述脉冲宽度调制波形；所述调制信号产生电路(102)用于产生脉冲宽度调制信号，并向所述与门电路(103)输出所述脉冲宽度调制信号；所述与门电路(103)用于将所述脉冲宽度调制波形和所述脉冲宽度调制信号进行逻辑与运算以生成驱动信号，并用于将所述驱动信号输出到晶闸管(104)以触发所述晶闸管(104)。2.根据权利要求1所述的触发晶闸管(104)的脉冲调制电路，其特征在于，所述调制信号产生电路(102)包括：第一自激震荡电路(201)、第一选频电路(202)以及第一滤波整形电路(203)，所述第一自激震荡电路(201)分别与所述第一选频电路(202)连接以及所述第一滤波整形电路(203)连接，所述第一选频电路(202)与所述第一滤波整形电路(203)连接，所述第一滤波整形电路(203)与所述与门电路(103)连接；所述第一自激震荡电路(201)用于分别向所述第一选频电路(202)以及所述第一滤波整形电路(203)输出第一调制脉冲信号，所述第一选频电路(202)用于调整所述第一调制脉冲信号的占空比，生成并输出第二调制脉冲信号，所述第一滤波整形电路(203)用于对所述第一自激震荡电路(201)输出的所述第一调制脉冲信号以及所述第一选频电路(202)输出的所述第二调制脉冲信号进行整形处理以生成所述脉冲宽度调制信号，并输出所述脉冲宽度调制信号到所述与门电路(103)。3.根据权利要求2所述的触发晶闸管(104)的脉冲调制电路，其特征在于，所述第一自激震荡电路(201)包括电阻R11、电容C11、反相器U11B，所述第一选频电路(202)包括电容C12、电阻R12，所述第一滤波整形电路(203)包括反相器U12B、反相器U13B、与门U14A；电容C11的一端接地，另一端与反相器U11B的输入端连接；电阻R11分别与反相器U11B的输入端和输出端连接；电容C12的一端与反相器U11B的输出端连接，另一端与反相器U12B的输入端连接；电阻R12的一端与反相器U12B的输入端连接，另一端接地；反相器U13B的输入端与反相器U12B的输出端连接，反相器U13B的输出端与与门U14A的输入端连接；反相器U11B的输出端还与与门U14A的输入端连接；与门U14A的输出端与所述与门电路(103)的输入端连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广辉，乔一伦，刘敏通，王鹏，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44