零电流触发型可控硅单相调功器制造技术

本实用新型专利技术是一种既可以带电阻性、电感性负载，又可以带电容性负载的零电流触发型可控硅单相交流调功器，它由内设直流稳压电路，调功波形发生器、电流过零同步跟踪电路、调功控制电路、双脉冲触发电路、触发隔离电路构成。它与负载串联工作，采用单线进出方式，不需另外接直流稳压源，广泛适用于电风扇、电机控速，控光，电路负载功率因数自动补偿方面，它体积小、精度高，不产生射频干扰，能在易燃易爆环境中使用。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种采用集成电路和双向可控硅构成的零电流触发型可控硅单相调功器，适用于对电阻性、电感性、电容性负载进行单相调功。一个典型的现有技术是采用多功能可控硅触发集成电路GY03为核心，配以其它辅助电路构成的电感负载零触发可控硅单相调功器(见技术专利申请说明书，专利申请号为CN87201177U)，这种调功器只适用于对电阻性、电感性负载进行单相调功，不适用于电容性负载，并且，这种调功器工作时需另外接直流稳压电源。本技术的目的是提供一种与现有技术相比，既适用于电阻性和电感性负载，又适用于电容性负载，电路更为简单、电路成本更为低廉、控制精度高、并不需另外接直流稳压电源、与负载接线简单的零电流触发型可控硅单相调功器。本技术的任务是这样实现的。调功器内设的直流稳压电路为调功器的其它电路提供稳定的直流电源，电流过零同步跟踪电路产生电流过零同步跟踪电压，调功波形发生器产生一种电压变化受控于电流过零同步跟踪电压的电压波形，该电压波形与电流过零同步跟踪电压经过或门电路送入调功控制电路的一个输入端，外界调功电压送入调功控制电路的另一个输入端，在调功控制电路的作用下，通过双触发脉冲和触发隔离电路，在负载及可控硅的电流过零点产生触发脉冲，可控硅受触发导通，负载得电，如果在下一个电流过零点没有触发脉冲，可控硅关断，负载失电。在单位时间内产生的触发脉冲量受外界调功控制电压所控制，改变外界调功控制电压，在单位时间内产生的触发脉冲量随之改变，也就改变了可控硅导通时间与关断时间的比例，从而使负载两端的平均电压随之改变，完成了本技术所提出的调功目的。本调功器较好的技术方案是调功波形发生器采用同步计数器电路与D／A转换电路组成，电流过零同步跟踪电路产生的电流过零同步跟踪电压送入同步计数器的脉冲输入端，同步计数器的输出端经D／A转换电路，形成一种电压变化受控于电流过零同步跟踪电压的电压波形。本调功器最好的技术方案是调功波形发生器采用一种波形发生电路与电子开关构成。波形发生电路输出的电压波形，经过受电流过零同步跟踪电路所产生的电流过零同步跟踪电压所控制的电子开关，输出一种电压变化受控于电流过零同步跟踪电压的电压波形。调功波形发生器中的电子开关可以是晶体管构成的，也可以由集成电路构成的。本技术所述的调功器中的内设直流稳压电路可以是晶体管构成的，也可以是集成电路构成的。本技术所述的调功器中的触发隔离电路可以采用变压器隔离法，也可以采用光电隔离法。本技术的特点是调功器可以对电阻性、电感性、电容性负载进行单相调功，通过负载的电流为完整的正弦波，本调功器与负载串联工作，并内设直流稳压电路，不需另外接直流稳压电源，调功器与负载及交流电源的接线只需两条，体积小，电路简单，不产生射频干扰，对电网没有公害，可靠性高。本技术的实施情况现通过一个优先选用的实施例并参照以下附图逐一说明。附图说明图1为本零电流触发型可控硅单相调功器与负载的接线原理图。图中I为本调功器，Ⅱ为负载。图2为本零电流触发型可控硅单相调功器的工作原理框图。图中a为调功波形发生器，b为电流过零同步跟踪电路，c为外界调功控制电压，d为调功控制器，e为双脉冲触发电路，f为触发隔离电路，g为内设直流稳压电路，h为可控硅，i为负载。图3为本零电流触发型可控硅单相调功器的优先选用实施例的电路原理图。图4为图3中各点电压波形图及通过负载的电流波形图。图5为采用集电极开路型集成电路时，其输出端需外接上拉电阻的电路原理图。图3中［1］为零电流触发型可控硅单相调功器，［2］为文氏电桥振荡器，［3］为双向电子开关，［4］为或门电路，［5］为电压比较器，［6］为触发脉冲变压器，［7］为双向可控硅，［8］为负载。R9、R11、C5、C6、D5～D20、DW构成图2中的内设直流稳压电路，D5～D20、DW、R9、R11、可控硅［7］、负载［8］构成图2中的电流过零同步跟踪电路，文氏电桥振荡器［2］与双向电子开关［3］构成图2中的调功波形发生器，电压比较器［5］构成图2中的调功控制电路，C4与触发脉冲变压器［6］的初级构成图2中的双触发脉冲电路，触发脉冲变压器［6］构成图2中的触发隔离电路。电路［1］的工作过程如下将电路［1］与负载［8］串联后，接入交流电源。交流电压经负载［8］与R11降压，D7整流、R9限流、DW稳压、C5、C6滤波后，向调功器的其它电路提供稳定的直流电压，这时，如果［1］中G点存在零电流触发脉冲电压，可控硅［7］受触发导通，交流电压经负载［8］降压后，经过可控硅［7］，D9～D20限压，D6整流，R9限流，DW稳压，C5、C6滤波，同样向调功器的其它电路提供稳定的直流电压。因此，不论可控硅［7］是否导通，本调功器内设的直流稳压电路总能向调功器的其它电路提供稳定的直流电压。电流过零同步跟踪电路的功能是获取与负载［8］电流完全同步的电流过零同步跟踪电压。其工作过程如下当可控硅［7］未导通时，交流电压经负载［8］、R11降压、D7整流、D5隔直、R9限流、DW稳压，在电路［1］中A点产生同步于负载［8］电流正半周的电压波形；当可控硅［7］受触发导通时，交流电压经负载［8］降压后，经过可控硅［7］，再经D9～D20限压、D6整流、D5隔直、R9限流、DW稳压，也在电路［1］中A点产生同步于负载［8］电流正半周的电压波形。无论可控硅［7］是否导通，均能在A点获取与负载电流正半周严格同步的电压波形(见图4.UA)。电路［1］中的文氏电桥振荡器［2］输出正弦波(见图4.UB)，调节W可改变文氏电桥振荡器［2］的输出正弦波的电压平均值。电路［1］中的C点电压受控于A点电压，当A点电压为高电平时，双向电子开关［3］导通，C点电压与B点电压同步变化。当A点电压为低电平时，C点电压通过电容C3保持，C点电压波形为电流过零同步跟踪电压所控制的电压波形(见图4.UC)。电路［1］中A点电压与C点电压经或门电路［4］在D点形成合成电压波形(见图4.UD)，D点电点与外界调功控制电压(见图4.UE)在电压比较器［5］内进行电压比较，电压比较器［5］输出脉冲电压波形(见图4.UF)。电路［1］中F点的脉冲电压经C4与脉冲触发变压器［6］的初级构成的微分电路，在G点形成双脉冲触发电压(见图4.UG)，经脉冲触发变压器［6］升压和隔离后，在可控硅［7］的电流过零点触发可控硅［7］导通，如果可控硅［7］的电流过零点没有触发脉冲，既使可控硅［7］已导通，这时，也变为关断状态。可控硅［7］导通后，交流电流正负半周分别经D10～D20、D9流经负载［8］(见图4.i)。由于D9～D20与负载［8］串联工作，使负载［8］两端的电压正、负半周相差5V～7V，这对于工作在220V或以上交流电压状态的负载［8］的正常工作没有影响。如果负载的额定工作电压较低，可采用变压器降压方法，降压变压器的初级取代负载［8］，负载接入变压器的次级。流经负载［8］的电流，由于可控硅［7］时通时断，使负载［8］上的电流也为时通时断的正弦波(见图4.i)，改变电路［1］的E点外界调功电压UE，流经负载［8］的电流的通断比随之改变，改变了单位时间内负载［8］平均电流，达到了本技术所提出的调功目的。调节电路［1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零电流触发型可控硅单相调功器，包括双向可控硅和集成电路触发控制器，其特征是它由内设直流稳压电路，调功波形发生器，电流过零同步跟踪电路，调功控制电路，双脉冲触发电路，触发隔离电路构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，
申请(专利权)人：周军，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]