一种双向晶闸管触发电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种双向晶闸管触发电路，该电路包括第一引出端子、第二引出端子、双向晶闸管、触发二极管、第一电容和电容充电控制电路，第一引出端子外接在电源的火线上，第二引出端子与双向晶闸管的第一主电极连接，第一引出端子和第二引出端子分别外接负载的两端；双向晶闸管的第二主电极外接电源的零线；所述双向晶闸管的门极、触发二极管、第一电容、双向晶闸管的第一主电极依次连接；所述电容充电控制电路的一端连接在触发二极管与第一电容的联结点上，其另一端外接电源的零线；电容充电控制电路外接脉冲宽度调制方波信号源。本实用新型专利技术可通过脉冲宽度调制方波对双向晶闸管的触发相位进行调节，可应用到自动控制系统中充当执行器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于触发电路
，特别涉及一种双向晶闸管触发电路。
技术介绍
传统的双向晶闸管触发电路如图1所示，由可调电阻1、电阻2、电容3、触发二极 管4、双向晶闸管5组成的双向晶闸管触发电路，电源的火线33通过第一引出端子6接在 外接负载35的一端，可调电阻1通过第二引出端子7接在外接负载35的另一端，电源的零 线34接在电容3的一端、双向晶闸管5的一个主电极上，电源两端的电压为220v。在电源 的正半周，电源通过可调电阻1、电阻2对电容3进行充电，电容3两端电压以指数规律上 升，当电容3两端电压上升到触发二极管4的正向转折电压，触发二极管4正向触发导通， 电容3、触发二极管4、双向晶闸管的门极和其一端形成回路，电容3向双向晶闸管5的门极 放电，双向晶闸管5触发导通，电容3两端电压回复到初始状态，电源加在负载的两端使负 载获得功率。同理，在电源的负半周，电源通过可调电阻1、电阻2对电容3进行反向充电， 当电容3两端电压反向上升到触发二极管4的反向转折电压，触发二极管4反向触发导通， 电容3、触发二极管4、双向晶闸管的门极和其一端形成回路，电容3向双向晶闸管的门极反 向放电，双向晶闸管5触发导通，电容3两端电压回复到初始状态，电源加在负载的两端使 负载获得功率。若可调电阻1、电阻2和电容3的取值合理，在系统运行的过程中，手动调节 可调电阻1的大小，改变电容的充电常数，就能控制双向晶闸管5在电源正负半波触发的相 角，从而控制负载所能获得的功率大小。此类电路的优点为结构简单，运行可靠。但是要控 制负载所能获得的功率，必须通过手动调节可调电阻的大小，而不能通过电信号进行调节。 这样就不能把此电路应用到自动控制系统中充当执行器，大大限制了此电路的应用。
技术实现思路
本技术的首要目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构简 单、合理，可通过脉冲宽度调制方波信号(即PWM方波信号)进行调节的双向晶闸管触发电 路，可应用到自动控制系统中充当执行器。为达上述目的，本技术采用如下的技术方案一种双向晶闸管触发电路，包括 第一引出端子、第二引出端子、双向晶间管、触发二极管和第一电容，所述第一引出端子外 接在电源的火线上，第二引出端子与双向晶闸管的第一主电极连接，第一引出端子和第二 引出端子分别外接负载的两端；还包括电容充电控制电路，双向晶闸管的第二主电极外接 电源的零线；所述双向晶闸管的门极、触发二极管、第一电容以及双向晶闸管的第一主电极 依次连接；所述电容充电控制电路的一端连接在触发二极管与第一电容的联结点上，其另 一端外接电源的零线；所述电容充电控制电路外接脉冲宽度调制方波信号源。所述电容充电控制电路包括整流桥、三极管、第一电阻和直流斩波电路，所述整流 桥设有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，其第一输入端接在触发二极管 与第一电容的联结点上，所述整流桥的第一输出端、三极管的集电极、三极管的发射极、第一电阻以及整流桥的第二输入端依次连接，所述整流桥的第二输出端外接电源的零线；所 述直流斩波电路的两端分别与三极管的基极、整流桥的第二输入端连接。所述直流斩波电路包括第二电容、开关光耦、第二电阻、第三电阻和隔离直流电压 源，所述第二电容的两端分别与三极管的基极、整流桥的第二输入端连接；所述开关光耦包 括发射输入端、发射输出端、接收输入端和接收输出端，所述隔离直流电压源的正极、第二 电阻、开关光耦的接收输入端、开关光耦的接收输出端以及三极管的基极依次连接；所述开 关光耦的发射输入端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端、开关光耦的发射输出端 外接脉冲宽度调制方波信号源，输入脉冲宽度调制方波信号；所述隔离直流电压源的负极 与整流桥的第二输入端连接。所述整流桥由第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管构成，所述第一 输入端为第二二极管的阴极与第四二极管的阳极的联结点处的引线，所述第二输入端为第 一二极管的阳极与第二二极管的阳极的联结点处的引线，所述第一输出端为第三二极管的 阴极与第四二极管的阴极的联结点处的引线，所述第二输出端为第一二极管的阴极与第 三二极管的阳极的联结点处的引线。所述隔离直流电压源为5V的直流电压源。所述脉冲宽度调制方波信号源优选为外部的控制器。由上述电路实现的双向晶闸管触发过程电源上电，在电源的正半周，电源的火 线、外接负载、第一电容、电容充电控制电路中整流桥的第四二极管、三极管、第一电阻、整 流桥的第一二极管以及电源的零线形成正向充电回路对第一电容进行充电，当第一电容两 端的电压等于触发二极管的正向转折电压时，触发二极管导通，使得第一电容、触发二极 管、双向晶闸管的门极和双向晶闸管的第一主电极形成通路，第一电容通过双向晶闸管的 门极进行放电，从而触发双向晶闸管导通，使负载获得功率；在电源的负半周，电源的零线、 电容充电控制电路中整流桥的第三二极管、三极管、第一电阻、整流桥的第二二极管、第一 电容、外接负载和电源火线形成反向充电回路并对第一电容进行充电，当第一电容两端的 电压等于触发二极管的反向转折电压时，触发二极管导通，使得第一电容、触发二极管、双 向晶闸管的门极和双向晶闸管的第一主电极形成通路，第一电容通过双向晶闸管的门极进 行放电，触发双向晶闸管导通；直流斩波电路将脉冲宽度调制方波信号源发出的脉冲宽度 调制方波信号转换成第二电容两端电压，控制和调节三极管的开关及导通程度，通过改变 脉冲宽度调制方波信号源向电容充电控制电路输入的脉冲宽度调制方波信号的脉冲宽度， 改变三极管的导通程度和第一电容的充电电流，进而改变双向晶闸管在电源正负半周触发 的相位。所述直流斩波电路控制和调节三极管的开关及导通程度的具体步骤为直流斩波 电路中开关光耦的发射输入端和发射输出端外接脉冲宽度调制方波信号源，开关光耦根据 脉冲宽度调制方波信号对第二电容进行充电；当改变加在开关光耦的发射输入端和发射输 出端的脉冲宽度调制方波信号的脉冲宽度时，第二电容两端的电压也相应改变，进而通过 第二电容两端的电压的改变来控制和调节三极管的开关以及导通程度。本技术采用电容充电控制电路来替代传统电路中的与触发二极管相连的电 容的充电电阻，从而使得与触发二极管相连的电容的充电时间是电信号可控。本技术的原理由于第二电容与三极管的发射极并联，通过控制并联第二电容两端电压的大小就可以控制三极管的开通和关断以及三极管的集电极电流大小，而与触 发二极管相连的第一电容是由三极管的集电极电流进行充电的，所以控制三极管的集电极 电流的大小就控制了电容的充电时间，从而控制双向晶闸管的触发相位，达到通过电信号 来调节双向晶闸管触发相位的目的。而与三极管并联的第二电容两端电压的控制是通过由 第二电容、开关光耦、第二电阻、第三电阻和隔离直流电压源构成的直流斩波电路来实现， 直流斩波电路中的开关光耦由频率较高的脉冲宽度调制方波信号来控制，通过改变脉冲宽 度调制方波信号的脉冲宽度，可以改变与三极管并联的第二电容两端的电压。另外，由于三 极管是单向导电器件，所以如果不采取任何措施，三极管只会在电源正半周时，对与触发二 极管相连的第一电容进行充电，而在电源的负半周，三极管将不能对与触发二极管相连的 第一电容进行充电，从而使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向晶闸管触发电路，包括第一引出端子、第二引出端子、双向晶闸管、触发二极管和第一电容，所述第一引出端子外接在电源的火线上，第二引出端子与双向晶闸管的第一主电极连接，第一引出端子和第二引出端子分别外接负载的两端；其特征在于：还包括电容充电控制电路，双向晶闸管的第二主电极外接电源的零线；所述双向晶闸管的门极、触发二极管、第一电容以及双向晶闸管的第一主电极依次连接；所述电容充电控制电路的一端连接在触发二极管与第一电容的联结点上，其另一端外接电源的零线；所述电容充电控制电路外接脉冲宽度调制方波信号源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑，杜汝全，田联房，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]