CN103647443A

CN103647443A - 一种scr高效控制电路

Info

Publication number: CN103647443A
Application number: CN201310718670.2A
Authority: CN
Inventors: 张宁; 杨文鸽; 罗帅
Original assignee: XI'AN CHI ELECTRIC Co Ltd
Current assignee: XI'AN CHI ELECTRIC Co Ltd
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2014-03-19

Abstract

一种SCR高效控制电路，电阻R1、R2通过光耦U1、U2连接FireA、FireB；电容C3、电阻R3接至连接点K4与光耦U1之间；电阻R6连接稳压管D3、电阻R2和开关管Q2；二极管D1连接开关管Q2；开关管Q2连接稳压管D3、开关管Q1；电阻R7、R8串联后连接二极管D4，二极管D4通过二极管D5连接电阻R5；电阻R9、R10串联后连接二极管D7，二极管D7通过二极管D8连接电阻R13，电阻R13连接光耦U5；稳压管D9连接光耦U5；电阻R14接至连接点K1与光耦U5之间；电阻R16连接稳压管D10、电阻R11、开关管Q4；开关管Q4通过开关管Q3连接耦U5、电阻R12，电阻R12连接连接点G1、电容C14；SCR未导通时，连接点K1、K4两端有电压，经电阻分压直接作用于开关管的控制极，满足导通条件；具有高效可靠、自取电的特的。

Description

一种SCR高效控制电路

技术领域

本发明属于电力电子半导体器件SCR的控制技术领域，特别涉及一种SCR高效控制电路，适用于功率控制器、交流电源及异步电机软起动器。

背景技术

随着电力电子技术的进步，电机软起动器、交流电源应用量的日益增加，传统的脉冲变压器控制电路其电流上升时间较长，易产生电磁干扰，故实际效果不佳，且需提供单独电源，功耗、体积、重量较大，使用起来不太方便。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目是提供一种高效可靠、自取电的SCR高效控制电路。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种SCR高效控制电路，包括有电阻R1、R2，电阻R1、R2的左端连接5V电源，右端分别连接光耦U1、U2的管脚1，光耦U1、U2的管脚2分别连接Fire A、FireB的控制端；电容C1、稳压管D2的左端连接光耦U1的管脚4，电容C1、稳压管D2的右端连接连接点K4；电容C3、电阻R3连接至连接点K4与光耦U1的管脚3之间；电阻R6的左端连接连接点K4，电阻R6的右端分别连接至稳压管D3的左端、电阻R2的下端和开关管Q2的管脚1；二极管D1的左端连接开关管Q2的管脚2，二极管D1的右端连接连接点K1；开关管Q2的管脚3连接稳压管D3的右端及开关管Q1的管脚2；开关管Q1的管脚1连接耦U1的管脚3，开关管Q1的管脚3连接电阻R4的左端，电阻R4的右端连接G4和电容C8的上端，电容C8的下端连接连接点K4；电阻R7、R8串联，分别连接K1和二极管D4的左端，二极管D4的右端连接二极管D5的下端，二极管D5的上端连接电阻R5的下端，电阻R5的上端连接U1的管脚4；电阻R9、R10串联，分别连接连接点K2和二极管D7的左端，二极管D7的右端连接二极管D8的上端，二极管D8的下端连接电阻R13的上端，电阻R13的下端连接光耦U5的管脚4；电容C13、稳压管D9的左端连接光耦U5的管脚4，电容C13、稳压管D9的右端连接K1；电容C15、电阻R14连接至连接点K1与光耦U5的管脚3之间；电阻R16的左端连接K1，电阻R16的右端分别连接至稳压管D10的左端、电阻R11的下端和开关管Q4的管脚1；二极管D6的左端连接开关管Q4的2管脚，二极管D6的右端连接连接点K4；开关管Q4的管脚3连接稳压管D10的右端及开关管Q3的管脚2；开关管Q3的管脚1连接耦U5的管脚3，开关管Q3的管脚3连接电阻R12的左端，电阻R12的右端连接连接点G1和电容C14的上端，电容C14的下端连接点K1。

本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)SCR的门极控制电流直接取自主回路(即电网)，可根据需要加大或减小，避免了使用独立电源功率的限制，使SCR的导通更为可靠，且电路简单。

2)采用半导体开关管，相比于脉冲变压器，动作时间更为迅速，电流的上升时间也更短，可使SCR快速靠导通，减少了SCR的开关损耗和发热量，且没有电磁干扰，电路体积和重量也有所减小，延长了使用寿命。

附图说明

图1为本发明SCR高效控制电路整体示意图。

图2为本发明实际应用的主回路电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，一种SCR高效控制电路，包括有电阻R1、R2，电阻R1、R2的左端连接5V电源，右端分别连接光耦U1、U2的管脚1，光耦U1、U2的管脚2分别连接Fire A、FireB的控制端；电容C1、稳压管D2的左端连接光耦U1的管脚4，电容C1、稳压管D2的右端连接连接点K4；电容C3、电阻R3连接至连接点K4与光耦U1的管脚3之间；电阻R6的左端连接K4，电阻R6的右端分别连接至稳压管D3的左端、电阻R2的下端和开关管Q2的管脚1；二极管D1的左端连接开关管Q2的管脚2，二极管D1的右端连接连接点K1；Q2的管脚3连接稳压管D3的右端及Q1的管脚2；开关管Q1的管脚1连接耦U1的管脚3，开关管Q1的管脚3连接电阻R4的左端，电阻R4的右端连接G4和电容C8的上端，电容C8的下端连接连接点K4；电阻R7、R8串联，分别连接K1和二极管D4的左端，二极管D4的右端连接二极管D5的下端，二极管D5的上端连接电阻R5的下端，电阻R5的上端连接光耦U1的管脚4；电阻R9、R10串联，分别连接连接点K2和二极管D7的左端，二极管D7的右端连接二极管D8的上端，二极管D8的下端连接电阻R13的上端，电阻R13的下端连接光耦U5的管脚4；电容C13、稳压管D9的左端连接光耦U5的管脚4，电容C13、稳压管D9的右端连接K1；电容C15、电阻R14连接至连接点K1与光耦U5的管脚3之间；电阻R16的左端连接连接点K1，电阻R16的右端分别连接至稳压管D10的左端、电阻R11的下端和开关管Q4的管脚1；二极管D6的左端连接开关管Q4的2管脚，二极管D6的右端连接连接点K4；开关管Q4的管脚3连接稳压管D10的右端及开关管Q3的管脚2；开关管Q3的管脚1连接耦U5的管脚3，开关管Q3的管脚3连接电阻R12的左端，电阻R12的右端连接连接点G1和电容C14的上端，C14的下端连接点K1。

本发明的电路主要的元件为开关管、光耦、稳压管、二极管、电阻和电容，SCR为半导体可控砖的缩写，K1、K2均为连接点。连接点K1、K2分别接至主回路的任意两输入端(即电网)，通过R5、R7～R10、R13电阻的限流以及二极管D4、二极管D5、二极管D7、二极管D8的叠加，将电网能量储存于C1、C13当中，稳压管D2、稳压管D9用来限制储能电容两端的电压值。连接点K1、K4分别接于反并联SCR的两端，其中连接点K1接电网，连接点K4接负载。电阻R2、R6及R11、R16用于控制开关管Q2、Q4。当SCR未导通时，连接点K1、连接点K4两端必会有一定的电压存在，经过电阻的分压直接作用于开关管的控制极，使其满足导通的条件。反之，则无法导通。这样，避免了对SCR反复无效的触发，可延长门极的寿命。D3、D10为稳压管，用于保护开关管。光耦U1、U5用来控制开关管Q1、Q3，同时，也对信号控制和主回路之间进行了隔离。当主回路需在正半周导通时，则需外部控制***对Fire_D提供一低电平，使光耦的输出端饱和，然后电容C13上储存的能量会通过光耦，直接作用于开关管的门极，从而使开关管Q3满足导通条件，若此时开关管Q4满足条件，则SCR导通。若想关断SCR，需拉高或开路Fire_D，等到主回路信号的过零点，SCR自动关断。当主回路在负半周导通时，则需控制Fire_A，原理同上。电阻R4与R12为门极限流电阻，可根据需要选择。

参见图2，图2为实际应用中主回路电路图。Q1、Q2为两个反并联接的SCR，分别控制正半波和负半波。G1为Q1的控制极，G4为Q2的控制极，连接点K1为Q1阴极，连接点K4为Q2阴极，这四个点连接至图1中相应的点即可。

Claims

1.一种SCR高效控制电路，其特征在于，包括有电阻(R1、R2)，电阻(R1、R2)的左端连接5V电源，右端分别连接光耦(U1、U2)的管脚(1)，光耦(U1、U2)的管脚2分别连接Fire A、FireB的控制端；电容(C1)、稳压管(D2)的左端连接光耦(U1)的管脚(4)，电容(C1)、稳压管(D2)的右端连接连接点(K4)；电容(C3)、电阻(R3)连接至连接点(K4)与光耦(U1)的管脚(3)之间；电阻(R6)的左端连接连接点(K4)，电阻(R6)的右端分别连接至稳压管(D3)的左端、电阻(R2)的下端和开关管(Q2)的管脚(1)；二极管(D1)的左端连接开关管(Q2)的管脚(2)，二极管(D1)的右端连接连接点(K1)；(Q2)的管脚(3)连接稳压管(D3)的右端及开关管(Q1)的管脚(2)；开关管(Q1)的管脚(1)连接耦(U1)的管脚(3)，开关管(Q1)的管脚(3)连接电阻(R4)的左端，电阻(R4)的右端连接(G4)和电容(C8)的上端，电容(C8)的下端连接连接点(K4)；电阻(R7、R8)串联，分别连接连接点(K1)和二极管(D4)的左端，二极管(D4)的右端连接二极管(D5)的下端，二极管(D5)的上端连接电阻(R5)的下端，电阻(R5)的上端连接光耦(U1)的管脚(4)；电阻(R9、R10)串联，分别连接连接点(K2)和二极管(D7)的左端，二极管(D7)的右端连接二极管(D8)的上端，二极管(D8)的下端连接电阻(R13)的上端，电阻(R13)的下端连接(U5)的管脚(4)；电容(C13)、稳压管(D9)的左端连接光耦(U5)的管脚(4)，电容(C13)、稳压管(D9)的右端连接(K1)；电容(C15)、电阻(R14)连接至(K1)与光耦(U5)的管脚(3)之间；电阻(R16)的左端连接连接点(K1)，电阻(R16)的右端分别连接至稳压管(D10)的左端、电阻(R11)的下端和开关管(Q4)的管脚(1)；二极管(D6)的左端连接开关管(Q4)的(2)管脚，二极管(D6)的右端连接连接点(K4)；开关管(Q4)的管脚(3)连接稳压管(D10)的右端及开关管(Q3)的管脚(2)；开关管(Q3)的管脚(1)连接耦(U5)的管脚(3)，开关管(Q3)的管脚(3)连接电阻(R12)的左端，电阻(R12)的右端连接连接点(G1)和电容(C14)的上端，(C14)的下端连接点(K1)。