CN103647443A - 一种scr高效控制电路 - Google Patents
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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
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)
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)。
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