禹式高防护可控硅控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种禹式高防护可控硅控制电路，包括电源ＰＯＷＥＲ、熔断器ＦＵ、电容Ｃ、电阻Ｒ１和负载Ｌ相连构成的串联电路及取样电路、触发电路、可控硅，取样电路并联在电容Ｃ和电阻Ｒ１的串联电路上，可控硅Ｂ的两个阳极分别和取样电路的两端并接，可控硅Ｂ的控制极ｇ和一个阳极分别与控制光耦Ａ的两个输出脚相连，控制光耦Ａ的一个输出脚经电阻Ｒ３和可控硅Ｂ的控制极ｇ相连，触发电路的一端连接到取样电路上，触发电路的另一端与控制光耦Ａ和电阻Ｒ３的并接点相连。本实用新型专利技术将防堵和疏导相结合，当冲击的能量超出常规电路的防堵保护能力时，会触发可控硅主动导通，从而确保可控硅不被击穿，保证了工业负载控制系统的正常使用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

 本技术涉及保护开关元件不被雷击及浪涌电流破坏的可控硅控制电路，尤其涉及一种对于开关元件截止时的雷击或浪涌冲击超限时主动导通开关元件来进行保护的禹式高防护可控硅控制电路。
技术介绍
恶劣工业现场常有雷击、感性负载、涌浪等引起的高压尖峰脉冲，会对工业电气功率控制产品造成损坏，并且由于出现时间及功率大小无规律，比较难以防护。常规的保护方案有加压敏限压保护，扼流线圈、快速熔断保护，阻容吸收保护等防堵方法。一般用阻容保护元件防止过高的电压上升率(dV/dt)，有时串以电感以阻止过高的电流上升率(dI/dt)， 还有在可控硅两端并接压敏电阻以防止高压冲击能量加于可控硅等控制元件上而击穿可控硅，但实际使用中可控硅还是常常易损坏。原因在于使用环境中出现的冲击高压脉冲峰值、功率、频率、电流并无一定的规律，无法选择最合适的参数，以上方法只能起到部分保护作用。
技术实现思路
本技术主要解决原有恶劣工况负载控制电路中可控硅很容易损坏，影响恶劣工况负载控制电路正常使用的技术问题；提供一种禹式高防护可控硅控制电路，将“防堵”和“疏导”相结合，当冲击的能量超出常规方法的防堵保护能力时，电路会触发可控硅主动导通，把冲击的能量通过自身通路疏导消散，从而确保可控硅不被击穿，确保控制电路系统的正常使用。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本技术包括电源POWER、熔断器FU、电容C、电阻R1和负载L相连构成的串联电路，取样电路并联在电容C和电阻R1的串联电路上，可控硅B的两个阳极分别和所述的取样电路的两端并接，可控硅B的控制极g和一个阳极分别与控制光耦A的两个输出脚相连，其特征在于还包括一个触发电路，所述的控制光耦A的一个输出脚经电阻R3和可控硅B的控制极g相连，所述的触发电路的一端连接到所述的取样电路上，触发电路的另一端与控制光耦A和电阻R3的并接点相连。正常工作时，控制光耦的输入端输入控制电压使其输出端导通，触发可控硅的控制端g，而使可控硅导通。交流电通过熔断器FU、可控硅B，流经负载L，而使负载L得电。当控制光耦的输入端没有控制电压输入时，控制光耦的输出端不导通，则可控硅B不导通,负载L不通电。电路中的突发高压加在取样电路上，通过触发电路耦合至电阻R3上，而使可控硅B短暂导通，避免可控硅B被高压击穿。可控硅的导通基本在半个交流电周期内（<10mS），不会对负载L的正常使用造成影响。大禹治水改变先人“堵”的方法，采用“堵、疏”并治，所以成功。本方案针对可控硅在恶劣工况应用中易损坏的情况，受大禹治水的方法启发，突破常规的防护方法，增加疏导电路结构，将防堵保护和疏导保护相结合，取得了有效的结果，电路中的可控硅在2KV高压脉冲下冲击大于一千次仍然完好无损。-->作为优选，所述的可控硅B的第二阳极t2与熔断器FU和电容C的并接点相连，可控硅B的第二阳极t2还与所述的控制光耦A的一个输出脚相连，可控硅B的第一阳极t1与电阻R1和负载L的并接点相连，控制光耦A的另一个输出脚经电阻R3和可控硅B的控制极g相连。作为优选，所述的可控硅B的第一阳极t1和可控硅B的控制极g之间连接有电阻R4。作为优选，所述的触发电路D可为触发管或电阻或电容或RC组合元件。根据实际环境及工况选用合适的触发电路。作为优选，所述的取样电路为电压敏感器件Z或者电压敏感器件Z和功率电阻R2的串联电路。这里的电压敏感器件可以是TVS管或压敏电阻等元件。本技术的有益效果是：通过增加疏导电路，将防堵和疏导相结合，当冲击的能量超出常规电路的防堵保护能力时，电路会触发可控硅主动导通，把冲击的能量通过自身通路疏导消散，从而确保可控硅不被击穿，保证了工业负载控制系统的正常使用。附图说明图1是本技术的一种电路结构示意图。图2是本技术的又一种电路结构示意图。图中1.取样电路，2.触发电路。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1：本实施例的禹式高防护可控硅控制电路，如图1所示，包括电源POWER、熔断器FU、电容C、电阻R1和负载L相连构成的串联电路，取样电路1并联在电容C和电阻R1的串联电路上，本实施例中取样电路1由电压敏感器件Z和电阻R2串联而成，可控硅B的第二阳极t2与熔断器FU和电容C的并接点相连，可控硅B的第二阳极t2还与控制光耦A的一个输出脚相连，可控硅B的第一阳极t1与电阻R1和负载L的并接点相连，可控硅B的控制极g经电阻R3和控制光耦A的另一输出脚相连。电压敏感器件Z和电阻R2的并接点和一个触发电路2的一端相连，触发电路2的另一端与控制光耦A和电阻R3的并接点相连。本实施例中触发电路2为触发管。实施例2：本实施例的禹式高防护可控硅控制电路，如图2所示，可控硅B的第一阳极t1和可控硅B的控制极g之间连接有电阻R4。其余的同实施例1。工作原理：当电脉冲冲击的能量小时，高压电流可通过R1、C回路和电压敏感器件Z、功率电阻R2回路被吸收和消散，防止加在可控硅B上而造成损坏。当冲击能量很大时（冲击电压或电流超出保护电路额定参数时），功率电阻R2上的电压升得足够高，通过触发电路2使可控硅B的控制极g达到触发阈值，从而使得可控硅B主动导通，使额外冲击能量由可控硅主回路消散。因可控硅在导通状态下可经受大电流的能量冲击，同时可控硅的导通电阻小、两端压降较小，不会被高压击穿。由于一般冲击能量具有高功率及脉冲时间短的特点，可控硅的导通基本在一个导通周期内（<10mS），不会对正常使用造成大的影响。选择合适容量的熔丝，就既能保护可控-->硅电路又不会频繁熔断，防止影响正常使用。本技术通过增加疏导电路，将防堵和疏导相结合，当冲击的能量超出常规电路的防堵能力时，电路会触发可控硅主动导通，把冲击的能量通过自身通路疏导消散，从而确保可控硅不被击穿，保证了工业负载控制电路的正常使用。本技术的电路亦可作为电压钳位保护电路用，用来防止高压冲击对电路控制系统的损坏。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种禹式高防护可控硅控制电路，包括电源ＰＯＷＥＲ、熔断器ＦＵ、电容Ｃ、电阻Ｒ１和负载Ｌ相连构成的串联电路，取样电路（１）并联在电容Ｃ和电阻Ｒ１的串联电路上，可控硅Ｂ的两个阳极分别和所述的取样电路（１）的两端并接，可控硅Ｂ的控制极ｇ和一个阳极分别与控制光耦Ａ的两个输出脚相连，其特征在于还包括一个触发电路（２），所述的控制光耦Ａ的一个输出脚经电阻Ｒ３和可控硅Ｂ的控制极ｇ相连，所述的触发电路（２）的一端连接到所述的取样电路（１）上，触发电路（２）的另一端与控制光耦Ａ和电阻Ｒ３的并接点相连。

【技术特征摘要】
1. 一种禹式高防护可控硅控制电路，包括电源POWER、熔断器FU、电容C、电阻R1和负载L相连构成的串联电路，取样电路（1）并联在电容C和电阻R1的串联电路上，可控硅B的两个阳极分别和所述的取样电路（1）的两端并接，可控硅B的控制极g和一个阳极分别与控制光耦A的两个输出脚相连，其特征在于还包括一个触发电路（2），所述的控制光耦A的一个输出脚经电阻R3和可控硅B的控制极g相连，所述的触发电路（2）的一端连接到所述的取样电路（1）上，触发电路（2）的另一端与控制光耦A和电阻R3的并接点相连。2.根据权利要求1所述的禹式高防护可控硅控制电路，其特征在于所述的可控硅B的第二阳极t2与熔断器FU...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄莹，许国京，
申请(专利权)人：许国京，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]