[发明专利]用于高效负载的负载控制设备

权利要求书

1.一种负载控制设备，用于控制从AC电源向电负载输送的电力，所述负载控制设备包括：

晶闸管，适于电耦合在AC电源与电负载之间，晶闸管包括第一主端子、第二主端子和栅极端子，第一主端子和第二主端子被配置为传导电流以激励电负载，栅极端子被配置为传导电流以使晶闸管导通；

栅极电流路径，连接到栅极端子，栅极电流路径包括栅极耦合电路并且被配置为将电流传导通过晶闸管的栅极端子；以及

控制电路，电耦合到栅极耦合电路以控制栅极电流路径，控制电路被配置为控制栅极电流路径，以在AC电源的半周期期间的激发时间传导电流脉冲通过晶闸管的栅极端子以使晶闸管导通，控制电路还被配置为以第一栅极驱动模式和第二栅极驱动模式进行操作，

其中，在第一栅极驱动模式下，在AC电源的半周期期间，控制电路使栅极电流路径在脉冲时间段内导通并且使栅极电流路径在所述脉冲时间段之后不导通，并且

其中，在第二栅极驱动模式下，在AC电源的半周期期间，控制电路维持栅极电流路径在所述脉冲时间段之后导通，以允许至少一个其它电流脉冲在所述脉冲时间段之后被传导通过晶闸管的栅极端子。

2.如权利要求1所述的负载控制设备，其中控制电路被配置为在接通电负载时以第一栅极驱动模式操作，并且当处于稳态状况时以第二栅极驱动模式操作。

3.如权利要求1所述的负载控制设备，其中控制电路被配置为在AC电源的第一多个半周期内以第一栅极驱动模式操作，并且在AC电源的所述第一多个半周期之后的第二多个半周期内以第二栅极驱动模式操作。

4.如权利要求3所述的负载控制设备，其中控制电路被配置为在所述第一多个半周期中的第一半周期期间将所述脉冲时间段控制为最小脉冲时间段，并且在所述第一多个半周期中的后续半周期期间增加所述脉冲时间段。

5.如权利要求4所述的负载控制设备，其中控制电路被配置为在以第一栅极驱动模式操作时周期性地增加所述脉冲时间段。

6.如权利要求5所述的负载控制设备，其中控制电路被配置为在所述第一多个半周期中的每一个半周期中增加所述脉冲时间段。

7.如权利要求5所述的负载控制设备，其中控制电路被配置为在以第一栅极驱动模式操作时周期性地增加所述脉冲时间段，直到所述脉冲时间段等于最大脉冲时间段。

8.如权利要求7所述的负载控制设备，其中，在第二栅极驱动模式期间，控制电路被配置为在所述第二多个半周期中的每一个半周期中维持栅极电流路径在最大脉冲时间段内导通。

9.如权利要求8所述的负载控制设备，其中最大脉冲时间段取决于第二栅极驱动模式的激发时间。

10.如权利要求7所述的负载控制设备，其中控制电路在此期间将所述脉冲时间段从最小脉冲时间段增加到最大脉冲时间段的半周期的数量取决于第二栅极驱动模式的激发时间。

11.如权利要求3所述的负载控制设备，其中在控制电路以第一栅极驱动模式操作时，所述脉冲时间段恒定。

12.如权利要求1所述的负载控制设备，其中控制电路被配置为在接通电负载时以第二栅极驱动模式操作，在使用第二栅极驱动模式接通电负载时检测故障状况，在接通电负载时在AC电源的第一多个半周期内切换到第一栅极驱动模式，并且在AC电源的在所述第一多个半周期之后的第二多个半周期内以第二栅极驱动模式操作。

13.如权利要求1所述的负载控制设备，还包括：

第一过零检测电路，被配置为生成提供AC电源的过零的指示的第一过零信号；

其中控制电路被配置为基于第一过零信号控制栅极电流路径以传导电流脉冲通过晶闸管的栅极端子，以在AC电源的半周期期间的激发时间使晶闸管导通。