[实用新型]可控硅驱动电路

说明书

本实用新型公开了可控硅驱动电路。可控硅驱动电路包括MCU芯片U1、过零信号电路、可控硅触发电路，所述可控硅驱动电路用于驱动发热元件Heater。所述过零信号电路设有强电侧电路结构和弱电侧电路结构。低压隔离光耦B1与市电的L线之间接入电荷保持电路。本实用新型公开的可控硅驱动电路，通过巧妙设置电荷保持电路，实现在多类型故障状态下的可控硅驱动自动保护，避免高温灼烧等安全隐患；通过MCU芯片的内部定时器延时输出可控硅触发时间基准，修正过零信号延时；通过将可控硅的触发时间分解为多个短时触发片段，保证电路触发的可靠性，同时降低电磁辐射。

技术领域

本实用新型属于半导体功率驱动技术领域，具体涉及一种可控硅驱动电路。

背景技术

参见附图的图1，图1示出了传统的经典可控硅驱动控制方案。具体地，当过零信号ZeroCross_in提前到达时,MCU接收到信号后立即发出低电平触发信号SCR2，驱动过零光耦MOC3041打开，接通外围的功率电路。

然而，上述传统驱动方案存在缺陷，简述如下。由于控制芯片发出错误的触发信号、芯片程序运行暂停/损坏等驱动信号故障情况，导致触发信号SCR2长时间维持低电平时，可控硅会始终处于导通状态，导致外围的功率电路失控，甚至存在电机飞车、加热器灼烧发生火灾等事故隐患。

因此，有必要研发出一个能够在系统调试、芯片故障、程序故障等故障情况下自动关闭可控硅的安全触发电路。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种可控硅驱动电路。

本实用新型采用以下技术方案，所述可控硅驱动电路包括MCU芯片U1、过零信号电路、可控硅触发电路，所述可控硅驱动电路用于驱动发热元件Heater，其中：

所述过零信号电路的强电侧电路结构包括电阻R45、电阻R46、整流二极管D1、低压隔离光耦B1，所述电阻R46的一端通过整流二极管D1接于电阻R45的一端，所述电阻R45的另一端接于市电的N线，所述电阻R46的另一端接于低压隔离光耦B1的输入端，所述低压隔离光耦B1与市电的L线之间接入电荷保持电路；

所述可控硅触发电路包括可控硅TRI1、电阻R14、限流电阻R4、低压隔离光耦B2和电阻R48，所述可控硅TRI1的T2端接于发热元件Heater，所述可控硅TRI1的T1端接于电荷保持电路，所述可控硅TRI1的T1端同时通过电阻R14接于可控硅TRI1的G端，所述可控硅TRI1的G端通过电阻R4接于低压隔离光耦B2的第1端，所述低压隔离光耦B2的第3端通过电阻R48接于MCU芯片U1的控制端口。

根据上述技术方案，所述电荷保持电路由稳压二极管D6和电容C2并联组成。

根据上述技术方案，上述电荷保持电路向可控硅触发电路提供的电荷以有且仅有在1个至10个交流周期以内触发可控硅TRI1为限。

根据上述技术方案，所述稳压二极管D6两端的稳压阈值为12V。

根据上述技术方案，所述整流二极管D1和低压隔离光耦B1构成上述电荷保持电路的充电电路。

根据上述技术方案，当在L、N两端施加交流电压时，在交流电压的正半周，交流电压超过电容C2两端电压Uc2与低压隔离光耦B1正向触发电压Vf之和时，在弱电侧有滞后过零点的过零信号出现，滞后时间Δt为：

根据上述技术方案，上述电荷保持电路储存的最大电荷量Q为：

其中，U为交流电源的电压有效值。