[实用新型]用于交流电路的可控硅触发维持开关装置

说明书

本发明是一种交流电路中使用的可控硅触发维持开关装置。

目前，应用在交流电整流后的脉动直流电路中的可控硅元件，一次触发后因主回路电流过零（见图1）而不能维持。若要一直或一段时间里维持导通状态，就需在交流整流后增加滤波电容（常为高压大容量）、或设置复杂的延时电路。使许多在此情况下工作的设施（如触发后需要一直工作的报警器、某些工业控制设备及一些需要触发后延时及单稳的装置等）电路复杂化，触发灵敏度降低，体积、成本及功耗也大幅度增加。如专利CN2098124u、CN2099416u等开关装置，其延时电路，一般由两至三个晶体管及多个阻容元件构成，因延时电路中常用较大的电解电容作储能元件，从而加重了前级放大器的负担，使前级放大器数量增多（通常也需要两至三个晶体管方可），这样整个装置就需要4～6个晶体管及相应的阻容元件。

本发明的目的是提供一种工作于上述情况下，电路简单、（通常只用一个晶体管）体积小，成本低且省电的可控硅触发维持开关装置。

本发明主要由整流器，串联负载后跨接在整流器输出脉动直流电源两端的可控硅、及通过负载或直接从脉动直流电源正端经降压电阻供电、且内含稳压，滤波储能元件的可控硅触发系统组成，其特征是脉动直流电源正端与触发系统正端之间反向跨接有单向导电元件，当脉动电压低于触发系统电压时，触发系统中的滤波储能元件可通过该单向导电元件向脉动直流电压放电，以维持可控硅的导通状态。

工作原理如图2所示，在一个半波、桥式、或全波整流器输出的脉动直流电源两端，跨接着与负载H串联的可控硅SCR，其触发系统F（内含稳压滤波元件）正端经降压电阻R1通过负载H从脉动直 流电源正端供电，或如图2中虚线所示直接从脉动直流电源正端供电，脉动直流负端接触发系统负端及可控硅SCR阴极为接地端，单向导电元件D反向跨接在脉动直流电源正端与触发系统正端之间。触发系统的作用是向可控硅控制极提供一个初始触发信号。当触发系统使可控硅开关SCR触发导通后，在脉动直流的一个脉冲时间内，SCR主回路电压将降低到触发系统直流电压以下，此时单向导电元件D导通，触发系统中的滤波储能元件（扣式可充电池或电解电容等），通过D向SCR提供维持电流。若降压电阻R1连接在脉动直流正端E点（如图2中虚线所示），则触发系统中滤波储能元件的充电时间远大于放电时间，（图3中UE＞UB的时间＞＞UE＜UB的时间），触发系统的直流电压将不下降，一直大于SCR最小维持电压UHmin，可控硅开关SCR将维持导通状态不变；若R1接A点、经负载H接脉动直流正端。则SCR导通前因UA约等于UE，所以触发系统中的滤波储能元件可通过R1充电到B点电压UB，当SCR导通后，A点电压UA为SCR的正向压降（约0.7V）＜UB，滤波储能元件无充电机会，只能通过单向导电元件D在脉动电压UE＜UB时、间断放电。经过导通时间TD后，当UB＜UHmin时，SCR关断（见图4）从而完成延时或单稳作用。若无单向导电元件D，SCR触发后将在脉动直流电压的一个脉冲时间内关断。要使其延时关断，现有技术是增加一套复杂的延时电路，因而增大了体积、成本和功耗。

电路中的单向导电元件D可以是各种半导体元件，一般情况下，使用晶体二极管。

对某些特殊的无滤波储能元件的触发系统或为避免触发系统与维持电路相互影响，滤波储能元件C可从触发系统中分离出来（如图5所示），其正端经反向连接的二极管接触发系统正端，同时经正向连接的单向导电元件与脉动直流电源正端相接。

本发明的优点在于仅用一个体积小、价廉的单向导电元件D 配合可控硅电路必须有的触发系统，即可（1）使可控硅触发后维持导通一段时间（图2中R1、接A点），省去复杂的延时电路；（2）使可控硅触发后一直维持导通状态（图2中R1接E点），省去高压滤波电容。在简化线路，缩小体积，降低成本及功耗的情况下还提高了触发灵敏度。

本发明有以下附图：

图1。为半波及全波脉动直流电压波形图：

图2。为工作原理图：

图3。为R1接E点时UE的波形图：

图4。为R1接A点时UE的波形图：

图5。为分离储能元件图：

图6。为优选实施例：

图7。为较优实施例：

图8。为另一实施例。

下面结合附图用3个实施例来说明本发明的具体解决方案：