[实用新型]一种晶闸管驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种晶闸管驱动电路。

背景技术

晶闸管能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。晶闸管通常采用脉冲变压器隔离驱动或高压电子开关驱动，其存在以下缺点：1、脉冲变压器隔离驱动：晶闸管驱动信号由脉冲变压器提供，需要脉冲信号发生电路、变压器驱动电路、脉冲变压器、整流电路，存在脉冲占空比带来的触发盲区导致的电容负载接通涌流大、高频污染、占用空间大及性价比低等缺点。脉冲变压器的分布参数和结构参数之间的关系复杂而又矛盾，环境温度的变化会导致电感值的变化，从而影响脉冲变压器的性能与可靠性。考虑到散热等因素，占用空间较大。 2、光耦驱动：晶闸管驱动信号由晶闸管的主回路通过电阻、光耦如MOC3083等高压光电耦合器到晶闸管的触发极，光耦承受较高电压，并且在380V系统中需要多个串联使用，存在可靠性差、容易击穿的缺点，且有较敏感的温度特性，驱动能力较弱，隔离电压比较低、容易老化和延迟较大等不足。另外由于触发回路的电阻、高压光耦存在较大的电压降，需偏离零点较大的电压时才能触发，导致电容负载接通涌流大，晶闸管容易损坏。

中国实用新型专利，公开号：公开日：2013年6月4日，公开了一种电子放大式晶闸管驱动器。大功率晶闸管驱动器采用脉冲变压器驱动方式，部件分散性较大，触发时需大电流，触发电流不可控，电流上升率有限。该实用新型包括电源部分和控制部分；电源部分包括依次串接的高压隔离变压器、一级稳压电路和二级稳压电路；控制部分包括输入电路、控制核心、强触电路、弱触电路、接口保护电路和输出电路；信号经输入电路进入控制核心后，控制核心对信号进行有效性判定，生成强触发信号和弱触发信号，进行信号放大，通过接口保护电路输出，并在触发结束后关闭触发信号。该实用新型能够提高设备的运行稳定性，可以解决大量晶闸管串并使用中的触发强度、触发同步性问题。其不足之处是：该驱动电路的强触电路和弱触电路通过硬件冗余来实现强弱触发信号，适合无CPU控制的单板，可测试性及故障诊断相对较弱，增加硬件成本，且需反馈信号，否则无法判断输出触发强度，且电源部分包含高压隔离变压器，仍然存在散热和占用空间较大的问题。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术大功率的晶闸管采用高频脉冲变压器，存在性能及可靠性差，以及占板空间大的问题，本实用新型提供了一种晶闸管驱动电路，它可以实现优于脉冲变压器的出色性能和可靠性，且由于其占板空间远小于脉冲变压器，方便应用于多路驱动的场合。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种晶闸管驱动电路，包括隔离电源电路U1和隔离驱动器U2，隔离电源电路U1的输出端与隔离驱动器U2的电源输入端连接，还包括防反向电路、防差模干扰电路和防共模干扰电路，隔离驱动器U2的驱动电压输出端、防反向电路和防差模干扰电路依次连接，防差模干扰电路输出端与晶闸管的控制极连接，防共模干扰电路与晶闸管的阴极连接，防差模干扰电路和防共模干扰电路均接地。它可以实现优于脉冲变压器的出色性能和可靠性，且由于其占板空间远小于脉冲变压器，方便应用于多路驱动的场合。

优选地，所述的隔离驱动器U2的型号为ADuM3223B。占用空间小，减小电路体积。

优选地，所述的防反向电路包括二极管D1、D3、D4和D5，隔离驱动器U2的引脚15 与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与二极管D3的阴极连接，隔离驱动器U2的引脚10与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极与二极管D5的阴极连接，二极管D3的阳极和二极管D5的阳极均接地。

优选地，所述的差模干扰电路包括瞬态抑制二极管V2和V3，半导体放电管Q1和Q2，安规电容C10和C15，以及限流电阻R1、R6、R8和R10，其中，二极管D1的阴极与瞬态抑制二极管V2的一端、限流电阻R1的一端和限流电阻R6的一端连接，限流电阻R1的另一端、限流电阻R6的另一端、安规电容C10的一端和半导体放电管Q1的一端均与晶闸管 Q7的控制极连接；瞬态抑制二极管V2的另一端、安规电容C10的另一端、半导体放电管 Q1的另一端和晶闸管Q7的阴极均接地；