[发明专利]可控硅驱动电路及其驱动方法

权利要求书

1.一种可控硅驱动电路，其特征在于，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的第1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端通过限流电阻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。

2.根据权利要求1所述的可控硅驱动电路，其特征在于：

所述电荷保持电路由稳压二极管D6和电容C2并联组成，该电荷保持电路用于向可控硅触发电路提供在有限时间内驱动可控硅TRI1的电荷，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；

所述整流二极管D1和低压隔离光耦B1既构成上述电荷保持电路的充电电路，同时也构成高压电流过零信号发生电路，使得充电电流仅在交流电压的正半周产生，同时过零信号也仅在交流电压的正半周产生，负半周电路截止。

3.根据权利要求2所述的可控硅驱动电路，其特征在于，所述过零信号电路的弱电侧电路结构包括电阻R3、电阻R5和三极管Q3，所述电阻R3的一端接于低压隔离光耦B1的第2端，所述电阻R3的另一端接于三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极同时接于MCU芯片U1的信号输入端和电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端接地。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的可控硅驱动电路的可控硅驱动电路驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在市电L线和N线的两端同时施加交流电压以在过零信号电路的弱电侧形成具有滞后过零点Δt滞后时间的过零信号；

步骤S2：MCU芯片获取上述过零信号，并且根据上述过零信号开启一内部定时器，上述内部定时器用于设定可控硅触发时间基准t1和可控硅触发时间基准t2；

步骤S3：MCU芯片根据上述可控硅触发时间基准t1和可控硅触发时间基准t2输出控制信号；

步骤S4：可控硅TRI1由电荷保持电路提供的电荷驱动，可控硅TRI1同时根据上述控制信号驱动发热元件Heater。

5.根据权利要求4所述的可控硅驱动电路驱动方法，其特征在于，步骤S1具体实施为：

在市电L线和N线的两端同时施加交流电压，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，在过零信号电路的弱电侧形成具有滞后过零点Δt滞后时间的过零信号。

6.根据权利要求5所述的可控硅驱动电路驱动方法，其特征在于，上述滞后时间Δt为：

7.根据权利要求4所述的可控硅驱动电路驱动方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S2.1：MCU芯片获取上述过零信号，并且根据上述过零信号开启一内部定时器；

步骤S2.2：延时(T/2-Δt)时间发出交流电压的控硅触发时间基准t1；

步骤S2.3：继续延时T/2时间，发出交流电压的可控硅触发时间基准t2。

8.根据权利要求4所述的可控硅驱动电路驱动方法，其特征在于，步骤S3中的控制信号由至少2个的短时触发片段构成。

9.根据权利要求8所述的可控硅驱动电路驱动方法，其特征在于，相邻短时触发片段的间隔为30至200us，各个短时触发片段的时长为10至100us。

10.根据权利要求4所述的可控硅驱动电路驱动方法，其特征在于，上述由电荷保持电路提供的最大电荷量Q为：

其中，U为交流电源的电压有效值。