[发明专利]低功耗数控型可控硅电压、电流过零触发器

说明书

本发明涉及电力电子技术领域，特别是一种微电子电路。

现有的可控硅过零触发器普遍的不足是功耗大。如国内航天部691厂生产的KJ007、KJ008产品，仅直流功耗就为0.1W以上，连同自生电源降压电阻的功耗在内，总功耗可高达数W。国外A·T·A    Digest    Linear    Integrated    Circuits    Ed.40，1988;Ed.39，1987;Ed.38，1987所报导的同类产品其最小功耗也为200mW，按照应用在220V单相电网上考虑，加上自生电源降压电阻的功耗共约5W。国内西安电子科技大学的90104503.9专利申请，虽说是解决了功耗大，不便于集成化的问题，但又因缺少数码控制之功能，而造成不便于与计算机等设备配合使用的不足。

本发明的目的在于避免上述已有技术的不足，提供一种数码控制的低功耗可控硅电压、电流过零触发器。

本发明采用将数控电路与过零触发电路设置在同一电路上的技术方案，使两者集为一体。其中过零触发电路增设有电流过零检测和电流过零脉冲形成，通过检测可控硅SCR上电压的过零状态来实现负载电流的过零检测，并将电网电压过零信号与负载电流过零脉冲信号（SCR电压过零信号）合成电压/电流过零信号，经选通控制并加以驱动后送到可控硅SCR的门极，从而实现电压、电流过零触发。

本发明的数控电路采用译码器后，并/串转换的结构和对电压过零脉冲分频的结果，以实现随意设置通断次序，使用任何控制码制和随意设置通断基本时间单元，整个数控电路采用CMOS工艺制成。

以下参照附图详细说明本发明的结构原理。

图1是本发明的原理框图

图2是本发明的电路结构图

图3是本发明的分频器波形图

图4是本发明控制负载电流过程波形图

如图1所示，本发明由可控硅触发电路和数控电路两部分构成。其中可控硅触发电路由自生直流稳压电源和电压过零检测（1），电压过零脉冲形成（2），脉冲放大（3），电流过零检测（8），电流过零脉冲形成（9），触发驱动（7）构成;数控电路由分频器（4），并/串转换电路（5），译码器（6），门路（10）和（11）构成。各部件的功能分别为：自生直流稳压电源（1）产生稳压直流，为其它所有电路提供直流供电，电压过零检测与之合为一体，并送出两路信号给电压过零脉冲形成电路（2），在电压过零瞬间产生窄脉冲，该脉冲经脉冲信号放大（3）后分成两路，一种作为数控电路工作的原始同步信号，另一路与电流过零信号合成后，作为同通断信号相与的选通信号。

电流过零信号（8）的生成是通过对可控硅阳极电压的过零检测而实现对负载电流过零检测，然后经过电流过零脉冲形成电路（9）而产生的。即可控硅SCR不通时，负载电流为0，SCR上的电压为电网电压，当SCR导通时，其上的电压近似为0，负载上有电流。

分频器（4）是对电压过零脉冲信号计数分频产生一个时钟信号。并/串转换电路（5）是将并行的输入码转换成串行的输出码。即输入的控制数码经过译码器的转换产生一组输出通断码，这组并行码再经并/串变换电路就产生了串行的通断控制信号。译码器（6）是对输入控制数码进行译码得到一个以行数码形式存在的通断次序。并/串转换电路输出的通断控制信号通过与门对合成过零信号进行控制，产生触发脉冲，再由放大驱动输至可控硅的门极，从而实现电压电流过零触发。