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1、正弦波调压驱动电路的制作方法专利名称：正弦波调压驱动电路的制作方法技术领域：正弦波调压驱动电路技术领域本发明涉及一种交流电源调压电路，尤其是一种无输出波形畸变的节能 型正弦波调压驱动电路。技术背景目前的正弦波交流电源调压装置，主要是由可控硅组成，而可控硅在交 流调压过程中普遍存在调压输出波形畸变、谐波干扰严重的问题，其原因是 可控硅的控制极只能触发导通，不能触发关断，可控硅导通后只有使可控硅 的电流小于维持导通的最小值时才能关断(在交流电源中过零自动关断)，由 于可控硅的这一工作特性，因此很难对正弦波交流电源波形作技术处理，所 以可控硅对正弦波交流电源调压，只能采取在相应的相位角中触发导通的方
2、 法进行调压，这虽然达到了调压的目的，但输出的波形已不再是完整的正弦 波交流电源，也就是当前相位角(导通角)之前的电源电压波形已经丢失导致 电源波形严重地畸变，更严重的是可控硅导通的瞬间会产生大量的谐波电流 电压注入电网干扰用电设备，同时该谐波要消耗掉很多能量。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)开关管发展非常快，特别是 在低功耗智能化方面，使得大功率回路中的损耗越来越小，控制越来越方便。 电源电路工作时，电路的自身耗能的大小，采用IGBT器件实现交流调压，IGBT 可以实现高频斩波，因此在高频工作状态下可以很好解决滤波，使其很好地 得到不同幅值而波
3、形相同的调压输出。特别是在大功率回路中，额外的增加 毫伏级压降损耗都要很好的考虑，否则就谈不上低能耗设计。就IGBT调压电路，已经有了一些很好的发明，但就能耗进一步的降低， 波形的失真，还需要深入的改进和思考，主要是要减少工作回路中的器件以 及尽量选择低能耗的器件，以达到降低能耗的目的，在大功率回路中， 一个 回路增加一个大功率二极管或一个大功率IGBT器件，该回路就增加了几十瓦到几百瓦的损耗，而且这个损耗是随着应用功率的增大而增大，当成千上万 个回路在工作时，我们不能不考虑到这个损耗，同时在高速开关电路中二极 管的反向恢复的漏电损耗及干扰，也是一个不可忽视的重要环节。 发明内容本发明的目的是
4、进一步的提高开关管调压电路的实用性能，设计一种在 保证波形不失真的前提下能有效降低功耗、无干扰的正弦波调压驱动电路。 本发明的技术方案是一种正弦波调压驱动电路，其特征是它主要由双向调压电路1、低通滤 波器2、双向续流开关电路3、滤波器4、反向抑制器5、光电耦合器6、 7 和调压控制芯片8组成，输入线Lin、 Nin接工作电源(工作电源可以是直流， 也可以是交流，前者为单向工作，后者为双向工作)，滤波器4接在输入线 Lin、 Nin之间，双向调压电路1的输入输出端la接输入线Lin，双向调压电 路1的控制输入端通过光电耦合器6接调压控制芯片8的调压控制输出，双 向调压电路1的输入输出端lb接低通
5、滤波器2对应的输入输出端2a，低通 滤波器2的输入输出端2b接输出线Lout，低通滤波器2的输入输出端2c与 输出线Nout相连，输入线Nin直接与输出线Nout相连；双向续流开关电路 3的输入输出端3a与低通滤波器2对应的输入输出端2a相连，双向续流开 关电路3的输入输出端3b与反向抑制器5对应的输入输出端5a相连，双向 续流开关电路3的控制输入端通过光电耦合器7与调压控制芯片8的续流控 制输出端相连，反向抑制器5的输入输出端5b与输出线Nout相连，输出线 Lout、 Nout接负载。输入线Lin、 Nin和输出线Lout、 Nout均可互换。其中所述的双向调压电路1可由IGBT管Ql 、
6、 Q2、 二极管Dl、 D2组成， IGBT管Ql 、 Q2串接相连，即IGBT管Ql的发射极与IGBT管Q2的发射 极相连；IGBT管Ql的集电极作为双向调压电路1的输入输出端接输入线 Lin， IGBT管Q2的集电极作为双向调压电路1的输入输出端接后续电路， 即低通滤波器2的对应输入输出端，IGBT管Ql的发射极与IGBT管Q2的 发射极的连接点以及IGBT管Ql、 Q2的栅极作为双向调压电路1的控制输 入输出端通过光电耦合器6接调压控制芯片8对应的控制端；二极管Dl并 接在IGBT管Ql的发射极和集电极之间，它的正极与IGBT管Ql的发射极 相连，它的负极与IGBT管Ql的集电极相连，二
7、极管D2并接在IGBT管 Q2的发射极和集电极之间，它的正极与IGBT管Q2的发射极相连，它的负 极与IGBT管Q2的集电极相连。所述的双向调压电路1还可由IGBT管Q1、 Q2、 二极管D1、 D2 组成，IGBT管Q1、 Q2并接相连，IGBT管Q1的集电极与IGBT管Q2 的发射极并接，它们的连接点作为双向调压电路1的输入输出端接输入线 Lin， IGBT管Q1的发射极与IGBT管Q2的集电极并接，它们的连接点 作为双向调压电路1的输入输出端接后续电路，即低通滤波器2的对应输入 输出端，IGBT管Q1、 Q2的发射极及它们的栅极均通过相应的引出线接 光电耦合器6，并通过光电耦合器6接调压
8、控制芯片8对应的控制端；二极 管D1串接在IGBT管Q2的发射极以及IGBT管Q1、 Q2的一个并接 点之间，它的正极与IGBT管Q2的发射极相连，二极管D2串接在IGBT 管Q1的发射极以及IGBT管Q1、 Q2的另一个并接点之间，它的正极与 IGBT管Q1的发射极相连。所述的双向续流开关电路3主要由IGBT管Q3、 Q4、 二极管D3、 D4 组成，IGBT管Q3、 Q3串接相连，即IGBT管Q3的发射极与IGBT管Q4 的发射极相连；IGBT管Q3的集电极作为双向续流开关电路3的输入输出端 接低通滤波器2对应的输入输出端，IGBT管Q4的集电极作为双向续流开关 电路3的输入输出端接后续电
9、路，即反向抑制器5的对应输入输出端，IGBT 管Q3的发射极与IGBT管Q4的发射极的连接点以及IGBT管Q3、 Q4的栅 极作为双向续流开关电路3的控制输入输出端通过光电耦合器7接调压控制 芯片8对应的控制端;二极管D3并接在IGBT管Q3的发射极和集电极之间， 它的正极与IGBT管Q3的发射极相连，它的负极与IGBT管Q3的集电极相 连，二极管D4并接在IGBT管Q4的发射极和集电极之间，它的正极与IGBT 管Q4的发射极相连，它的负极与IGBT管Q4的集电极相连。所述的低通滤波器2由电感L1和电容C2构成，电感L1的一端与电容 C2 端相连，该连接点作为低通滤波器2的输入输出端2b接输出
10、线Lout， 电感Ll的另一端作为低通滤波器2的输入输出端2a接双向调压电路1和双向续流开关电路3的对应输入输出端，电容C2的另一端作为低通滤波器2的输入输出端2c与输出线Nout相连。所述的滤波器4由电容C1构成，它并接在输入线Lin、 Nin之间。 所述的反向抑制器5由电感L2构成，其一端作为反向抑制器5的输入输出端5a接双向续流开关电路3的输入输出端3b，其另一端作为反向抑制器5的输入输出端5b接输出线Nout。 本发明的有益效果本发明提供了二个相同功能的调压驱动电路，该调压驱动电路，采用了 双IGBT管以并联或串联的方式，实现正弦波电源单边双向调压，在主电路回 路中，相比单IGBT管工
11、作电路而言，解决了要多增加一个功率二极管支持才 能实现双向调压工作的缺点，本发明是一个完整的双向正弦波电源调压电路， 同时在电路的续流回中串联了一个相应的电感，这个电感在对主回路与续流 回路的电流交换其间对二极管的反向恢复漏电，起到了很好的抑制作用，因 此消除了反向恢复其间的电能损耗和严重干扰，这是本发明的又一突出优点。调压专用控制集电路的设计，使控制电路高度集成，提高了应用的可靠 性、体积小、应用方便、能耗及成本低。图l是本发明的结构框图示意图。图2是本发明与图1框图相匹配的实施例的电原理图。图3是本发明与图1框图相匹配的又一实施例的电原理图。图4是本发明的调压控制芯片的电原理框图。具体实施
12、方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。实施例一。如图1、 2、 4所示。一种正弦波调压驱动电路，它主要由一个包含两个串接IGBT管的双向 调压电路l (如图2所示)、一个由电容C2和电感L1组成,氐通滤波器2、一个包含两个串接IGBT管的双向续流开关电路3、 一个由电容C1组成的滤 波器4、 一个由电感L2组成的反向抑制器5、光电耦合器6， 7和一个调压 控制芯片8组成，能互换的输入线Lin、 Nin接工作电源(工作电源可以是直 流，也可以是交流，前者为单向工作，后者为双向工作)，滤波器4接在输入 线Lin、 Nin之间，双向调压电路1的输入输出la端接输入线Lin，双向调压 电路1
13、的控制输入端通过光电耦合器6接调压控制芯片8的调压控制输出， 双向调压电路1的输入输出lb端接低通滤波器2对应的输入输出2a端，低 通滤波器2的输入输出端2b接输出线Lout，低通滤波器2的输入输出2c端 与输出线Nout相连，输入线Nin直接与输出线Nout相连；双向续流开关电 路3的输入输出端3a与低通滤波器2对应的输入输出2a相连，双向续流开 关电路3的输入输出端3b与反向抑制器5对应的输入输出5a端相连，双向 续流开关电路3的控制输入端通过光耦7与调压控制芯片8的续流控制输出 端相连，反向抑制器5的输入输出端5b与输出线Nout相连，负载接在能互 换的输出线Lout、 Nout之间，如
14、图1所示。其中双向调压电路1可由IGBT管Q1、 Q2、 二极管D1、 D2组成，如图 2所示，IGBT管Ql、 Q2串接相连，即IGBT管Ql的发射极与IGBT管Q2 的发射极相连；IGBT管Q1的集电极作为双向调压电路1的输入输出端接输 入线Lin， IGBT管Q2的集电极作为双向调压电路1的输入输出端接后续电 路，即低通滤波器2的对应输入输出端，IGBT管Ql的发射极与IGBT管 Q2的发射极的连接点以及IGBT管Q1、 Q2的栅极作为双向调压电路1的控 制输入输出端通过光电耦合器6接调压控制芯片8 (如图4所示)对应的控 制端;二极管D1并接在IGBT管Q1的发射极和集电极之间，它的正
15、极与IGBT 管Q1的发射极相连，它的负极与IGBT管Q1的集电极相连，二极管D2并 接在IGBT管Q2的发射极和集电极之间，它的正极与IGBT管Q2的发射极 相连，它的负极与IGBT管Q2的集电极相连。所述的双向续流开关电路3主要由IGBT管Q3、 Q4、 二极管D3、 D4 组成，如图2所示，IGBT管Q3、 Q3串接相连，艮P IGBT管Q3的发射极与 IGBT管Q4的发射极相连；IGBT管Q3的集电极作为双向续流开关电路3的输入输出端接低通滤波器2对应的输入输出端，IGBT管Q4的集电极作为 双向续流开关电路3的输入输出端接后续电路，即反向抑制器5的对应输入 输出端，IGBT管Q3的发
16、射极与IGBT管Q4的发射极的连接点以及IGBT 管Q3、 Q4的栅极作为双向续流开关电路3的控制输入输出端通过光电耦合 器7接调压控制芯片8对应的控制端；二极管D3并接在IGBT管Q3的发射 极和集电极之间，它的正极与IGBT管Q3的发射极相连，它的负极与IGBT 管Q3的集电极相连，二极管D4并接在IGBT管Q4的发射极和集电极之间， 它的正极与IGBT管Q4的发射极相连，它的负极与IGBT管Q4的集电极相 连。低通滤波器2由电感L1和电容C2组成,其中电感L1串接在输出线Lout 上，电容C2并接在输出线Lout和输出Nout之间。本实施例的工作原理是采用双IGBT (Ql、 Q2)串联，实现交流电源 正负半周调压工作，使调压回路中减少大功率二极管的换向支持，从而提高 工作效力，另一个特点是在双向续流开关回路中串入了一个相应的电感 (L2)，抑制了D3和D4二极管反向恢复的漏电，在该结构的电路中，该电 感起了及其重要的作用，抑制了漏电损耗和干扰。电路中Ql和Q2串联连接，实现交流电源电压的
