中段取電前后相位同步調(diào)控電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)一種中段取電前后相位同步調(diào)控電路，尤指其輸出能由中間進(jìn)行同步調(diào)整，前后相可同時(shí)向內(nèi)縮合或向外展開(kāi)，讓前后相導(dǎo)通輸出平均值形成互補(bǔ)，達(dá)到穩(wěn)定良好的調(diào)控供電效果。
【背景技術(shù)】
[0002]一般相位調(diào)控電路主要可區(qū)分為后相調(diào)控跟前相調(diào)控兩種，普遍應(yīng)用在日常生活中，尤其以照明燈光亮度調(diào)整及風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速快慢調(diào)控最為常見(jiàn)。
[0003]傳統(tǒng)后相調(diào)控大都是采用TRIAC晶體開(kāi)關(guān)來(lái)達(dá)成，其一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通必須要到周期的結(jié)尾方可關(guān)閉，啟動(dòng)的瞬間電流相當(dāng)大，會(huì)產(chǎn)生巨大的電流尖峰及較大的EMI，容易引起磁性或燈絲振動(dòng)噪音及發(fā)生閃爍的問(wèn)題。而傳統(tǒng)的前相調(diào)控大都是采用MOSFET場(chǎng)效晶體開(kāi)關(guān)來(lái)達(dá)成，其控制上可以先導(dǎo)通然后再關(guān)掉，能精確的打開(kāi)零相位啟動(dòng)，應(yīng)用上不會(huì)有巨大的電流尖峰，開(kāi)啟時(shí)不會(huì)產(chǎn)生較大的EMI情形，相對(duì)使得白熾燈絲噪音明顯改善降低，調(diào)控效果優(yōu)于傳統(tǒng)的TRIAC后相調(diào)控。
[0004]因?yàn)楝F(xiàn)有常見(jiàn)的相位調(diào)控電路大都只有單獨(dú)應(yīng)用后相調(diào)控，或單獨(dú)應(yīng)用前相調(diào)控來(lái)達(dá)成；換言之，在同一半周內(nèi)只有后段或前段導(dǎo)通單相調(diào)控，當(dāng)電源相位飄移不穩(wěn)，加時(shí)就亮一點(diǎn)、減就暗一點(diǎn)，即容易造成閃爍及噪音問(wèn)題。故較先進(jìn)的改良如美國(guó)US7099132 B2專利案，其電路借助整合前后相一起導(dǎo)通，而能有效克服前述兩種控制方式的缺點(diǎn)。
[0005]唯，該美國(guó)US7099132 B2專利案應(yīng)用時(shí)還有許多缺點(diǎn)，請(qǐng)參圖9、圖10所示，在交流正半周QOl MosFET導(dǎo)通，正電經(jīng)過(guò)二極體FWl到負(fù)載LOAD再到QOl MosFET，當(dāng)正半周電壓走到PNCl點(diǎn)Q02 on直接QOl off，當(dāng)正半周走到PCl點(diǎn)Q02 off直接QOlon—直到正半周走完。而在交流負(fù)半周Qll MosFET導(dǎo)通，負(fù)電經(jīng)過(guò)二極體FW2到負(fù)載LOAD再到Qll MosFETo當(dāng)負(fù)半周電壓走到PNC2點(diǎn)Q12 on直接Qll off，當(dāng)負(fù)半周走到PC2點(diǎn)Q12 off直接on Qll 一直到負(fù)半周走完。
[0006]其中因正負(fù)半周兩邊MosFET QOl和Qll導(dǎo)通時(shí)，都需要經(jīng)過(guò)二極體FWl或FW2會(huì)有0.7V壓降而產(chǎn)生溫升問(wèn)題；基本上，如通過(guò)I A電流就會(huì)產(chǎn)生1.4 W的功率損耗，若通過(guò)2 A電流時(shí)則兩顆MosFET發(fā)熱溫度會(huì)高達(dá)80?90。，為其最大缺點(diǎn)。而且電路中兩顆電晶體Q02和Q12是靠AC電源分壓方式啟動(dòng)on / off，Q02和Q12的工作點(diǎn)完全得靠POl及Dll各別調(diào)整，無(wú)法做到完全同步的要求，故正負(fù)半周工作不平均會(huì)導(dǎo)致燈光閃爍，尤其當(dāng)電壓不穩(wěn)定時(shí)又無(wú)法同步，燈光閃爍就會(huì)特別明顯，是其另一缺點(diǎn)。另外，該現(xiàn)有美國(guó)專利前案不是直接從交流波形中段取得供電，所以必須另外設(shè)計(jì)電源電路，而且本身也無(wú)過(guò)溫及過(guò)載的電路設(shè)計(jì)，一旦發(fā)生異常過(guò)熱無(wú)法即時(shí)斷開(kāi)，只能持續(xù)放任加熱到冒煙損毀為止，又是另一缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的，在提供一種中段取電前后相位同步調(diào)控電路，
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的主要技術(shù)方案包括:
[0009]一種中段取電前后相位同步調(diào)控電路，其包括:
[0010]一前后相位調(diào)控單元，具有一 MCU微電腦經(jīng)過(guò)一光耦合開(kāi)關(guān)以隔離控制一驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，而同步控制至少兩只雙向電力電子元件POWER MOSFET功率場(chǎng)效晶體，以產(chǎn)生前相及后相導(dǎo)通的調(diào)控信號(hào)；以及，
[0011]一電源供應(yīng)單元，由一般AC電源波形中段取電經(jīng)整流以供應(yīng)該前后相位調(diào)控單元的正常工作電壓。
[0012]借此，由中間進(jìn)行同步調(diào)整時(shí)，前后相可同時(shí)向內(nèi)縮合或向外展開(kāi)，并讓前后相導(dǎo)通輸出平均值形成互補(bǔ)，達(dá)到穩(wěn)定良好的調(diào)控供電效果。
[0013]其中該前后相位調(diào)控單元封裝成一集成電路模塊。
[0014]其中該電源供應(yīng)單元經(jīng)一恒流源電路以供電給該驅(qū)動(dòng)電路。
[0015]其中該電源供應(yīng)單元進(jìn)一步具有一 AC零啟動(dòng)取樣電路，而該電力電子元件為零電位啟動(dòng)。
[0016]其中該電源供應(yīng)單元進(jìn)一步具有工作溫度偵測(cè)保護(hù)電路。
[0017]其前后相導(dǎo)通輸出最佳調(diào)變比率界定在17%~88%。
[0018]其中該電源供應(yīng)單元及前后相位調(diào)控單元封裝成一集成電路模塊。
[0019]所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，為兩線式及三線式其中的一種，且后端接設(shè)一燈體以作照明亮度調(diào)整。
[0020]所述的中段取電前后相位同步調(diào)控電路，為兩線式或三線式其中的一種，且后端接設(shè)一馬達(dá)以作轉(zhuǎn)速快慢調(diào)整。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1.是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電路方塊圖。
[0022]圖2.是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電路方塊圖。
[0023]圖3.是本實(shí)用新型應(yīng)用于三線電源的電路圖。
[0024]圖4.是本實(shí)用新型應(yīng)用于兩線電源的電路圖。
[0025]圖5.是本實(shí)用新型前后相導(dǎo)通調(diào)變比率66%的調(diào)控信號(hào)波形圖。
[0026]圖6.是本實(shí)用新型前后相導(dǎo)通調(diào)變比率20%的調(diào)控信號(hào)波形圖。
[0027]圖7.是本實(shí)用新型最佳導(dǎo)通調(diào)變比率17%~88%的調(diào)控信號(hào)波形圖。
[0028]圖8.是本實(shí)用新型前后相導(dǎo)通形成互補(bǔ)的應(yīng)用例圖。
[0029]圖9.是現(xiàn)有美國(guó)US7099132 B2專利的電路圖。
[0030]圖10.是現(xiàn)有美國(guó)專利前后相調(diào)控的波形圖。
[0031]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0032]I…電源供應(yīng)單元
[0033]11…恒流源電路
[0034]12...溫度偵測(cè)保護(hù)電路
[0035]13…保險(xiǎn)絲
[0036]14…AC零啟動(dòng)取樣電路
[0037]2…前后相位調(diào)控單元
[0038]21…MCU微電腦
[0039]22…驅(qū)動(dòng)電路
[0040]23…雙向電力電子元件
[0041]24…光親合開(kāi)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為方便對(duì)本實(shí)用新型的目的、電路組成、應(yīng)用功能特征及其功效，做更進(jìn)一步的介紹與揭露，茲舉實(shí)施例配合圖式，詳細(xì)說(shuō)明如下:請(qǐng)參閱圖1~圖4所示，本實(shí)用新型所設(shè)一種「中段取電前后相位同步調(diào)控電路」，主要包括:一電源供應(yīng)單元1、及一前后相位調(diào)控單元2，其中
[0043]該電源供應(yīng)單元1，由一般AC電源波形中段取電經(jīng)整流以供應(yīng)該前后相位調(diào)控單元2的正常工作電壓，以及；
[0044]該前后相位調(diào)控單元2，具有一 MCU微電腦21以控制一驅(qū)動(dòng)電路22導(dǎo)通，而同步控制至少兩只雙向電力電子元件23，可為POWER MOSFET功率場(chǎng)效晶體Ql及Q2 (同參圖3、圖4)，以產(chǎn)生前相及后相導(dǎo)通的調(diào)控信號(hào)；
[0045]借此，由中間進(jìn)行調(diào)整時(shí)，前后相可同時(shí)向內(nèi)縮合或向外展開(kāi)，讓前后導(dǎo)通輸出平均值形成互補(bǔ)，達(dá)到穩(wěn)定良好調(diào)控供電效果。
[0046]實(shí)施時(shí)，如圖2所示，該電源控制單元I可由一般AC電源的中間相位取電，且電源控制單元I可經(jīng)一恒流源電路11以供電給該驅(qū)動(dòng)電路22 ;而該前后相位調(diào)控單元2的MCU微電腦21可經(jīng)一光耦