自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)利用晶閘管(單向與雙向)一旦觸發(fā)導(dǎo)通，便維持導(dǎo)通的電特性，結(jié)合本人提出的自觸發(fā)技術(shù)，創(chuàng)造了自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件。在LED照明領(lǐng)域，該導(dǎo)通元件可用作對(duì)大容量電解電容防爆炸保護(hù)。此外，自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件結(jié)合LED燈珠分段串聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED照明的自動(dòng)防滅保護(hù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及的是LED照明領(lǐng)域用作對(duì)大容量電解電容的防爆保護(hù)及串聯(lián)的LED燈珠塊的防滅保護(hù)。實(shí)施上述兩種類型保護(hù)系本專利技術(shù)所提出的自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件。
技術(shù)介紹
單向晶閘管導(dǎo)通后只允許一個(gè)方向的電流流過，它相當(dāng)于一個(gè)可控的整流二極管。它有三個(gè)電極：陽極(A)、陰極(K)及控制極(G)。當(dāng)陽極(A)與陰極(K)之間加有正向電壓，且控制極(G)收到正向觸發(fā)信號(hào)(高電平)，此時(shí)單向晶閘管導(dǎo)通。一旦導(dǎo)通后，即使觸發(fā)信號(hào)消失，仍可維持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)陽極(A)與陰極(K)之間的正向電壓為零時(shí)，即正向電流低于維持電流時(shí)，單向晶閘管才可重新截止。雙向晶閘管等效為2個(gè)單向晶閘管反向并聯(lián)，使其具有雙向?qū)ㄐ浴Ｋ腥齻€(gè)電極：第一電極T1、第二電極T2及控制極G。在本專利技術(shù)中，雙向晶閘管當(dāng)作單向晶閘管使用。無論單向晶閘管或是雙向晶閘管都具有耐壓高、電流大及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。晶閘管(單向或雙向)的常規(guī)使用中必須有外部的控制觸發(fā)信號(hào)，通常用單結(jié)晶體管產(chǎn)生控制晶閘管的觸發(fā)信號(hào)。在ZL201210200133.4中本人提出了自觸發(fā)晶閘管，亦即是毋須外界提供觸發(fā)信號(hào)的晶閘管。由電阻R+的兩端與單向晶閘管的陽極A或雙向晶閘管的第二電極T2及控制極G并聯(lián)，電阻R-的兩端與單向晶閘管的陰極K或雙向晶閘管的第一電極T1及控制極G并聯(lián)。其工作原理是電阻R+與電阻R-組成的分壓電路自動(dòng)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。在ZL201210200133.4中，本人利用晶閘管導(dǎo)通時(shí)瞬間的巨大負(fù)性電阻，整合了由于電容產(chǎn)生的脈動(dòng)電壓與電流間存在的相位差，實(shí)現(xiàn)了大電流向LED燈珠塊供電，本專利技術(shù)中將利用晶閘管的另一特性提供對(duì)大容量電解電容的防爆保護(hù)及串聯(lián)的LED燈珠塊的防滅保護(hù)。其工作原理是，當(dāng)自觸發(fā)晶閘管自動(dòng)觸發(fā)導(dǎo)通后，只要正向電流大于維持電流，晶閘管將維持導(dǎo)通狀態(tài)。正是這一特性，使自觸發(fā)晶閘管成為本專利技術(shù)中大容量電解電容的防爆及串聯(lián)的LED燈珠塊的防滅之導(dǎo)通保護(hù)元件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通保護(hù)元件由一支電阻R串聯(lián)自觸發(fā)晶閘管組成。電阻R的阻值較低、耐熱功率較大，其功能是抑制晶閘管導(dǎo)通時(shí)過大的沖擊電流及保證長(zhǎng)時(shí)間的安全工作。自觸發(fā)晶閘管由電阻R+與R-及一支晶閘管(單向或雙向)組成，其聯(lián)結(jié)方式前面已作了介紹。自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通保護(hù)元件的工作方式是將它與被保護(hù)的電解電容或LED燈珠塊的某一段并聯(lián)。自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件對(duì)大容量電解電容的防爆保護(hù)功能。本人在市場(chǎng)上購買了數(shù)十只3W至25W的各種LED照明燈，其中大部分的LED照明燈采用簡(jiǎn)單電容限流降壓驅(qū)動(dòng)，并使用47微法/35V，47微法/50V，47微法/63V及47微法/100V等各種鋁質(zhì)電解電容。毫無疑義，一旦某一只LED燈珠貼片損壞，整個(gè)LED燈珠貼片串?dāng)嚅_，此時(shí)加在電解電容兩端的電壓迅速上升，幾分鐘之內(nèi)電解電容將因?yàn)檫^熱而發(fā)生爆炸！并泄漏惡臭的電解液，導(dǎo)至環(huán)境污染。遲早將要發(fā)生爆炸與環(huán)境污染這二大難題必將導(dǎo)致簡(jiǎn)單電容驅(qū)動(dòng)LED照明被市場(chǎng)淘汰！在電容驅(qū)動(dòng)的LED照明中采用自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件上述大容量電解電容發(fā)生爆炸將不會(huì)發(fā)生，即使整個(gè)LED燈珠貼片斷開。自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件(電阻R串聯(lián)自觸發(fā)晶閘管)的工作原理，將自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件按正確的極性并聯(lián)在需要保護(hù)的大容量電解電容的兩端。當(dāng)LED燈珠貼片塊正常照明時(shí)，自觸發(fā)晶閘管處于截止姿態(tài)，亦即是陽極(A)與陰極(K)間沒有電流流過，一旦某一只LED燈珠貼片損壞，整個(gè)LED燈珠貼片串?dāng)嚅_，此時(shí)加在電解電容兩端的電壓升高，并聯(lián)的自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件兩端電壓也隨之升高，當(dāng)控制極(G)對(duì)陰極極(K)的電壓高過觸發(fā)電壓后，晶閘管自動(dòng)導(dǎo)通，晶閘管一經(jīng)導(dǎo)通便維持導(dǎo)通，由于晶閘管能承受高電壓、大電流并且內(nèi)阻很低，因此自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件導(dǎo)通后兩端的電壓低于電解電容安全工作電壓，因此電解電容不會(huì)發(fā)生爆炸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大容量電解電容的防爆保護(hù)。LED照明燈珠貼片按串聯(lián)方式連接，如果其中一只(或并聯(lián)的多只)損壞，整個(gè)LED照明燈將熄滅。在某些領(lǐng)域這種情況是不允許的。例如，高速列車，機(jī)場(chǎng)及其它軍事用途，因?yàn)檎麄€(gè)LED照明燈熄滅，很可能造成事故。因此要求有新的技術(shù)及新的元件，保證在某一只(或并聯(lián)的多只)損壞后，LED照明燈可以繼續(xù)提供照明。自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件及LED燈珠分段串聯(lián)技術(shù)提供LED照明的防滅保護(hù)。首先將LED燈珠分N段串聯(lián)，用N支自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件按正確的極性逐個(gè)地與每一段的LED燈珠并聯(lián)。當(dāng)N段中的某段中1只(或并聯(lián)多只)LED燈損壞，該段兩端的電壓升高至使并聯(lián)在該段的自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件自動(dòng)觸發(fā)導(dǎo)通，由于導(dǎo)通的晶閘管的內(nèi)阻很低，電流借道將其它(N-1)段的LED燈珠保證照明。在戰(zhàn)場(chǎng)上，如果又有一段的LED燈珠損壞，相應(yīng)的導(dǎo)通元件又將自動(dòng)導(dǎo)通，如此等等，直到全部N段的LED燈珠全壞，LED照明才會(huì)熄滅。LED照明燈的功率從1W至100W甚至以上，所用的LED燈珠貼片的電流從20mA至320mA甚至以上，鋁質(zhì)電解電容從1000微法/16V、470微法/50V及100微法/100V甚至以上，晶閘管(單向或雙向)的規(guī)格也是多種多樣，額定通態(tài)電流由1A至50A，重復(fù)峰值電壓由100V至1400V。本專利技術(shù)指出的是實(shí)現(xiàn)防爆與防滅的方法，其晶閘管(單向或雙向)的選擇，電阻R的阻值與耐熱功率的選擇及R+與R-的選擇必須根據(jù)具體情況確定。對(duì)小功率的LED照明，晶閘管MCR100-8(1A，800V)、MCR100-6(1A，600V)或BT131等，電阻R的阻值小于50Ω、耐熱功率1W及以上，電阻R+與R-必須根據(jù)所保護(hù)的電解電容量及電壓確定，以及所保護(hù)的某段燈珠串兩端電壓高低確定。但是，有一點(diǎn)可以肯定，電阻R+一定是高電阻以確保正常工作高電壓情況下流經(jīng)電阻R+與R-的電流很小。具體實(shí)施方案一、電解電容防爆限流電容475/400，4只Fr107橋式整流，鋁質(zhì)電解電容1000微法/25V，7粒1WLED串聯(lián)。自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件：電阻R30Ω1W，MCR100-8，R+與R-試驗(yàn)定值。二、LED照明防滅限流電容475/400，4只Fr107橋式整流，28粒1WLED分4段串聯(lián)，電解電容100微法/100V。4支自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件，每一支導(dǎo)通元件：電阻R10Ω1W、MCR100-8，R+與R-試驗(yàn)定值。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件，其特征是：電阻R與自觸發(fā)晶閘管串聯(lián)；自觸發(fā)晶閘管由電阻R+的兩端與單向晶閘管的陽極A或雙向晶閘管的第二電極T2及控制極G并聯(lián)，電阻R?的兩端與單向晶閘管的陰極K或雙向晶閘管的第一電極T1及控制極G并聯(lián)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件，其特征是：電阻R與自觸發(fā)晶閘管串聯(lián)；自觸發(fā)晶閘管由電阻R+的兩端與單向晶閘管的陽極A或雙向晶閘管的第二電極T2及控制極G并聯(lián)，電阻R-的兩端與單向晶閘管的陰極K或雙向晶閘管的第一電極T1及控制極G并聯(lián)。2.自觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通元件用作對(duì)大容量電解電容...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳國(guó)富，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陳國(guó)富，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：重慶;50