[发明专利]过热保护交流功率控制器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种过热保护交流功率控制器件，应用于控制中小功率交流负载电路。能平滑、可靠的调节输出功率大小。

背景技术

目前交流功率控制器件都是以双向可控硅和附加一套调节电路形式出现，封装成固态继电器或者可调功率的固态调压器。在实际应用中，假如负载发生短路或者负载严重泄漏故障，过量电流将流过双向可控硅，直到双向可控硅内芯片过热失效为止，这是固态继电器和可调功率固态调压器最常见的失效模式中的一种。因此，当它变得过热时并且在器件失效之前，需要能关断双向可控硅，这要有一个双向可控硅工作温度检测器，即使存在对双向可控硅栅极触发控制电压出现，也拒绝接通所述的双向可控硅负载主电路。

固态继电器和可调功率的固态继电器由于外围器件十分复杂，体积硕大，对于安装使用也十分不利。

然而，为了限制成本。需要尽量少用附加元器件来实现这种电路，并且以一种简化了电路与双向可控硅集成方式来实现过热保护交流功率控制器件。

发明内容

本发明提供一种过热保护交流功率控制器件。包括：双向可控硅T，双向触发二极管D，保护电阻R，充电电容C，还有对温度有敏感作用的微型温度感应开关K或者替换一个有正温度系数的PTC元件RT。这些器件全部封装在一个有热传导性环氧树脂作为填充物的微型塑料盒里。

本专利工作原理如下：要使双向可控硅T正常工作，必然要在双向可控硅T的栅极G加入一个足以启动双向可控硅工作的可变交流控制电压，这个可变交流控制电压通过充电电容C充电，使电压上升到双向触发二极管D导通，再触发双向可控硅T的栅极G。并与一个保护电阻R串联。使双向可控硅T正常工作。当负载出现异常，短路或者严重泄漏。过量电流通过双向可控硅T，使双向可控硅T内部芯片温度急速上升。芯片温度超过150℃就会使双向可控硅的T1和T2极击穿短路。可能会造成更大的设备事故。本专利所述的过热保护交流功率控制器件在双向可控硅T表面紧贴了一个80℃微型温度感应开关K，或替换一个相同感应温度，有正温度系数PTC元件RT。利用有热传导性的环氧树脂作为填充物封装。把双向可控硅T芯片温度传导到微型温度感应开关K或者有正温度系数的PTC元件RT。在双向可控硅T内部芯片还没有达到击穿温度就把输入双向可控硅T的栅极G的可变交流控制电压关断，这样也就关断了负载主电路的电流。此时能使双向可控硅T工作的可变交流控制电压虽然还是存在，但双向可控硅T栅极G已经没有任何电压，对实际工作已经不起任何作用。一直到故障排除。

本专利所述的过热保护功率交流控制器件内填充有热传导性的环氧树脂，这是在一般环氧树脂里加入热传导比较好的材料，如石英砂等。设定双向可控硅T内部芯片温度120℃为安全温度。芯片温度通过环氧树脂对外有一个温度传导梯度。微型温度感应开关K微型或有正温度系数的PTC元件RT的感应温度为80℃左右为宜。

本专利所述的过热保护功率交流控制器件内所设置的微型温度感应开关K或有正温度系数的PTC元件RT，可分别应用于不同的负载电路。微型温度感应开关K达到感应温度时可彻底关断双向可控硅T栅极G的工作电压。适用于负载电流比较大的电路。有正温度系数的PTC元件RT达到感应温度时，由于PTC元件RT居里点的变化，电阻陡然增加，但这也是一个渐变的关断过程。适用于负载电流比较小的电路。

本专利所述的功率交流控制器件，所有的元器件都集成封装在一个微型塑料盒内。只需输入一个可变交流控制电压，就能完成对负载调节输出功率大小。双向可控硅T散热板片还能与外界散热板连接。体积微小，成本很低。

附图说明

现将对本发明的电路原理图和结构示意图进一步说明。

图1是本发明的电路原理图；

图2是本发明的内部结构和剖面示意图。

图中：1.双向可控硅T，2.双向触发二极管D，3.保护电阻R，4.充电电容C，5.微型温度感应开关K，6.PTC元件RT，7.热导性环氧树脂，8.微型塑料盒。

具体实施方式