中段取电前后相位同步调控电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型有关一种中段取电前后相位同步调控电路，尤指其输出能由中间进行同步调整，前后相可同时向内缩合或向外展开，让前后相导通输出平均值形成互补，达到稳定良好的调控供电效果。
【背景技术】
[0002]一般相位调控电路主要可区分为后相调控跟前相调控两种，普遍应用在日常生活中，尤其以照明灯光亮度调整及风扇马达转速快慢调控最为常见。
[0003]传统后相调控大都是采用TRIAC晶体开关来达成，其一经触发导通必须要到周期的结尾方可关闭，启动的瞬间电流相当大，会产生巨大的电流尖峰及较大的EMI，容易引起磁性或灯丝振动噪音及发生闪烁的问题。而传统的前相调控大都是采用MOSFET场效晶体开关来达成，其控制上可以先导通然后再关掉，能精确的打开零相位启动，应用上不会有巨大的电流尖峰，开启时不会产生较大的EMI情形，相对使得白炽灯丝噪音明显改善降低，调控效果优于传统的TRIAC后相调控。
[0004]因为现有常见的相位调控电路大都只有单独应用后相调控，或单独应用前相调控来达成；换言之，在同一半周内只有后段或前段导通单相调控，当电源相位飘移不稳，加时就亮一点、减就暗一点，即容易造成闪烁及噪音问题。故较先进的改良如美国US7099132 B2专利案，其电路借助整合前后相一起导通，而能有效克服前述两种控制方式的缺点。
[0005]唯，该美国US7099132 B2专利案应用时还有许多缺点，请参图9、图10所示，在交流正半周QOl MosFET导通，正电经过二极体FWl到负载LOAD再到QOl MosFET，当正半周电压走到PNCl点Q02 on直接QOl off，当正半周走到PCl点Q02 off直接QOlon—直到正半周走完。而在交流负半周Qll MosFET导通，负电经过二极体FW2到负载LOAD再到Qll MosFETo当负半周电压走到PNC2点Q12 on直接Qll off，当负半周走到PC2点Q12 off直接on Qll 一直到负半周走完。
[0006]其中因正负半周两边MosFET QOl和Qll导通时，都需要经过二极体FWl或FW2会有0.7V压降而产生温升问题；基本上，如通过I A电流就会产生1.4 W的功率损耗，若通过2 A电流时则两颗MosFET发热温度会高达80?90。，为其最大缺点。而且电路中两颗电晶体Q02和Q12是靠AC电源分压方式启动on / off，Q02和Q12的工作点完全得靠POl及Dll各别调整，无法做到完全同步的要求，故正负半周工作不平均会导致灯光闪烁，尤其当电压不稳定时又无法同步，灯光闪烁就会特别明显，是其另一缺点。另外，该现有美国专利前案不是直接从交流波形中段取得供电，所以必须另外设计电源电路，而且本身也无过温及过载的电路设计，一旦发生异常过热无法即时断开，只能持续放任加热到冒烟损毁为止，又是另一缺点。
【实用新型内容】
[0007]有鉴于此，本实用新型的主要目的，在提供一种中段取电前后相位同步调控电路，
[0008]为了达到上述目的，本实用新型提供的主要技术方案包括:
[0009]一种中段取电前后相位同步调控电路，其包括:
[0010]一前后相位调控单元，具有一 MCU微电脑经过一光耦合开关以隔离控制一驱动电路导通，而同步控制至少两只双向电力电子元件POWER MOSFET功率场效晶体，以产生前相及后相导通的调控信号；以及，
[0011]一电源供应单元，由一般AC电源波形中段取电经整流以供应该前后相位调控单元的正常工作电压。
[0012]借此，由中间进行同步调整时，前后相可同时向内缩合或向外展开，并让前后相导通输出平均值形成互补，达到稳定良好的调控供电效果。
[0013]其中该前后相位调控单元封装成一集成电路模块。
[0014]其中该电源供应单元经一恒流源电路以供电给该驱动电路。
[0015]其中该电源供应单元进一步具有一 AC零启动取样电路，而该电力电子元件为零电位启动。
[0016]其中该电源供应单元进一步具有工作温度侦测保护电路。
[0017]其前后相导通输出最佳调变比率界定在17%~88%。
[0018]其中该电源供应单元及前后相位调控单元封装成一集成电路模块。
[0019]所述的中段取电前后相位同步调控电路，为两线式及三线式其中的一种，且后端接设一灯体以作照明亮度调整。
[0020]所述的中段取电前后相位同步调控电路，为两线式或三线式其中的一种，且后端接设一马达以作转速快慢调整。
【附图说明】
[0021]图1.是本实用新型第一实施例的电路方块图。
[0022]图2.是本实用新型第二实施例的电路方块图。
[0023]图3.是本实用新型应用于三线电源的电路图。
[0024]图4.是本实用新型应用于两线电源的电路图。
[0025]图5.是本实用新型前后相导通调变比率66%的调控信号波形图。
[0026]图6.是本实用新型前后相导通调变比率20%的调控信号波形图。
[0027]图7.是本实用新型最佳导通调变比率17%~88%的调控信号波形图。
[0028]图8.是本实用新型前后相导通形成互补的应用例图。
[0029]图9.是现有美国US7099132 B2专利的电路图。
[0030]图10.是现有美国专利前后相调控的波形图。
[0031]【主要元件符号说明】
[0032]I…电源供应单元
[0033]11…恒流源电路
[0034]12...温度侦测保护电路
[0035]13…保险丝
[0036]14…AC零启动取样电路
[0037]2…前后相位调控单元
[0038]21…MCU微电脑
[0039]22…驱动电路
[0040]23…双向电力电子元件
[0041]24…光親合开关。
【具体实施方式】
[0042]为方便对本实用新型的目的、电路组成、应用功能特征及其功效，做更进一步的介绍与揭露，兹举实施例配合图式，详细说明如下:请参阅图1~图4所示，本实用新型所设一种「中段取电前后相位同步调控电路」，主要包括:一电源供应单元1、及一前后相位调控单元2，其中
[0043]该电源供应单元1，由一般AC电源波形中段取电经整流以供应该前后相位调控单元2的正常工作电压，以及；
[0044]该前后相位调控单元2，具有一 MCU微电脑21以控制一驱动电路22导通，而同步控制至少两只双向电力电子元件23，可为POWER MOSFET功率场效晶体Ql及Q2 (同参图3、图4)，以产生前相及后相导通的调控信号；
[0045]借此，由中间进行调整时，前后相可同时向内缩合或向外展开，让前后导通输出平均值形成互补，达到稳定良好调控供电效果。
[0046]实施时，如图2所示，该电源控制单元I可由一般AC电源的中间相位取电，且电源控制单元I可经一恒流源电路11以供电给该驱动电路22 ;而该前后相位调控单元2的MCU微电脑21可经一光耦