可控硅过零检测电路-KC08、KJ008、KC07、TCA785、TDA1023应用.pdf

可控硅过零触发器KC08应用电路图可控硅过零触发器KC08能使双向可控硅的开关过程在电源电压为零的瞬间进行触发。这 样，负载的瞬态浪涌电流和射频干扰最小，可控硅的使用寿命也可以提高。该电路可用于恒 温箱的温度控制、单相或三相电机和电器的无触点开关，交流无触点开关，交流灯光闪耀器 等设备中作零触发用。电路内部有自生直流稳压电源，可以直接接交流电网电压使用。该电 路具有零电压触发、输出电流大等特点。电参数如下：电源电压：a.外接直流电压+(12-16)V。b.自生直流电源电压：+(12-14)Vo电源电流：13Vob.最大输出能力：30ma(脉冲宽度400口以内)，可扩展。c.输出反压：BVce618V(测试条件：Ie=100|iiA)。输入控制电压：“1”电平或“0”电平。零检测输入端最大峰值电流：8mA。使用环境温度为：-1。70。141 同 网H1 151 J KC08山回回回仃KC08引脚图同步电阴氏的选抒可按卜.式计算：R 同青也叶 伯o-r-f-nRL：KIOWQ220ys KS50A2cz82H 本Ri 05i*-ioo nCi diRe仲同面疝同同而0.1)KC08100K中甲甲甲甲电甲KC08的应用电路KC08各点波形图当输出电流需扩展时其接线方法如图所示。3DK4 pF(DD14)L可控硅过零触发器KJ008作为应用零电压触发电路图可控碎过零触发器KJ008能使双向可控硅的开关过程在电源电压为零或电流为零的瞬间进 行触发。这样，负载的瞬态浪涌电流和射频干扰最小，可控硅的使用寿命也可以提高。该电 路可用于恒温箱的温度控制、单相或三相电机和电器的无触点开关，交流无触点开关，交流 灯光闪耀器等设备中作零触发用。电路内部有自生直流稳压电源，可以直接接交流电网电压 使用。该电路具有零电压触发、零电流触发、输出电流大等特点。电参数如下：电源电压：a.外接直流电压+(1216)V。b.自生直流电源电压：+(1214)V。电源电流：13Vob.最大输出能力：50mA(脉冲宽度400四以内)，可扩展。C.输出反压：BVce618V(测试条件：Ie勺oopA)。输入控制电压灵敏度：100mV、300mV 500mVo零电流检测输出幅度：8Vo使用环境温度为四级：C：0-70 R：-5585E：-4085 M：-55125KJ008采用双列直插14脚封装，如图所示。环画冏向回回KJ0081 2 3 4 5 6 MKJ008引脚图KJ008作为零电流触发应用的电路如图所示:负载KS50A220VR3 8.2k 10W2CZ82H同 步8Ri h75-lkQCl i100kKJ008gJ甲L7JR4敏感元件十|100/1/16VC2KJ008作为应用零电压触发电路图pioLJJUJU各点波形图同步电阴&的选抒可按F式计算:R?怕粤沙：2m)KT008里塞作为零电流触发应用的电路图可控硅过零触发器KJ007零电流触发电路图 可控硅过零触发器KJ007能使双向可控硅的开关过程在电源电压为零或电流为零的瞬间进 行触发。这样，负载的瞬态浪涌电流和射频干扰最小，可控硅的使用寿命也可以提高。该电 路可用于恒温箱的温度控制、单相或三相电机和电器的无触点开关，交流无触点开关，交流 灯光闪耀器等设备中作零触发用。电路内部有自生直流稳压电源，可以直接接交流电网电压 使用。该电路具有零电压触发、零电流触发、输出电流大等特点。字串4电参数如下：电源电压：a.外接直流电压+(1216)V。b.自生直流电源电压：+(1214)V。电源电流：12 mAo零检测输入端最大峰值电流：8mA。输出脉冲：a.脉冲幅度：13Vob.最大输出能力：50mA(脉冲宽度400四以内)，可扩展。C.输出反压：BVce应18V(测试条件：leSlOOpiA)。输入控制电压灵敏度：100mV、300mV、500mVo零电流检测输出幅度：8Vo使用环境温度为四级：C：070 R：-5585E：-4085 M：-55125KJ007采用双列直插14脚封装，如图所示：KJ007引脚图零电压触发电路及各点波形如图所示:KJ007应用电路p5H mumKJ007各点波形图零电流触发电路及各点波形如图所示：RL-22OVJ负我 R2 100k-(=3-b KS50A I-BOWHZBZS719 FlRi h75限 IkQKJ007HJ回4敏感元件,&一吗二_1啖 _+.1 100/16VKJ007零电流触发电路p5pio ILJLWL1KJ007各点波形图KJ007工作时同步电阻R2选择可按下式计算:R过当输出电流需扩展时其接线方法如图所示:9|83DK4/T(DD14)输出电流扩展图脉宽调制器LZ210应用电路图LZ210是一种专用长周期脉宽调制器电路,可使控制电压幅度的变化转换成相应脉冲宽度的 变化，是和过零触发器配套作调功用的。电参数如下：电源电压：直流+15V。电源电流：12mAo锯齿波幅度：28V(测试条件：Vcc=15V)控制电压：a.0+8V b.-4+4VC.-8OVd.-8+8V振荡周期：当Vcc=15V,RT=100kQ(见图2-26)时振荡周期为T=0.060.12 ms(C t=200p)T=976 ms(C t=0.1|n)T=1-800 ms(C 仁加)T=9006 400ms(C t=10|Li)T=24 000 120 000ms(C t=220|j)LZ210采用双列直插8脚封装，如图所示。LZ210引脚图LZ210应用电路图可控硅过零触发器KC07应用电路图可控硅过零触发器KC07能使双向可控硅的开关过程在电源电压为零或电流为零的瞬间进 行触发。这样，负载的瞬态浪涌电流和射频干扰最小，可控硅的使用寿命也可以提高。该电 路可作单相或三相电机和电器的无触点开关。适用于电感性负载的过零触发及感性负载的调 功触发。KC07可采用自生直流稳压电源，也可以采用外接电源。电参数如下：电源电压：a.外接直流电压+(1216)V。b.自生直流电源电压：+(1214)V。电源电流：18mAo零检测输入端最大峰值电流：10mA。输出脉冲：a.脉冲幅度：13Vob.最大输出能力：50mA(脉冲宽度400”以内)，可扩展。C.输出反压：BVce618V(测试条件：Ie=100pA)。输入控制电压：“电平或0”电平。自生电压输入峰值电流：8mAo允许使用环境温度：-1070。KC07LU I2J L34 5 6KC07引脚图零电流检测限流电阻R2的选择可按下式计算:K 1X)OKC07的应用电路PzP5KC07各点波形图如果要得到大于200mA的触发电流，按下图所示接法。单极性SPWM的两种控制方法与过零点输出特性比较摘要：对于采用SPWM的逆变器，其中单极性逆变方式仅用到一对高频开关，相对于双极 性逆变具有损耗低、电磁干扰少等优点。分别介绍了单极性逆变中的单边与双边SPWM的 产生方法以及各自的控制方法，分析了这两种控制方法在正弦波电压过零点附近的振荡情 况，经过仿真与电路试验证明了双边SPWM方式性能更为优越。关键词：单极性；正弦波脉宽调制；过零点振荡Fig.1 Main bNeiWV引言字串6随着控制技术的发展和对设备性能要求的不断提高,许多行业的用电设备不再直接接入交流 电网，而是通过电力电子功率变换得到电能，它们的幅值、频率、稳定度及变化形式因用电 设备的不同而不尽相同。如通信电源、电弧焊电源、电动机变频调速器、加热电源、汽车电 源、绿色照明电源、不间断电源、医用电源、充电器等等，它们所使用的电能都是通过对电 网电能进行整流和逆变变换后得到的。因此，高质量的逆变电源已经成为电源技术的重要研 究对象。1工作原理字串61.1 主电路拓扑与SPWM的产生字串7单极性SPWM逆变电路的拓扑如图1所示，字串4由全桥4个开关管组成的2路桥臂所构成，一路以高频开关工作频率工作，称为高频臂（S3,S4；另一路以输出的正弦波频率进行切换，成为低频臂 SI,S2。字串2单极性逆变有两种产生SPWM的方法。第一种控制方法是将给定的载波（正弦波）整流成正的，调制波（三角波）也是正的，如图2 a 所示，称为单边SPWM控制；第二种控制 方法是给定的载波（正弦波）是一个完整的正弦波，调制波（三角波）当正弦波为正时是正的，当正弦波为负时是负的，如图2(b)所示，称为双边SPWM控制。I,ig.2(b)调制波极性随我给工人图2 两种SPWM产生或理H东电子技代玷(L)mp;nisun tif Iwo SP用Jiggi上述两种控制方法产生SPWM的机理不一样，各自的控制电路也有所不同。字串61.2 单极性SPWM的两种控制方法字串61.2.1 单边SPWM控制Fig.3 Control Circuit of asym币身乂力1，町()川单边SPWM的控制电路如图3所示。图3中的Sg3及Sg4分别对应高频臂上下管的驱动 信号；Sgl及Sg2分别对应低频臂上下管的驱动信号。由于低频臂的切换作用，高频臂PWM 输出性质随之改变。例如，原来过零时Sgl的窄脉冲对应输出低电压，低频臂切换后突然 成为高电压。因此，PWM有一突变过程。字串3图4所示的是单边SPWM控制方法在过零点时的示意图。图4中E1为理论上跟基准（电 压波形）同相位的误差信号，由于在电压环和电流环两个环节中存在积分环节，根据负载的 性质和轻重，实际的输出误差信号E2与基准信号有一个相位差。图中SPWM1是理论上的 高频臂上管的驱动信号，SPWM2则是实际的高频臂上管的驱动信号。图4 单边SPWM控制在过零点附近6舞N小的赛麴Fig.4 SPWM waveform of zero point for 服加/而卜 ifW/T1)tO-tl时刻由图4可以看到，在tO-tl时刻，由于给定的低频臂信号是1,对应图3 可以知道主电路低频臂下管导通，图4中SPWM对应的是高频臂上管的驱动信号，上管的 SPWM驱动信号逐渐变小。由图1可以知道在tOtl时亥I输出正弦波信号由正逐渐变为Oo 字串52)tl时刻在tl时刻，低频臂信号由1变为0,所以，低频臂由下管导通变为上管导通，由 图3可以分析出，在低频臂切换的同时，产生SPWM的比较器也进行了切换，所以，由E1 误差信号产生的SPWM(高频臂上管)在tl时刻马上变为接近100%的SPWM,然后逐渐变 小。高频臂下管的驱动互补于高频臂上管的驱动，所以高频臂下管的驱动由。逐渐变大。由 图1可以得知，输出正弦波信号由。逐渐变负。图5双边SPWM控制制落个电子技Fig.5Control circuitof sym睬际3)tlt2时刻实际的输出误差信号E2会与El相差一个相位，所以，产生的SPWM2与 SPWM1是不同的。由图4可以看出：tl时刻以后，SPWM2马上就为0,由于高频臂下管 信号互补于SPWM2,对应于主电路，在tl时刻高频臂下管马上以一个比较大的占空比导通，然后占空比慢慢变小(图中SPWM2逐渐变大),高频臂下管信号并不是由0逐渐变大,SPWM 的突变必然会引起输出正弦波信号在过零点的振荡。可供选择的解决方案如下：字串2(1)在低频臂切换的同时，把输出误差信号人为地放电，使其为0,这样就可以减弱在过 零点时刻所引起的振荡；rnnrrnriEi0低频杵信号：J t fs-tl,2图6 双边SPWM控制在过零点附近威闻A1乐诺康Fig.6 SPWM waveform of zero point forK M(2)人为地把低频臂信号超前或滞后一定相位，但是，这一方案由于低频臂信号的相位 受负载轻重的影响，实际上难以做到准确。字串11.2.2双边SPWM控制字串8双边SPWM的控制电路如图5所示。由于低频臂的切换作用，高频臂PWM输出性质随之 改变。例如，过零前Sgl的窄脉冲对应为输出低电压，低频臂切换后突然成为高电压。然 而与单边SPWM控制所不同的是，双边SPWM中的反相动作是与低频臂同时进行的。由于 控制器中的输出没有突变，低频臂的切换也不会造成输出的突变。50V/div,20ms/div图7 单边SPWM控N方法秋斐耍邓2.Fig.7 Simulation waveforri-4cMV M字串6图6所示的是双边SPWM控制方法在过零点附近的SPWM示意图。图6中E1为理论上跟 基准（电压波形）同相位的误差信号，由于在电压环和电流环两个环节中存在积分环节，实 际的误差信号E2会与基准信号相差一个相位。图中SPWM1是理论上的高频臂上管的驱动 信号，SPWM2则是实际的高频臂上管的驱动信号。1 tO-tl时刻由图6可以看到，在tO-tl时刻，由于给定的低频臂信号是1,对应图5 可以知道主电路低频臂下管导通，图6中SPWM对应的高频臂上管的驱动信号，由图1可 以知道在tOtO时刻，输出正弦波信号由正逐渐变为Oo字串52 tl时刻在tl时刻，低频臂信号由1变为0,所以低频臂由下管导通变为上管导通，由图 5可以分析出，在低频臂切换的同时，产生SPWM的比较器也进行了切换，所以，由E1误 差信号产生的SPWM（高频臂上管）在tl时刻马上变为100%的SPWM,然后逐渐变小。高 频臂下管的驱动互补于高频臂上管的驱动，所以，高频臂下管的驱动由。逐渐变大。由图1 可以得知，输出正弦波信号由。逐渐变负。3 tlt2时刻实际的输出误差信号E2会与E1 相差一个相位，所以，产生的SPWM2与SPWM1是不同的，由图6可以看出，在tl到t2 时刻，高频臂上管驱动一直都是高电平，由于高频臂下管互补于上管驱动，所以，在tl到 t2时刻，高频臂下管是不导通的，此后有一软开通过程。由图6中SPWM1与SPWM2的比 较可以看出，误差信号滞后于基准信号有利于抑制正弦波输出信号在过零点的振荡。字串 22计算机仿真与实验结果50V/div,20ms/div图8双边SPWM控扃务岁用爱移本站Fi父.8 simulation wavefoiWOT字串5应用电子电路计算机辅助分析于设计软件Matlab,分别对上述两种控制方法进行了仿真。字 串4仿真条件:输出220V,f=25Hz字串92.1 单边SPWM控制的仿真波形字串3单边SPWM控制的仿真波形如图7所示。从图7可以明显地看到，正弦波在过零点的时候 有明显的振荡，跟理论分析完全吻合。字串42.2 双边控制方法之仿真波形字串7双边SPWM控制的仿真波形如图8所示。从图8可以明显地看到，正弦波在过零点的时候 没有振荡，跟理论分析完全吻合。字串23实验结果与讨论字串73.1 单边SPWM控制方法之实验波形 字串1实验波形如图9,图10所示。r图9 单边SPWM控制方法后一A%iEig.9 Experiment wavefc rtn cl i yn：(before closed-loop I3.2 双边SPWM控制方法之实验波形 字串5 实验波形如图n所示。字串7图10Fig.10单边SPWM控制方法第匚3个中九,Experiment wavefc 小*S/I t，f/(after closed-loop 1由仿真波形和实验波形可以看到，单边SPWM控制方法在过零点有很大的振荡，并且由 实验可以得知，单边SPWM控制方法在没有闭环前振荡得十分厉害，而且电感有很大的噪 音，单边SPWM控制方法在闭环以后也有振荡，电感依然有噪音。字串5双边SPWM控制方法有很好的抑制过零点振荡的作用，实验时，双边SPMW控制方法在闭 环前和闭环后过零点都没有振荡，电感的噪音也很小。Fig.11 Experiment wavefY 7”，/川4结语字串9就单极性逆变，本文分别对其中的单边与双边SPWM的产生方法及控制方法以及其在正弦 波电压过零点附近的振荡情况进行了分析。理论分析表明，TCA785移相控制芯片应用方法的改进文章来源：国外电子元器件 文章作者：华中科技大学电气与电子工程学院 龙 飞 李晓帆 蔡志开 高奇 发布时间：2007-02-25字体:大中小我要投稿！囹画摘要：TCA785是德国西门子公司生产的一种性能优秀的移相控制芯片，该器件具有 温度适应范围宽，对过零点的识别更加可靠，输出脉冲的整齐度更好，移相范围更宽等优点，此外，由于TCA785的输出脉冲宽度可以手动自由调节，因此，该器件可广泛应用在晶闸管 控制系统中。文章根据TCA785芯片的使用特点以及在逆变器实际运用中可能出现的一些问 题，提出了一种改进的设计方法。关键词：TCA785；移相控制芯片；晶闸管 字串41引言字串1目前大功率逆变电源的直流部分一般利用三相桥式整流方式来实现，可以采用全控或者不控 方式。全控桥式整流主要通过改变晶闸管触发相位的方法来调节直流母线电压的高低，此时需要检测三相交流电压的相位以实现同步触发，这通常必须使用专用的移相控制芯片实现。笔者在研制一台三相 工频输入、输出为115V的3 0 k VA舰用4 0 0 Hz中频电源的可控整流部分时，采用T C A 7 85芯片成功地实现了三相整流桥的移相控制。2 T CA 7 8 5移相控制芯片简介字串3T C A 7 8 5是德国西门子（Siemens 公司开发的第三代晶闸管单片移相触发集成 电路，与其它芯片相比，TCA 7 8 5具有温度适用范围宽，对过零点的识别更加可靠，输 出脉冲的整齐度更好，移相范围更宽等优点。另外，由于它输出脉冲的宽度可手动自由调节，所以适用范围更为广泛。字串4TCA 7 8 5的基本引脚波形如图1所示。其中5脚为外接同步信号端，用于检测交流电压 过零点。1 0脚为片内产生的同步锯齿波，其斜坡最大及最小值由9、1 0两脚的外接电阻 与电容决定。通过与1 1脚的控制电压相比较，在1 5和1 4脚可输出同步的脉冲信号，因 此，改变1 1脚的控制电压，就可以实现移相控制，脉冲的宽度则由1 2脚外接电容值决定 1,当选择双窄脉冲的驱动方式时,同步受卬图2相控t肮旌用12脚应接1 5 0 p F电容。实际上，有几十个微秒的脉冲宽度即可使晶闸管正常导通。3使用T C A 7 8 5实现相控整流字串5实现三相桥式相控整流的一般方法是利用三相同步变压器从电源进线端引入三路同步信号，这样，将同步信号整形后分别输到三片TC A 7 8 5(编号为A、B、C)的5脚，就能控 制6只晶闸管，然后通过引脚复用即可实现双窄脉冲方式驱动。双窄脉冲方式由于驱动脉宽 窄，因而可以有效地减小驱动用脉冲变压器的体积，防止磁芯饱和 2。该方法的主电路及 同步变压器如图2所示，三片TC A 7 8 5芯片的引脚与所控制的晶闸管的对应关系如表1 所列。晶闸管通过一个4/Y型同步变压器为T CA 7 8 5提供同步信号，当进线相序(如 图2所示)为正序A、B、C时，同步变压器的三个输出端所对应的中性点的实际电压向量 为 AC、BA、C B,将 A C 接至 T C A 7 8 5(A),B A 接至 T C A 7 8 5(B),C B 接至TCA 7 8 5(C),即可实现正序输入时晶闸管的同步驱动。现以T5T1换流为 例进行分析：T 5至T 1管自然换流点滞后于A相由负到正过零点3 0。，即TCA7 8 5(A)的1 5脚输出至少应该滞后于该过零点3 0,而电压AC由负到正过零点正好滞后 于A相3 0。，因而用AC作为T C A 7 8 5(A)的同步信号就可以实现最大范围的移相 控制 3。表1三片TAC785引脚及其对应的晶闸管 字串5TCA785引脚晶闸管晶闸管785(A)15 脚T1T6785(C)14 脚T2T1785(B)15 脚T3T2785(A)14 脚T4T3785(C)15 脚T5T4785(B)14 脚T6T5其它晶闸管的分析与此类似，即用相应的线电压代替相电压作为同步信号。图3所示是一个 周期的驱动时序。从A相的自然换流点开始，上、下桥臂晶闸管驱动顺序分别为：1 一1一 3T3一5一5一 1 和 6 2 2 4 一 4 一6 一6。字串94 TCA 7 8 5使用中出现的问题字串84.1电源进线电压的相序问题及解决方法字串2实验发现，如果直接利用同步变压器的输出作为同步信号，只能在一种输入相序(正序或者 逆序)下工作，一旦输入相序接法改变，整流就不能正常进行。当输入相序为正序时，根据 前述接线方法，可以使相控整流正常工作，但是当输入相序变为逆序A、C、B时，T C A 7 8 5(A)的同步信号变为A B,T C A 7 8 5(B)的同步信号将变为C A,图4同步信号奥电露4巡(C)的同步信号变T C A 7 8 5为BC,而芯片的输出与晶闸管的对应关系不变，于是，此时上、下桥臂晶闸管的驱动顺序 将分别变为：5 5 3 3 1 1 5 和 6 4 4 2 2 6 6,而正确的驱动 顺序应当为：1 1 1-5T5T3T3-1和26 一 6 一 4T4-2一2。可见，实际的 驱动顺序比正确的驱动顺序超前1 2 0,此时运行就会出现故障。在实验中发现，当输入 接成逆序时会出现一相进线没有电流的情况，且装置启动时直流平波电抗器有振动，这在电 源输出功率过大时会损坏晶闸管。字串9实际上，由于三相全控桥式整流各管可以互换，因此通过改进同步信号获取电路即可做到整 流与输入相序无关，从而防止了相序接错损坏晶闸管的问题，同时还可提高调试效率。通过 分析发现，当输入为逆序时，接到TCA 7 8 5(A)上的同步信号应该是BC,而接到T C A 7 8 5(B)上的同步信号应该是AB,T C A 7 8 5(C)上的同步信号应该是C A,这正好比实际超前了 1 2 0,因此，如果将同步变压器副方与TC A 7 8 5连接改为图4 所示电路，并通过6个常开节点的直流继电器将同步变压器与3个TCA 7 8 5的同步输入 端相连接，3个标为J 1的继电器为一组，3个标为J 2的继电器为一组，每组继电器同时图5相位鉴别慨偎当楸4 a剑打开或者同时闭合。Z 4口1死力，一,那么，实现任何输 入相序下整流控制电路触发脉冲的正确顺序就只需要使J 1与J 2组中相位滞后1 2 0。的 那一组导通来提供同步信号即可。字串1利用单稳态触发器7 4 1 2 1和D触发器可以构成相位鉴别与驱动电路4,其电路连接方 法如图5所示，图中，接到TCA 7 8 5(A)上的两个继电器J 1和J 2的输入端在经过 削波、整形后可得到同步信号VI和V2,这可以通过运算放大器实现。该检测电路各电 压波形如图6所示。可以看出，如果用D触发器的Q端驱动J 1组继电器，而用Q非端驱动 J 2组继电器，就可以使TC A 7 8 5得到正确的同步信号。应当注意的是：设计时要适当 选择7 4 12 1芯片的R e x t和C e x t外接电阻电容的参数，以使7 4 1 2 1 Q 1非引 脚低电平状态持续时间小于D触发器的D输入引脚的持续时间，同时应小于同步信号周期的1/6 o字串8由此可见，通过使用继电器选择正确的同步信号，可以实现整流相序的无关性。字串74.2 T C A 7 8 5的过零点振动问题及解决方法灯二1-n_n图6相位鉴别及驱部黑缪小然映杉博字串5三相全控桥式整流进线电流是一种不连续的兔耳状尖峰电流。当电源阻性负载较重（阻性电 流大于1 5 0 A 时，由于需要大量的有功功率，因此该尖峰电流峰值较大（如本装置尖峰 电流峰值达到1 2 0 A o尖峰电流在电源进线电阻上会产生一定的压降。该电流产生的压 降与输入正弦波叠加后送到同步变压器输入端，可作为同步信号提供给T CA 7 8 5芯片。实验发现，该叠加电压在过零点附近存在抖动现象。由于T CA 7 8 5对过零点检测极为灵 敏，从而导致芯片第1 0脚锯齿波斜边也发生抖动，这样，由输出反馈到1 1脚的控制电压 即使没有改变，TCA 7 8 5输出的驱动脉冲也会存在移相，引起的结果是进线电流峰值变 化很大，进而在直流平波电抗器上引起强烈的振动，甚至对电网造成冲击。解决的办法是在 进线处加上3个电感滤波，以平滑进线电流，滤除谐波。本装置取7 5 ptH左右的电感，而 同步信号依然从电网侧获取。实验证明：该装置会使电流振动现象消失。字串64.3同步信号的整形字串5从同步变压器过来的信号都是正弦信号，由于T C A 7 8 5是利用检测过零点的原理来实现就不能提供清晰的过零点，同时，电磁干扰也可能导致过零点检测错误，但是，正弦波的幅 值过大又会超过芯片的同步电压输入范围，所以应当将同步信号整形成方波，具体的整形电 路如图7所小。字串6图7电路主要是通过6 8 kQ电阻实现限流分压的，并利用D 1、D 2反并限幅（管压降为 1 V左右）将以正弦波变为方波。本电源中，同步变压器的变比为5.1/1,副边电压为 7 5 V,副边电压之所以选得较高，是因为正弦波幅值越高，过零点处的斜率越大，二极管 导通越迅速，输出越接近理想方波。但滤波电容C 1不可过大，否则会引起同步信号相位的 偏移。5 结束语字串6本文分析了大功率中频电源的三相全控桥式整流电路中的一些实际问题，在该中频电源中，逆变环节采用的是电压型二重化叠加方式，因此，在利用整流环节实现调压时，该环节的稳 定工作极为重要。通过实验验证，通过本文所介绍的改进方法，其中频电源工作正常，达到 了预定指标。比例控制双向可控硅触发电路 零电压开关控制器集成电路可用作控制电阻性加热器负载。这类控制器在市电过零时产生输 出脉冲、来触发与加热器串接在一起的双向可控硅，因而有最低化的射频干扰和市电电压瞬 变。温度或功率零电压开关控制器有许多品种和型号，本文仅以飞利浦公司生产的TDA1023 为例，来说明此类IC的工作原理及应用。一、TDA1023的基本结构、引脚功能及其特点TDA1023采用16引脚DIL封装,引脚排列如图1所示。TDA1023芯片电路主要由电源电路、输入缓冲器、定时电路、故障一安全电路、过零检 测器和输出脉冲放大器组成，如图2所示。TDA1023的引脚功能如附表所列。1.电源电压Vcc直接从市电线路上获得，典型值是13.7V,平均电源电流 IRX 为10mA,并为外部温度传感桥路提供8V的稳定电压（Vz；2.触发脉冲宽度tw（典型值为200.、触发脉冲串重复时间Tb（在CT=6F下的典型值是 41s 及比例区间宽度均可调节，输出电流不大于150mA（平均电流不大于30mA；3.滞后电压及相应的滞后温度可以调节。二、工作原理1.电源及其操作TDA1023的电源电路及外部元件连接如图3所示。220V市电经二极管D1和电阻RD加 至IC脚16与脚13之间，其中IC脚13 VEE 连接市电零线。在市电正半周，通过RD 的电流对外部平滑电容器CS充电，直到IC脚16从内部稳压二极管获得稳定电压为止。RD 的选择应能为IC正常工作提供电流。在市电工作负半周，电容Cs上存贮的电荷放电为电 路提供工作电流。Cs容量的选择，必须能维持Vcc最低电压值（12V。字串32.温度控制负载平均功率通过变更触发脉冲串的持续时间变化，而触发脉冲串的持续时间取决于控 制输入C1（脚）与参考输入UR（脚）或BR（脚）之间的电位差。对于530 的最佳化室温控制可利用IC转换电路实现。当IC的QR（）脚连接到URC（脚）时，BR（）脚用作参考输入，保证有一个精确的线性室温设置。若不需用转换电路，UR（脚）用作参考输入，BR（脚）必须连接到Vz 11 脚）。对于比例功率控制，UR 7 脚）必须连接到TB（脚 12 ,BR 9 脚）必须连接到Vz 11 脚）。字串83.比例范围控制如果比例范围控制输入PR 5 脚）开路，在C1 6 脚）上的80mV信号变化，可使 占空比从0%到100%变化，相应的温度差为1K。如果 5 脚接地，比例范围增力口至U 400mV（即5K。女眼 在 5 脚与地之间连接一只电阻，当其为3.3kQ时，比例范围为160mV；若 电阻阻值是430Q,比例范围则为320mVo字串74.滞后控制字串4当滞后控制输入HYS 4 脚）开路时，器件内部带一个20mV的滞后，相应的温度控制 为0.25K。若 4 脚接地，滞后增加到320mV（相应的温度增加到4K。如果在 4 脚与地之 间连接一支1.8kQ到9.1kQ的电阻，滞后则从100mV变化到40mV。字串55.触发脉冲宽度调节字串8TDA1023的输出触发脉冲宽度tw可以通过 10 脚外部同步电阻Rs来调节。在市电电压 Vs 一定时，tw随Rs增加而增大，与 10 脚上的输入电流成反比。图4示出了 tw随Rs 和Vs变化而变化的关系曲线。字串56.输出电流调节字串9TDA1023的输出级是开路发射极输出，产生正向触发脉冲。输出级带最大电流限制和短 路保护功能。当输出脉冲稳定在10V时，最大输出电流为150mAo为减小总电源电流和功 率耗散，必须在IC的 3 脚与可控硅的门极之间连接一支电阻RG,以限制输出电流。在 220V、50Hz的市电电压下，IC 3 脚（Q 上的平均输出电流13 AV 与RG及RS之间的 关系曲线如图5所示。三、应用电路实例图6示出的是1.2kW2kW加热器控制电路。Vs为220V 50Hz,温度范围为530。TDA1023 6 脚与 13 脚之间连接的NTC热敏电阻RT1,在25下的阻值是22k。，用做温度感测。双向可控硅采用BT139,在25下，Vft70mAo字串1UG:叵叵E叵叵W叵 h MOYSPRaURQRTDA1023c /txX C 七TDA1023的应用电路比较简单，成本较低，并且易于设计。如果图片看不完整请你将图片保存后观看（鼠标放在图片上按右键选择图片另存为即可保存 到你的电脑观看完整图片）