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單相相位觸發(fā)器TC782A的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 1引言 目前使用的單相相位觸發(fā)集成電路主要有KJ（KC）004、KJ009和TCA785，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有如下幾個(gè)問(wèn)題：（1）KJ電路必須采用正負(fù)電源，并且電路功耗較大。（2）KJ電路內(nèi)部采用三極管比較，溫度特性差。（3）KJ004沒(méi)有交相鎖定的抗干擾設(shè)計(jì)。（4）KJ電路的輸出采用跟隨輸出，沒(méi)有采用互補(bǔ)輸出，可靠性差。（5）KJ和TCA785輸出阻抗低，外圍元件多。（6）輸出沒(méi)有調(diào)制脈沖，不能采用小型脈沖變壓器。由于以上諸多缺點(diǎn)，所以在使用中感到不便。 我們?cè)O(shè)計(jì)了一種使用單電源，可觸發(fā)單雙向可控硅，且占空比可調(diào)制并有多種保護(hù)功能的單相移位觸發(fā)集成電路。它的外接元件少，調(diào)試方便，工作可靠。這種TC782A給觸發(fā)電路增加了一個(gè)新品種，給設(shè)計(jì)人員和維修人員帶來(lái)便利。 2邏輯結(jié)構(gòu)和電路工作原理 2?1邏輯結(jié)構(gòu)框圖
圖1邏輯框圖 圖1示出電路的邏輯框圖，它由同步過(guò)零和極性檢測(cè)電路、鋸齒波形成電路、鋸齒波與給定電壓比較電路、抗干擾電路、調(diào)制脈沖發(fā)生電路、脈沖形成電路和脈沖輸出電路組成。 2?2工作原理 TC782A采用單電源供電，同步信號(hào)A經(jīng)分壓電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入電路的14腳，通過(guò)過(guò)零檢測(cè)和極性判別電路檢測(cè)出零點(diǎn)和極性，在13腳的Ca電容器上積分，形成鋸齒波，鋸齒波的大小與Ca電容器的容值成反比，12腳接大電阻器可微調(diào)鋸齒波。鋸齒波與移相電壓在比較器中比較，取得相交點(diǎn)即為移相角，移相電壓由1腳通過(guò)電位器或外電路調(diào)節(jié)取得。移相電壓增加，輸出導(dǎo)通角減小。 抗干擾鎖定電路具有鎖定功能，在交相點(diǎn)以后，鋸齒波或移相電壓的波動(dòng)不能影響輸出，直到下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)，保證交相的唯一與穩(wěn)定。 脈沖形成電路是由脈沖發(fā)生器給出調(diào)制脈沖，7個(gè)脈沖形成一個(gè)脈沖列，這個(gè)脈沖列的寬度就是調(diào)制脈沖或方波的寬度，改變10腳CX電容器值以改變調(diào)制頻率，從而改變調(diào)制脈沖或方波的寬度，
圖2管腳排列 表1管腳符號(hào)及功能
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CX增大，寬度增大，CX減少，寬度減??；10腳不接CX而接低電平，可得到正負(fù)半周全占空輸出。輸出采用調(diào)制或方波可通過(guò)電路的2腳來(lái)選擇，2腳懸空或高電平為調(diào)制脈沖輸出，2腳低電平為方波輸出。
脈沖輸出從7腳、8腳和9腳引出。相對(duì)于輸入端14腳的同步電壓，8腳為同步正半周輸出脈沖，7腳為同步負(fù)半周輸出脈沖，7腳和8腳用來(lái)觸發(fā)單相可控硅；9腳為同步正負(fù)半周輸出脈沖，用來(lái)觸發(fā)雙相可控硅。輸出端可驅(qū)動(dòng)功率管，經(jīng)脈沖變壓器觸發(fā)可控硅；也可直接驅(qū)動(dòng)光電耦合器，經(jīng)隔離觸發(fā)可控硅或三極管。
3腳為不鎖定保護(hù)端，高電平禁止輸出，低電平或懸空為允許輸出；5腳為鎖定保護(hù)端，懸空時(shí)為低電平，正脈沖禁止輸出，同時(shí)3腳也為高電平，要恢復(fù)允許狀態(tài)，需要在6腳接低電平進(jìn)行復(fù)位，6腳懸空為高電平。當(dāng)用戶需要對(duì)過(guò)壓、過(guò)流進(jìn)行處理時(shí)，可根據(jù)不同的情況選擇保護(hù)方式。
2?3電路引腳及其功能
圖2示出該電路的管腳排列。表1示出管腳符號(hào)及功能。
3電路參數(shù)和波形
表2示出電路在15V電壓下的主要參數(shù)。
圖3示出TC782A電路的波形。
4使用說(shuō)明和注意事項(xiàng)
?。?）同步正弦電壓Va必須通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)加在電路的14腳上，14腳是以電路VCC的1/2為零線，峰?峰值是在0～VCC之間的同步電壓。
?。?）鋸齒波幅值的調(diào)節(jié)可通過(guò)13腳上的電容器Ca值的大小改變，也可通過(guò)在12腳到地之間接大電阻器來(lái)改變。
?。?）移相電壓的范圍應(yīng)與鋸齒波幅值相一致?？紤]到電路對(duì)電容器放電的壓降，移相電壓的零電位應(yīng)比電路地正0.1V～0.2V。
?。?）因?yàn)樵O(shè)計(jì)正向鋸齒波，所以移相電壓的高導(dǎo)通角??；如果需要移相電壓的高導(dǎo)通角大，應(yīng)用運(yùn)算放大器倒相。
?。?）CX的大小可調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度。
圖3波形圖
表2TC782A的主要電參數(shù)
| 主要電路參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| IDD | 靜態(tài)電流 | <2～4 | mA |
| VAIN | 同步零電壓 | 1/2Vcc | V |
| IIN | 輸入電流 | <0.3 | μA |
| Ioh | 輸出驅(qū)動(dòng)電流 | 15 | mA |
| P－top | 最大功耗 | 200 | mW |
| 推薦工作條件 | |||
| Vcc | 電源電壓 | 8～15 | V |
| Va | 同步輸入VP－P | 0～Vcc | V |
| Pi,Vr | 控制輸入電壓 | 0～Vcc | V |
| f | 同步信號(hào)頻率 | 10～1K | Hz |
| T | 最佳工作溫度 | －25～85 | ℃ |
圖4示出的是OV8600/OV8100的歸一化光譜特性曲線。
（a）小功率雙向可控硅觸發(fā)電路
(b)反并聯(lián)或橋式可控硅觸發(fā)電路
圖4應(yīng)用實(shí)例
?。?）保護(hù)端懸空時(shí)為低電平，復(fù)位端懸空時(shí)為高電平。
?。?）輸出端可輸出不小于25mA的電流，電路輸出的限流電阻器和管子的β應(yīng)與電路相適配。
5應(yīng)用
圖4示出該電路的兩種應(yīng)用實(shí)例，（a）是小功率雙向可控硅觸發(fā)電路；(b)是反并聯(lián)或橋式可控硅觸發(fā)電路。