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半波整流器和全波整流器的無變壓器電源設(shè)計

電子設(shè)計 ? 來源:powerelectronicsnews ? 作者:powerelectronicsnews ? 2021-04-02 11:17 ? 次閱讀

無變壓器電源被廣泛用于控制AC應(yīng)用中的TRIAC和SCR等電子組件。在這些應(yīng)用中使用的整流器電路的類型(半波或全波)至關(guān)重要。實際上,對于半波整流器,交流電壓的兩根導(dǎo)線之一應(yīng)連接到輸出端可用的直流電壓的接地端子。對于全波整流器,接地端子將在半個周期內(nèi)連接到中性線,并在另一半周期內(nèi)連接到交流輸入電壓的線路。

可控硅和可控硅控制電路

圖1顯示了具有全波整流器的無電容電容式電源的典型框圖。該電路不適合直接驅(qū)動SCR和TRIAC,因為DC輸出電壓的負(fù)極未連接到AC輸入電壓的中性線。

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圖1:具有全波整流器的無變壓器電容式電源

相反,具有半波整流器的無電容電容式電源的圖2電路非常適合此目的。可以將相同類型的注意事項應(yīng)用于無電阻無變壓器電源的情況。

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圖2:帶半波整流器的無變壓器電容式電源

為了克服上述問題,當(dāng)使用全波整流器時,可控硅或可控硅控制電路設(shè)有隔離級,例如光三端雙向可控硅開關(guān)。圖3給出了一個示例,其中光電三端雙向可控硅開關(guān)使控制電路與AC負(fù)載隔離。該電路的典型應(yīng)用包括螺線管和閥門控制,鎮(zhèn)流器,靜態(tài)交流電源開關(guān)微處理器與240 VAC外設(shè)的接口,固態(tài)繼電器,白熾燈調(diào)光器,溫度控制和電動機(jī)控制。

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圖3:帶有光電三端雙向可控硅開關(guān)的電路驅(qū)動

這種控制方法意味著可控硅或可控硅的觸發(fā)直接由交流電通過柵極電流限制電阻和光電三端雙向可控硅開關(guān)進(jìn)行。但是,控制信號的時序和要分配給限制電阻的值必須適當(dāng)調(diào)整大小,以避免組件過熱。特別是,柵極應(yīng)保持激活狀態(tài)足夠長的時間,以觸發(fā)TRIAC或SCR,但以免使柵極電阻過度過熱,而柵極電阻必須在“接通”的整個過程中承受交流電壓的施加狀態(tài)。對于帶有半波整流器的電路,總有可能直接用直流電壓來驅(qū)動TRIAC或SCR。由于此電壓的負(fù)極(地)與交流輸入電壓的中性點(diǎn)耦合,直流電壓可以提供使TRIAC或SCR導(dǎo)通所需的柵極電流。在這種情況下,可以獲得便宜的(不需要光三端晶閘管),簡單且更好的散熱解決方案。通過使用減小值的直流電壓,柵極信號可以無限期地保持活動狀態(tài),這等效于使用TRIAC或SCR(就好像它們是繼電器一樣),從而簡化了電路時序。

正負(fù)電源

為了驅(qū)動TRIAC或SCR,應(yīng)向柵極引腳施加電流,如果是SCR,則電流應(yīng)在柵極和陰極(K)之間流動,而如果是TRIAC,則應(yīng)使其在柵極和端子A1之間流動。 。在非隔離控制電路(例如到目前為止建議的無變壓器控制電路)的情況下,可以區(qū)分正電源,從而控制電路(VSS)的接地端連接到K或A1,并且負(fù)電源,控制電路的正電源(VDD)連接到A1。我們可以看到圖4中的第一個拓?fù)洌鴪D5顯示了負(fù)電源的解決方案。

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圖4:帶正電源的驅(qū)動器電路

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圖5:帶負(fù)電源的驅(qū)動器電路

正電源最好用于觸發(fā)SCR,而負(fù)電源更適合于驅(qū)動TRIAC。前面的文章中已顯示負(fù)電源拓?fù)涞氖纠ň€性電源(由降壓變壓器,二極管電橋,線性穩(wěn)壓器和一些濾波電容器組成),電容性電源和電阻性電源供應(yīng)。引入開關(guān)模式電源時,將添加更多拓?fù)洹?/p>

編輯:hfy

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