构成高精度交流电源ZCD的双晶体管电路

2007-10-10 09:07:57来源: EDN China
使用110V/230V交流电源的许多应用需要一个ZCD(过零检测)电路来获取交流线路电压,例如,同步开关负载。一种ZCD方法是使用一个较大的限流电阻或电阻分压器来检测控制器I/O针脚的交流电压。然而,无论I/O针脚是处于 TTL 还是施密特触发器模式,ZCD有一个依赖I/O针脚阀值漂移及电源线路转换速率的延迟。例如,假定有一个230V 50Hz的交流系统电压和一个100的分压器,则,230V/100=2.3V。再假定I/O针脚在1V触发。此触发电平表明1V×100=100V ,它关系到230V交流电源。因此,由 100=230×sin(2×p×50×t) 得出一个1.43ms的延迟,它代表半周期的14.3%,这是很大的误差。

图1显示了使用两个标准晶体管的一个低成本高效的ZCD。直接来自两个交流电源,电源网络由C1、C2、D1、D2和R1构成一个简单的半波整流器,为ZCD供电。Q1与交流电源电压ZCD切换。为了补偿基射极的空隙,Q2起一个二极管的作用阻断交流的正向半周期。为了提高效率,检测器必须在较高的电压下检测到交流电源周期。此要求需要对多种晶体管作选择。Q2和Q1是 低噪声小信号 BC549B 晶体管,集电极到发射极电压极限为30V。对于这样的选择,必须要将电压从230V 衰减到30V。(对于BC546晶体管,可以将电压从230V衰减到80V。)因此,分压比为 30V/230V=13.4%,分压电阻的值为 R2/(R3+R2)=13.4/100,或 R3=6.46×R2。R2和R3必须足够大,以实现限流作用。R3的正常值为820kΩ,意味着 820kΩ/6.46=126.9kΩ或120kΩ,即最接近标准值的电阻。有了这些值,Q2就可以阻断230V×R2/(R2+R3)=29.3V。该电压小于晶体管的最大额定电压30V。

在交流正半周期,Q1的基极电压通过R4上升到0.6V左右。Q2起到简单的二极管作用。因此,当周期电压大于0V时,Q2形成反向偏置并阻断任何电流。在0V时Q2形成正向偏置,但在基极发射极结点上保持0.6V的VBE。因此,连接到Q1基极的Q2集电极或基极,保持0.6V的电压。Q1在正向周期时饱和,输出电压较低。在交流的负向周期,当交流电压小于0V时,Q2中通过电流。因此,连接到Q2集电极的Q1基极电压降到0.6V 以下,这会阻断Q1,并使输出电压升高。注意Q1的基极电压可以达到低于Q2 -30V,可以增加箝位二极管D3来避免Q1结电压高于-1V。

关键字:分压  漂移  触发  电平

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/power/200710/16105.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
分压
漂移
触发
电平

小广播

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 安防电子 医疗电子 工业控制

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved