可控硅数字相位控制电路TC790A及其应用

2007-09-19 15:19:25来源: 电子元器件应用

0 引言

三相可控硅触发电路需要对三相电进行同步采样,因而需要同步变压器,同时考虑到主回路的接法,还要注意同步变压器的相应接入。且不说同步变压器对钢和铜的消耗,就是6个绕组的绕制和接入也是很麻烦的。若在安装时出错,系统工作就会不正常。

众所周知,50 Hz三相电的三相位互差120°,那么,能不能只对一相电进行同步采样来获得三相电信号,从而产生6路移相触发脉冲呢?实际上,答案是肯定的。而且这样将省去沉重的同步变压器,电路也将更加绿色环保和简洁,控制精度也能得到提高,而且系统接入十分方便。

1 TC790A的主要特点

TC790A是一种单同步三相数字触发电路,适用于三相半控全控桥可控硅整流触发和三相交流调压反并联与双向可控硅触发,TC790A采用晶振和数字化设计方法来提高精度和三相均衡性,而移相部分则仍采用锯齿波。TC790A并具有高精度、易用、可靠性高等优点,而且外围元件少,性能优良。同时,由于采用单同步采样方式,因而其应用和单相触发电路一样方便,也更便于触发板的设计与应用。此外,TC790A还具有如下特点:

◇单电源工作,工作电压9~15 V。

◇采用单同步正弦波信号输入。

◇采用晶振作时基的相位不均衡性小于3°。

◇采用单锯齿波调相,移相电压可根据锯齿波的高度进行移相,调相角为0~175°。

◇器件内部设计有交相锁定电路,因而抗干扰能力比较强。

◇输出可选调制或占空方式。

◇输出可在全控双脉冲方式和半控单脉冲方式中进行选择。

◇以A同步时,可选择正相序输出或反相序输出。

◇禁止输出方式可选择锁定和不锁定方式,锁定方式只有在复位后才允许输出。

2 TC790A的内部原理

TC790A的电路原理是以三相电的其中一相经变压器降压后作为A同步电压,然后通过电阻网络进入电路的18脚,其同步电压峰值不大于电源电压,同步电压可通过零检测和极性判别电路检测出零点和极性。图1所示是TC790A的内部原理框图

晶振电路将在电路的16脚和15脚的晶体与阻容上形成振荡,然后对该信号进行分频作为时基,再对同步零点进行计数,以形成锯齿波充放电脉冲,同时在17脚的电容上形成锯齿波。

3 引脚功能

TC790A的引脚排列如图2所示。事实上,锯齿波和1脚的给定电压通过比较器可在正半周给出+A相移相角,然后再通过两次60°分频计数给出-C相和+B相的移相角;接着在负半周给出-A相移相角,之后再通过两次60°分频计数给出+C相和-B相的移相角。每相的移相点后都有个30°的计数,以用于决定触发的宽度。

TC790A的2脚用于决定输出是调制脉冲还是占空比脉冲。当2脚悬空或为高电平时。在30°的触发宽度下为8个调制脉冲:当2脚接低电平时,其触发为30°的占空脉冲。

TC790A的3脚为禁止端,4脚为复位端。4脚的接法有锁定和不锁定两种情况。在锁定方式,当4脚悬空或接高电平时,3脚也为高电平,则输出禁止,然后3脚再为低电平后,输出并不恢复,只有在4脚接低电平后,输出才能恢复;而在不锁定方式,4脚则接低电平,此时若3脚为高电平,则输出禁止,3脚为低电平时,输出恢复。

电路5脚为单双脉冲输出选择端,5脚悬空或接高电平时,输出为双脉冲方式,这时,其输出脚从12~7脚(正序时)依次为+A、-C,-C、+B,+B、-A,-A、+C,+C、-B,-B、+A。5脚为低电平时,输出为单脉冲方式,此时的输出从12~7脚(正序时)依次为+A、-C、+B、-A、+C、-B。

电路14脚为相序选择端,当其悬空或为高电平时,输出为正序方式(如上);14脚为低电平时,输出为反序方式,当5脚为双脉冲时,输出脚从12~7脚依次为+A、-B,-B、+C,+C、-A,-A、+B,+B、-C,-C、+A。而当5脚为低电平时,输出为单脉冲方式,这时输出脚从12~7脚依次为+A,-B,+C,-A,+B,-C。

TC790A的管脚功能如表1所列。表2所列是TC790A的主要参数和工作条件。

4 同步接入方式和应用电路

TC790A的三相同步变压器有12种接法,采用单同步也可有同样的接法,表3所列是其常用的几种接法(带点为热端,输出热端接同步)。图3所示是TC790A的工作时序波形图。



用TC790A设计的开环控制电路如图4所示。图中R1、W1和C1是同步电压0~30°移相调节电路,C2为锯齿波积分电容,容值比较大时,其锯齿波较小,电容C2可在0.047~0.068μF左右选取。IC2及相关电路用组成高输入电压时的大导通角倒相器。W2主用于最大导通角的限制调节。TZ、P0、SD端悬空因此,该电路为高电平状态输出方式。PR为不锁定禁止方式。

关键字:锁定  时序  变压  同步

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