靜電感應(yīng)晶閘管（SITH）在開關(guān)電源電路中的應(yīng)用介紹

2.2 應(yīng)用電路(二)

　　應(yīng)用電路(一)的輸出電壓是固定直流400V， 不能靈活調(diào)整， 又沒能與輸入隔離， 往往需要加后級(jí)電路。本應(yīng)用電路(二)是在電路(一)基礎(chǔ)上加以改動(dòng)， 將輸出隔離， 又能調(diào)整電壓， 見圖3。圖中：R1：1kΩ;R2：20Ω;R 3：10kΩ;R4：5kΩ;R5：5kΩ;R6：800kΩ;R7：10kΩ;R8：20kΩ;R9：1MΩ ;R10：0.2Ω;R11：50kΩ;R12：10k Ω;R13：20kΩ/3W;R14：40Ω/10W;C 1：0.01mf;C2：200pf;C3：0.1mf;C 4：50mf;C5：2000pf / 400V;C6：2mf / ~250V;C7：2000pf;C8：0.1mf / 600V;C9：3000mf / 50V;C10：2mf / 400V; D1：12V / 0.5W穩(wěn)壓二極管;D2、D7、D8、D9：3A快恢二極管HER308; D3、D4、D5、D6：2A/400V整流橋;D10：46V / 1W稻壓二極管;Q1、Q3：npn三極管8050;Q2：pnp三極管8550;Q4：VDMOS 10A/30V;L1：2mH/ 1A高頻電感; L2：2mH/ 1A高頻電感;L3：500mH/ 2A高頻電感;Tr：高頻變壓器;匝比：2:1×2;IC1：UC3852; IC2：光耦521-1。

　　此電路參數(shù)是48V/100W輸出的直流電源。它的工作原理與電路(一)相同，只是輸出部分用電容C 10將SITH管漏極的直流方波割直成交流方波，送到變壓器Tr的初級(jí)，然后耦合到次級(jí)改變了電壓，再經(jīng)過整流濾波輸出。次級(jí)分成兩個(gè)線圈，分別通過不同的整流濾波環(huán)節(jié)，這是因?yàn)橥ㄟ^ C10的交流方波，是不對稱的， 正向部分實(shí)際上是電感L2放電， 是電流源， 要用副邊的上半部分整流;負(fù)向部分實(shí)際上是C10放電， 是電壓源， 要用副邊的下半部分整流。

　　改變Tr的匝比可以得到需要的輸出電壓， 也與輸入電網(wǎng)隔離。光耦521-1是負(fù)反饋的隔離元件。D2、 C5、C8、R13、R14組成上沖吸收電路， 由于漏感的原因，變壓器在接受電流源脈沖時(shí)， 上沖十分強(qiáng)烈， 對器件很不利， 同時(shí)還造成很大的高頻噪擾， 必須衰減它。吸收電路可以有效地衰減上沖， 但是經(jīng)大量試驗(yàn)表明， 這種衰減的能耗相當(dāng)大， 是以降低效率為代價(jià)的。本試驗(yàn)中吸收環(huán)節(jié)要消耗6W左右的功率， 上沖仍占主波的25%， 使效率從91%下降到84%， 線路板上有一塊明顯的發(fā)熱源。因此在沒解決高效吸收問題之前， 該電路應(yīng)考慮在小功率應(yīng)用。

　　2.3 應(yīng)用電路(三)

　　這是一個(gè)交流開關(guān)，可切換1000W的負(fù)載，應(yīng)用很廣。原本是用可控硅或雙向可控硅組成，現(xiàn)用兩只SITH管取代。它具有過零開通和過零關(guān)斷的功能， 以減小對電網(wǎng)的沖擊，在需要時(shí)也可以立即關(guān)斷。由于使用了SITH管， 才具有強(qiáng)迫關(guān)斷， 即快速關(guān)斷的功能。這是可控硅或雙向可控硅做不到的，它可以與單片機(jī)配合使用。這里僅提供強(qiáng)電部分原理圖(圖4)。圖中：R1、R2：1kΩ; R3：10kΩ;R4：200Ω; R5、R6、R7：5.1kΩ; C1：300mF /16V ;D1、D2：10A/400V整流二極管;D3、D4、D5：1N4001;Q1、Q2：VDMOS (Ron=0.05W)：IC1：LM393雙比較器;IC2： CD4013 D觸發(fā)器;IC3、IC4：光耦521;Tr1：電源變壓器220V/9V×2～3W。

　　圖中， 兩只SITH管反串聯(lián)， 而各自又與一個(gè)二極管反并聯(lián)， 兩只SITH管同時(shí)導(dǎo)通或同時(shí)關(guān)斷，形成了交流開關(guān)。IC1比較器產(chǎn)生過零脈沖信號(hào)， 作為IC2 D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)， 因此IC2只能在交流電壓過零時(shí)改變輸出。它的一對互補(bǔ)輸出分別控制SITH管的柵極注入和VDMOS管， 也就控制了交流開關(guān)的過零導(dǎo)通和關(guān)斷。強(qiáng)迫關(guān)斷信號(hào)直接控制D觸發(fā)器的R復(fù)位端， 立即關(guān)斷交流開關(guān)?？刂菩盘?hào)通過光耦輸入， 這是為了防止干擾。