单相相位触发器TC782A的设计及应用

单相相位触发器TC782A的设计及应用 1引言 　　目前使用的单相相位触发集成电路主要有KJ（KC）004、KJ009和TCA785，在长期的使用过程中，发现有如下几个问题：（1）KJ电路必须采用正负电源，并且电路功耗较大。（2）KJ电路内部采用三极管比较，温度特性差。（3）KJ004没有交相锁定的抗干扰设计。（4）KJ电路的输出采用跟随输出，没有采用互补输出，可靠性差。（5）KJ和TCA785输出阻抗低，外围元件多。（6）输出没有调制脉冲，不能采用小型脉冲变压器。由于以上诸多缺点，所以在使用中感到不便。 　　我们设计了一种使用单电源，可触发单双向可控硅，且占空比可调制并有多种保护功能的单相移位触发集成电路。它的外接元件少，调试方便，工作可靠。这种TC782A给触发电路增加了一个新品种，给设计人员和维修人员带来便利。 2逻辑结构和电路工作原理 2?1逻辑结构框图 图1逻辑框图 　　图1示出电路的逻辑框图，它由同步过零和极性检测电路、锯齿波形成电路、锯齿波与给定电压比较电路、抗干扰电路、调制脉冲发生电路、脉冲形成电路和脉冲输出电路组成。 2?2工作原理 　　TC782A采用单电源供电，同步信号A经分压电阻网络进入电路的14脚，通过过零检测和极性判别电路检测出零点和极性，在13脚的Ca电容器上积分，形成锯齿波，锯齿波的大小与Ca电容器的容值成反比，12脚接大电阻器可微调锯齿波。锯齿波与移相电压在比较器中比较，取得相交点即为移相角，移相电压由1脚通过电位器或外电路调节取得。移相电压增加，输出导通角减小。 　　抗干扰锁定电路具有锁定功能，在交相点以后，锯齿波或移相电压的波动不能影响输出，直到下一个过零点，保证交相的唯一与稳定。 　　脉冲形成电路是由脉冲发生器给出调制脉冲，7个脉冲形成一个脉冲列，这个脉冲列的宽度就是调制脉冲或方波的宽度，改变10脚CX电容器值以改变调制频率，从而改变调制脉冲或方波的宽度， 图2管脚排列 表1管脚符号及功能 脚号 符号 功能 脚号 符号 功能 1 Vi 移相电压输入 8 ＋A ＋A输出 2 Pc 调制占空选择 9 ＋A/－A ＋A/－A输出 3 Pi 禁止端（VH） 10 CX 输出脉宽调整电容 4 GND 地 11 VCC 电源 5 S 锁定禁止－正脉冲 12 Ti 锯齿波调节 6 R 复位端 13 Ca 锯齿波积分电容 7 －A －A输出 14 Va 同步输入

CX增大，宽度增大，CX减少，宽度减小；10脚不接CX而接低电平，可得到正负半周全占空输出。输出采用调制或方波可通过电路的2脚来选择，2脚悬空或高电平为调制脉冲输出，2脚低电平为方波输出。

　　脉冲输出从7脚、8脚和9脚引出。相对于输入端14脚的同步电压，8脚为同步正半周输出脉冲，7脚为同步负半周输出脉冲，7脚和8脚用来触发单相可控硅；9脚为同步正负半周输出脉冲，用来触发双相可控硅。输出端可驱动功率管，经脉冲变压器触发可控硅；也可直接驱动光电耦合器，经隔离触发可控硅或三极管。

　　3脚为不锁定保护端，高电平禁止输出，低电平或悬空为允许输出；5脚为锁定保护端，悬空时为低电平，正脉冲禁止输出，同时3脚也为高电平，要恢复允许状态，需要在6脚接低电平进行复位，6脚悬空为高电平。当用户需要对过压、过流进行处理时，可根据不同的情况选择保护方式。

2?3电路引脚及其功能

　　图2示出该电路的管脚排列。表1示出管脚符号及功能。

3电路参数和波形

　　表2示出电路在15V电压下的主要参数。

　　图3示出TC782A电路的波形。

4使用说明和注意事项

　　（1）同步正弦电压Va必须通过电阻网络加在电路的14脚上，14脚是以电路VCC的1/2为零线，峰?峰值是在0～VCC之间的同步电压。

　　（2）锯齿波幅值的调节可通过13脚上的电容器Ca值的大小改变，也可通过在12脚到地之间接大电阻器来改变。

　　（3）移相电压的范围应与锯齿波幅值相一致。考虑到电路对电容器放电的压降，移相电压的零电位应比电路地正0.1V～0.2V。

　　（4）因为设计正向锯齿波，所以移相电压的高导通角小；如果需要移相电压的高导通角大，应用运算放大器倒相。

　　（5）CX的大小可调节输出脉冲宽度。

图3波形图

表2TC782A的主要电参数

主要电路参数
IDD	静态电流	<2～4	mA
VAIN	同步零电压	1/2Vcc	V
IIN	输入电流	<0.3	μA
Ioh	输出驱动电流	15	mA
P－top	最大功耗	200	mW
推荐工作条件
Vcc	电源电压	8～15	V
Va	同步输入VP－P	0～Vcc	V
Pi,Vr	控制输入电压	0～Vcc	V
f	同步信号频率	10～1K	Hz
T	最佳工作温度	－25～85	℃

　　图4示出的是OV8600/OV8100的归一化光谱特性曲线。

（a）小功率双向可控硅触发电路

(b)反并联或桥式可控硅触发电路

图4应用实例

　　（6）保护端悬空时为低电平，复位端悬空时为高电平。

　　（7）输出端可输出不小于25mA的电流，电路输出的限流电阻器和管子的β应与电路相适配。

5应用

　　图4示出该电路的两种应用实例，（a）是小功率双向可控硅触发电路；(b)是反并联或桥式可控硅触发电路。