静电感应晶闸管在电源电路中的应用研究

2.2 应用电路（二）

应用电路（一）的输出电压是固定直流400V， 不能灵活调整， 又没能与输入隔离， 往往需要加后级电路。本应用电路（二）是在电路（一）基础上加以改动， 将输出隔离， 又能调整电压， 见图3。图中：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稳压二极管；D2、D7、D8、D9：3A快恢二极管HER308； D3、D4、D5、D6：2A/400V整流桥；D10：46V / 1W稻压二极管；Q1、Q3：npn三极管8050；Q2：pnp三极管8550；Q4：VDMOS 10A/30V；L1：2mH/ 1A高频电感； L2：2mH/ 1A高频电感；L3：500mH/ 2A高频电感；Tr：高频变压器；匝比：2:1×2；IC1：UC3852； IC2：光耦521-1。

此电路参数是48V/100W输出的直流电源。它的工作原理与电路（一）相同，只是输出部分用电容C 10将SITH管漏极的直流方波割直成交流方波，送到变压器Tr的初级，然后耦合到次级改变了电压，再经过整流滤波输出。次级分成两个线圈，分别通过不同的整流滤波环节，这是因为通过 C10的交流方波，是不对称的， 正向部分实际上是电感L2放电， 是电流源， 要用副边的上半部分整流；负向部分实际上是C10放电， 是电压源， 要用副边的下半部分整流。

改变Tr的匝比可以得到需要的输出电压， 也与输入电网隔离。光耦521-1是负反馈的隔离元件。D2、 C5、C8、R13、R14组成上冲吸收电路， 由于漏感的原因，变压器在接受电流源脉冲时， 上冲十分强烈， 对器件很不利， 同时还造成很大的高频噪扰， 必须衰减它。吸收电路可以有效地衰减上冲， 但是经大量试验表明， 这种衰减的能耗相当大， 是以降低效率为代价的。本试验中吸收环节要消耗6W左右的功率， 上冲仍占主波的25%， 使效率从91%下降到84%， 线路板上有一块明显的发热源。因此在没解决高效吸收问题之前， 该电路应考虑在小功率应用。

2.3 应用电路（三）

这是一个交流开关，可切换1000W的负载，应用很广。原本是用可控硅或双向可控硅组成，现用两只SITH管取代。它具有过零开通和过零关断的功能， 以减小对电网的冲击，在需要时也可以立即关断。由于使用了SITH管， 才具有强迫关断， 即快速关断的功能。这是可控硅或双向可控硅做不到的，它可以与单片机配合使用。这里仅提供强电部分原理图（图4）。图中：R1、R2：1kΩ； R3：10kΩ；R4：200Ω； R5、R6、R7：5.1kΩ； C1：300mF /16V ；D1、D2：10A/400V整流二极管；D3、D4、D5：1N4001；Q1、Q2：VDMOS (Ron=0.05W)：IC1：LM393双比较器；IC2： CD4013 D触发器；IC3、IC4：光耦521；Tr1：电源变压器220V/9V×2～3W。

图中， 两只SITH管反串联， 而各自又与一个二极管反并联， 两只SITH管同时导通或同时关断，形成了交流开关。IC1比较器产生过零脉冲信号， 作为IC2 D触发器的时钟信号， 因此IC2只能在交流电压过零时改变输出。它的一对互补输出分别控制SITH管的栅极注入和VDMOS管， 也就控制了交流开关的过零导通和关断。强迫关断信号直接控制D触发器的R复位端， 立即关断交流开关。控制信号通过光耦输入， 这是为了防止干扰。