静电感应晶闸管（SITH）在开关电源电路中的应用介绍

然而，SITH管在工作时大约有3.5W左右的管耗，是电路中唯一有明显温升的器件。电路中使用的SITH管是TO-220封装，最初加上50mm× 60mm散热片，开机5分钟内表面温升达50℃， 输入功率增加了3W。 后来， 改用带有风扇的CPU散热器， 风扇功率1W， 开机15分钟后，表面温升仍不迢过5℃， 输入功率始终在111W左右。由此可以认为， SITH管与其它电力器件一样，开关损耗随温度升高而增加。若散热不好，会形成恶性循环。频繁的高温差变化还会使焊锡过早脆化， 使焊接质量变坏。因此良好散热是保证可靠性、保证高效率的最有效最重要的手段。由于SITH管具有较强的过流能力， 因此在良好散热下， 不必采用“降容量使用”的传统方法， 可以选用电流额定值与工作额定值相当的器件， 以降低成本又不影响可靠性。

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。