简单的双向可控硅正电源驱动解决方案 正电源和负电源 如果功率半导体控制电路需要使用电源,且驱动参考端子连至市电(相线或零线端子),则需要使用非隔离电源。 双向可控硅、ACST、ACS或SCR(可控硅整流管)等交流开关的触发电路就属于这种情况。这些开关器件都是由栅电流控制。栅电流必须加在栅极引脚上,流经栅极和参考端子,参考端子包括SCR的阴极(K)、双向可控硅的A1端子或ACST和ACS开关的COM端子。 因为交流开关控制电路及其电源必须以参考端子为参考点(回连到相线电压),所以需要非隔离型电源。 将开关的驱动参考端子连到非隔离型电源有两种方案: • 方案1:将控制电路接地端子(VSS)连到驱动参考端子。 • 方案2:将控制电路电源电压端子(VDD)连到驱动参考端子。 方案1是最常见的解决方案,开关的驱动参考端子是零电压点(VSS)。电源电压(VDD)高于市电端子的电位(相线或零线),市电端子与驱动参考端子(VSS)相连,所以这种拓扑也叫正电源驱动电路。如果电源电压是5V,则VDD是在市电参考电压之上5V。 这个拓扑只适用于标准双向可控硅或SCR,不能与非标准的双向可控硅、ACS和ACS使用,原因解释见下文。不过只要做一些简单的修改,即可用正电源控制所有这些开关,本文最后进行说明。 方案2是负电源,如图1b所示。电源参考端子电压(VSS)低于与市电参考端子相连的A1或COM端子的电压。如果电源电压是5V,则VSS是在市电参考电压之下5V,即以相线电压为参考点-5V。 这个拓扑可用于所有的双向可控硅、ACS和ACST,但是不能用于可控硅整流管,原因解释见下文。 电源输出极性与交流开关技术的兼容性 闭合一个交流开关,像其它双极器件一样,必须在开关的栅极(G)与驱动参考端子之间施加栅电流(参见意法半导体的AN3168应用笔记)。 这样会发生几种情况。 • 如果是SCR,栅电流必须是正电流(从G流向K)。 • 如果是双向可控硅和ACST,栅电流正负极性均可(与开关上施加的电压有关)。 • 如果是ACS,栅电流必须是负电流(从COM流向G)。 使用正电流驱动SCR很容易。如果SCR的阴极连接VSS端子,如图1a所示,当控制电路(通常是微控制器)的输出引脚置高电平时,控制电路向SCR栅极输出电流。 另一方面,直接驱动ACS开关需要负电源,如图1b所示。当控制电路输出引脚置低电平时,控制电路从SCR栅极吸收电流。 根据栅电流的极性和开关导通前施加的电压极性,我们可以把双向可控硅、ACS和ACST的触发条件分为四个象限。当电流是流向栅极时,栅电流为正电流。以驱动参考端子为参考点,该拉电流的电压为正电压。四个象限分别是 (责任编辑:admin) |