富士特电子 TCA785 TCA785 移相控制电路 TCA785是一个移相控制电路,用来控制半导体闸流 管,双向可控硅开关,和晶体管。他的触发脉冲可 以在0~180 °之间的相位角内移动。此电路主要应用 于转换电路,AC控制器和三相电流控制器。 ● 可靠的零点识别 ● 应用范围广 型号 封装 ● 可用于零点转换 TCA785 DIP-16 ● LSL 兼容 TCA785S SOP-16 ● 可采用三相工作(3 ICs) ● 输出电流为250 mA ● 斜升电流范围大 ● 工作温度范围宽 管脚排列图 1 16 2 15 3 14 5 TCA785 4 13 12 6 11 7 10 8 9 管脚定义和功能 管脚号 管脚名称 管脚描述 1 GND 接地管脚 2,3,4 Q2 , 输出脉冲2的非端 QU, 输出脉冲信号端 Q1 输出脉冲1的非端 5 Vsync 同步电压输入端。 6 I 脉冲信号禁止端。 7 QZ 输出脉冲信号端 8 Vref 高稳定基准电压端 济南富士特电子科技有限公司 1 富士特电子 TCA785 9 R9 锯齿波电阻连接端 10 C10 锯齿波电容连接端 11 V11 移相控制直流电压输入端 12 C12 脉宽控制端 13 L 非输出脉冲宽度控制端。 14 Q1 输出脉冲1 15 Q2 输出脉冲2 16 Vs 工作电压 功能描述 TCA785通过一个高阻抗的电阻从线路电压(V5)引入一个同步信号。在通过一个零电压检测器后, 传送到同步寄存器。这个同步寄存器能控制锯齿波的产生,他的电容C10通过一个固定的电流(由R9确定) 充电。如果锯齿波电压V10超过了控制电压V11(触发角度ϕ),信号就作为逻辑信号处理。根据控制电压 的大小,触发角度ϕ 可以在0~180的相位之间移动。 每一个半波,正向脉冲,在Q1和Q2输出端有30 µs的迟延。通过电容C12,这个迟延可延长到180° 。 如果管脚12接地,脉冲迟延则在ϕ 和180°之间。 Q1 和 Q2 的输出信号为Q1和Q2提供了反相信号。 一个相位为ϕ +180°的信号可以用来控制外部逻辑,可应用于管脚3。 应用于输出端QZ的信号是Q1和Q2的非端输出信号。 禁止输入端可以使Q1, Q2 和 Q1 , Q2 的输出无效。 管脚13可以使 Q1 , Q2 输出达到最大脉冲长度(180° – ϕ)。 C12 ? ? ? ? ? 12 VSYNC 5 14 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 Vs 16 15 8 + 2 - 3 7 8 + ? ? ? ? ? GND 1 ? ? ? ? ? 9 R9 8 Vstab 10 C10 11 V11 6 13 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 济南富士特电子科技有限公司 2 Q1 Q1 Q2 Q2 QU QZ 富士特电子 TCA785 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V15-Q2 V14-Q1 V15-Q2 12? ? ? V14-Q1 12? ? ? V2-Q2 12? ? ? V4-Q1 12? ? ? V3-QU V7-QZ 0 ϕ 180° 极限参数 参数 符号 参数范围 单位 工作电压 VS IQ Rth SA V6 V11 V13 V5 VQ IQ VQ Tj Tstg -0.5~18 V -10~400 mA -0.5~Vs V -0.5~Vs V -0.5~Vs V -200~+200 µA Vs V 10 mA Vs V -55~150 °C -55~125 °C 80 K/W 管脚14,15输出电流 禁止电压 控制电压 短脉冲电压 同步输入电流 管脚14,15输出电压 管脚2,3,4,7输出电流 管脚2,3,4,7输出电压 结温 贮存温度 热阻 推荐工作条件 参数 符号 最小值 最大值 单位 工作电压 VS 8 18 V 工作频率 f 10 500 Hz 环境温度 Ta -25 +85 °C 济南富士特电子科技有限公司 3 富士特电子 TCA785 电气参数(8≤Vs≤18V; -25°C≤Ta≤85°C; f=50Hz) 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 极限 单位 工作电流 Is 1 4.5 6.5 10 mA I5rms 1 30 200 µA 75 mV V10peak V S1~S6开路, V11=0V, C10=47nF; R9=100kΩ 同步管脚5输入电流,R2可变, 失调电压 4 ∆V5 30 控制输入管脚11控制电压范围 V11 1 输入阻抗 R11 5 锯齿波发生器充电电流 I10 V10 V10 R9 tf 最大锯齿波电压 电容饱和电压 锯齿波阻抗 锯齿波返回时间 0.2 15 kΩ 10 1 1,6 100 1 3 225 1 80 1 3.3 输入电流,V6=1.7V V6 L V6 H tr I6 H – I6 L 1 80 I10偏离,R9为常数,Vs=12V; I10 1 I10偏离,R9为常数,Vs=12V~18V; I10 1 锯齿波电压偏离,Vs为常数 ∆V10max 1000 µA V2-2 V 350 mV 300 kΩ µs 禁止管脚6转换到管脚7 输出无效电压 输出有效电压 信号转变时间 输入电流,V6=8V 1 4 1 1 2.5 V 3.3 V 5 µs 500 800 µA 150 200 µA -5 5 % -20 20 % 1 C10=47nF; ±1 % 长脉冲转变管脚13,转变开关S8 输出短脉冲 V13H 1 输出长脉冲 V13L 1 输入电流,V13=8V; I13H 1 输入电流,V13=1.7V; -I13H 1 输出管脚2,3,4,7反向电流,Vq=Vs ICEO 2.6 饱和电压, IQ=2mA Vsat 2.6 0.1 高电平输出电压,-IQ=250mA; V14/15 H 3.6 低电平输出电压,IQ=2mA V14/15 L 脉冲宽度(短脉冲),S9开路 3.5 2.5 V 2.5 2 V 10 µA 100 µA 10 µA 0.4 2 V VS – 3 VS – 2.5 VS – 1.0 V 2.6 0.3 0.8 2 V tp 1 20 30 40 µs 脉冲宽度(短脉冲),C12 tp 1 530 620 760 µs/nF 内部电压控制基准电压 VREF 1 2.8 3.1 10个IC并行连接, 基准电压TC αREF 4.5 65 输出管脚14,15 1 济南富士特电子科技有限公司 2 x10 4 V 3.4 -4 5x10 -4 1/K 富士特电子 TCA785 外部元件应用提示 锯齿波电容 C10 触发点 充电电流 最小值 最大值 500pF 1µ F tTr= V11xR0xC0 VrefxK I10= VrefxK R9 I10 的最大最小值根据观察得到 锯齿波电压 V10max=Vs-2V, V10= Vref x K x t R9 x C10 脉冲扩展&温度 780 us/nF Vs=15V C12=1nF 660 600 540 480 420 360 300 240 180 60 0 -40 -20 0 20 -40 -40 -40 C -40 t 输出电压值 3.7 Vs-V14/15 3.5 3.3 3.1 2.9 2.7 2.5 Vs=15V +25 C -25 C +85 C 2.3 2.1 1.9 1.7 1.5 1.3 1.1 0.2 0 100 200 300 400 IQ 济南富士特电子科技有限公司 5 mA 500 富士特电子 TCA785 工作电流和工作电压 8.5 mA Is 7.9 -25 C 7.3 +25 C 6.7 85 C 6.1 5.5 4.9 4.3 8 10 12 14 16 18 V 20 Vs 测试电路图 1 济南富士特电子科技有限公司 6 富士特电子 TCA785 C12 S9 Is VSYNC 1K 50Hz 12 250K 5 ? ? ? ? ? ? Vs 10K 14 ? ? ? ? ? 0.33uF 4 16 15 8 + 100nF Vs 2 - 3 7 8 + ? ? ? ? ? GND 1 ? ? ? ? ? 9 I19 8 10 R9 V8 11 V11 6 S7 13 S8 C10 10K I6 0匳 s 10K Vs I13 Vs 0匳 s 通过C10和R9可以调整所测的电压,在3 V≤ Vramp max ≤ V S – 2 V范围内,例如C10 = 47 nF; 18 V: R 9 = 47 kΩ; 8 V: R 9 = 120 kΩ 测试图2 Vs IQ [VCED] Pin 2,3, 4,7,14,15 MC 6 VQ [VSAT] IES00364 测试图1中,保留管脚的连接。 测试图3 济南富士特电子科技有限公司 7 富士特电子 TCA785 Vs IQ Pin 14,15 MC 6 VQ RL IES00365 测试图1中,保留管脚的连接方法。 测试图4 V5/mV 75 0 -75 t V3/V 0 t + V 100K Pin5 10uF 1K Vs IES00366 测试图1中,保留管脚的连接方法。管脚5的电容只用于测试。 测试图 5 济南富士特电子科技有限公司 测试图 6 8 富士特电子 TCA785 + 8 Pin3 DVM Pin11 0.5V I11 Pin1 IES00397 禁止管脚 6 长脉冲 13 + + I I 12K ZD6.5 ? ? IES00369 IES00370 脉冲扩展 12 基准电压 8 + + Q IES00372 IES00371 I 应用图 1(可控硅控制) 济南富士特电子科技有限公司 9 富士特电子 TCA785 L RSYNC 220K 4.7K 9W IN4005 047uF 10K BAY66 1 16 2 15 BAY66 3 14 BAY66 150 BAY66 4 5 220V ~ 0.22uF 250V ~ 15V TCA785 470uF 16V Load 4.7K Tc TXC10 M60 2.2uF(MKH) 13 12 6 11 7 10 8 9 2.2K 10K C12 150pF 22K C10 47pF 0.1uF A 100K 应用图 2(晶闸管全控) 济南富士特电子科技有限公司 10 富士特电子 TCA785 220V~ R +15V 22nF 4.7K 220K 10K 12 1K 10K IN4001 BZX83 0.47uF 16 2 15 3 14 BAY 4 5 6 6 11 7 10 8 9 R R2 2.2K Th IT2 BD875 2.2K 13 5 8 R1 2.2K 1 TCA785 BAY IN4001 Th 22nF 12 2.2K 1K 12 IN4001 IN4001 BZX83 R1 R2 2.2uF 0.1uF IT1 22nF 1nF C 2.2K BD875 22K Load 15KW 2.2K 47nF 100K -15V MP 1 IES00374 应用图 3(单相桥式半控晶闸管) Q RSYNC 220K 4.7K 9W IN4005 +V1 0.47uF D1 10K BAY61 16 2 15 BAY61 BAY613 14 BAY61 220 4 5 220V ~ 15V TCA785 1000uF 16V DC 1 4.7K 220 RL 2.2uF 13 R1 12 6 11 7 10 8 9 D2 2.2K R2 2.2K 10K IN4001 TH1 TH2 -V1 C12 150pF 22K C10 47pF 0.1uF 100K MP IES00375 应用图 4(双触发脉冲单相桥式晶闸管半控) 济南富士特电子科技有限公司 11 富士特电子 TCA785 Q RSYNC 220K 4.7K 9W IN4005 +V1 0.47uF 10K BAY61 1 16 2 15 BAY61 BAY613 14 BAY61 220 4 5 220V ~ 15V TCA785 1000uF 16V DC D1 13 4.7K 220 2.2uF R1 R1 12 6 11 7 10 8 9 D2 2.2K RL R2 2.2K R2 2.2K 10K IN4001 IN4001 TH1 TH2 -V1 C12 150pF 22K C10 47pF 0.1uFT 100K MP IES00376 济南富士特电子科技有限公司 12