1、TCF792 三相数字相位控制触发电路及典型应用摘要 : TCF792 是单、三相通用数字相位控制触发电路。它采用单相同步信号输入,数字分频移相 120,以适应三相触发电路。在电路功能上全面兼容 TC787,TC788,TC790A,TC790B,TCA785, KJ004,KJ041,KJ04 等几乎所有种类的单、三相移相触发电路且价格低廉。触发角 2-178,可选择矩形波或调制波输出。脉冲宽度采用电压控制，无需移相电容。该芯片移相角可选择传统的锯齿型线性输出或余弦函数输出两种方式。当采用余弦函数输出时，它的整流输出电压与控制电压成线形关系。该芯片可用于可控硅、双向可控硅和晶体管类控制电路。
2、它可用于交直流转換电路，交、直流调压控制和三相调压变频逆变控制器等。它具有价廉、易用、性能优良、无需调试的优点。文中给出了评估板电路图,並且举例出三种典型应用接线原理图。关鍵词： 电子元件与器件技术 数字相位控制触发电路 数字技术 移相触发 可控硅触发电路 触发脉冲寬度控制 变压变频TCF792A 和 TCF792B 是单相、三相通用数字相位控制触发电路。它采用单相同步信号输入,数字分频移相120,以适应单、三相触发电路。TCF792A 主要适用于宽范围频率调节(10-500HZ,需外接 20 兆晶振，超出500HZ 要特殊订货)。TCF792B 主要适用于 50HZ 工频范围，(30-70H
3、Z,无需外接晶振)。可选择矩形波或调制波输出、脉冲宽度可调。在电路功能上全面兼容 TC787,TC788,TC790A,TC790B,TCA785, KJ004,KJ041,KJ04等几乎所有种类的单、三相移相触发电路且价格低廉。脉冲宽度采用电压控制，无需移相电容,因而又可方便构成幅度可变的逆变电源(PWM)触发电路。另外，它还增加了同步信号补偿功能，其补偿范围为 0-60。该功能使同步信号可采用深度滤波以去除强力干扰信号,调整补偿角度使同步信号零点判别更加精确，使之可用于精确过零开关。它的另外用途是能使整流变压器接线组别简化、可用于任意相整流电路等。该芯片还可选择传统的锯齿波线性输出或余弦函
4、数输出两种方式，当采用余弦函数输出时，它的整流输出电压与控制电压成线形关系。该芯片既可用于单、三相半控全控桥可控硅整流触发和单、三相交流调压反并联与双向可控硅触发，又可用于晶体管类变频变压逆变控制电路。由于它采用角度为控制单位,因此可有效防止频率变化引起的失控和颠复现象。它具有高精、易用、可靠、无需调试的优点，外围元件少而性能优良。同时由于单相同步采样，使其应用和单相触发电路一样方便，便于触发板设计。它是新一代的数字移相电路。一. TCF792 原理下图是它的原理结构简图。原理结构简图该芯片供电电压为 5V, 它的输入输出端口兼容 TTL 电平，这使它与其它数字电路接口简单方便。同步信号采用方
5、波由 7 脚输入，其下降沿应为 A 相相电压由负变正过零同步点。该周期信号经 180 倍倍频后，形成 2周期宽度的脉冲信号，该信号进入数字运算控制单元后用于形成 2,4,60,120180等控制信号。调制波脉冲、相位分配等信号由此产生。移相角控制电压，脉冲宽度控制电压，滞后相位补偿电压分别由多路开关切換后进入 10 位 A/D 转換电路，其分辨率达 0.05%,可以滿足工业控制需要。转換后的数值送入运算控制单元。数字运算控制单元的运算节拍由振荡器产生。振荡器分内部振荡器和外部振荡电路。A 型选用外部晶振振荡电路，B 型采用内部振荡电路，由生产商在制造时固定。全控双脉冲或半控单脉冲选择，矩形波或
6、调制波选择，鋸齿形或余弦函数型(指移相角度与控制电压关係曲线)选择，正相序输出或反相序输出选择,分別由 15,17,18,19 脚悬空或接地进行控制。16 脚若接地将闭鎖所有的输出，一般用于过载或短路保护。芯片内含自动上电复位电路。芯片內设置有硬件看门狗电路，当电路发生干扰打乱数字电路运行节拍时，能起纠正作用，输出电路极迅速恢复正常。二、管脚图与管脚功能表：管脚号符号 功能及使用方法1 RST 复位,通过 1k 电阻接地。2 +A +A 脉冲输出，低电平有效，灌电流最大 20MA, 内含弱上拉电阻3 -A -A 脉冲输出，低电平有效，灌电流最大 20MA, 内含弱上拉电阻4 XTL2 B 型号
7、可不接晶振，A 型号接 20M 晶振。5 XTL1 晶振输入端。6 +B +B 脉冲输出，低电平有效，灌电流最大 20M，内含上拉电阻7 Tb 同步信号输入端，方波输入，下降沿有效。8 -B -B 脉冲输出，低电平有效，灌电流最大 20mA, 内含弱上拉电阻9 +C +C 脉冲输出，低电平有效，灌电流最大 20mA, 内含弱上拉电阻10 GND 芯片地。11 -C -C 脉冲输出，低电平有效，灌电流最大 20mA, 内含弱上拉电阻12 Vk 控制电压电位输入端,输入范围 0-VCC,线性对应控制移相角 2-178。13 Mk 脉宽电压电位输入端, 当选择矩形波脉冲时,输入范围 0-VCC,线性
8、对应脉宽相角 2-178。当选择调制脉冲时, 输入范围 0-VCC,线性对应脉宽相角 0-60。14 Xb 相位补偿电位输入端, 输入范围 0-VCC,线性对应前移控制脉冲角度 0-60,该端口接地时为无补偿。15 Bk 该端口接地时为三相半控单脉冲输出。 该端口悬空或接上拉电阻 10K 时为三相全控双脉冲输出,即触发该相时,同时向上一次触发的端口补发一个脉冲。16 Jz 该端口接地时为禁止输出,所有输出脉冲端口为高电平。响应时间60, 该端口悬空或接上拉电阻10K 时,恢复输出。17 Tz 该端口接地时为调制脉冲输出,调制波周期为 4,佔空比为 50%。该端口悬空或接上拉电阻 10K 时,
9、输出为矩形波方式。18 Cos 该端口接地时为选择余弦函数,输出移相角 与控制电压 Vk 的关系式为 =argCos(Vcc-2Vk)/Vcc),整流输出电压与控制电压成线性关系。该端口悬空或接上拉电阻 10K 时, 输出与输入为锯齿波关係(见 12 脚说明)。19 Fx 该端口接地时为选择输出为反序方式， +A，-B，+C，-A，+B，-C。该端口悬空或接上拉电阻 10K 时, 输出为正序方式， +A，-C，+B，-A，+C，-B。20 Vcc 5.5-3.8V。功耗 4-7mA。极限电压 5.5V注 1:使用中任何端口电压极限范围为-0.3-Vcc+0.5v,兼容 TTL 电平,极限工作温
10、度-4085注 2:数字电路应注意抗干扰设计，能用光耦隔离设计时尽可能采用。三、芯片外型尺寸四、评估板电路原理图 原理图说明评估板主要是方便用户测试和熟悉芯片性能而设计的。它的同步信号输入端 Tb(7)可选择工频信号输入或振荡方波信号输入，它由 CZ1 切換。工频信号电压可由 Vt 和 GND 端输入，电压范围 5230V,该信号经 R1,R2.R3,D1,D2 削波限幅和运放 OPAMP1 整形后输出至 CZ1 上点。OPAMP2 与 W4,C2,R4,R5,R6 组成方波振荡电路，调节 W4 可使频率在 10-500Hz 范围变化，其输出至 CZ1 下点。CZ2,CZ3 是切換晶振用的，当
11、使用 A 型芯片时应使之接通。使用 B 型芯片时可断开。W1,W2,W3 为 10 圈精密电位器,调节它可改变输入 Xb(14),Mk(13),Vk(12)的电压,调节时可用双踪示波器观察输出波形的变化。CZ5 为 5 位置拔码开关,它使相对应的端口接地或断开从而改变输出波形的选择(详见管脚功能表)。CZ4 为输入输出端子接口，方便用户接线用。五、评估板面板图及使用方法其佈置与原理图基本一致。当连接插件接通 CZ1 中间和上部端点(Sr)时，同步信号选择工频输出。当连接插件接通 CZ1 中间和下部端点(Zd)时，同步信号选择内部可调振荡方波输出。CZ2,CZ3 插入连接插件时，晶振接通。使用时
12、先接好 5V 电源，用示波器观察 CZ1 中 Zd 点的波形,调节 W4,便其达到 50Hz。使 CZ1 的中点与Zd 点接通，使 CZ2,CZ3 接通,，使 CZ5 全部处 Off 位置，调节 W3，使 Vk 点电位为 0.83V（相对应 30）左右。调节 W2，使 Mk 点电位为 0.83V 左右（相对应 30）。调节 W3，使 Xb 点电位为 0V。利用双踪示波器就可以观察同步信号和输出脉冲的关係。其波形如下图所示。调节电位器 W3，逐步增大 Xb 点电位，可观察到触发相位往左移动（以 Tb 为同步源） ，这便是相位补偿作用。调节各电位器和拔通 CZ5 的相关接点便可观察和熟悉该芯片的各
13、顶性能指标。六、波形图七.最简典型应用电路正序 +A，-C，+B，-A，+C，-B。图 1 工频三相可控硅全控整流触发电路如图 1 所示为一个工频三相可控硅全波整流触发电路原理接线图。Uac 电压经 R1,R2,R3 与 D1,D2 削波后经R4 输入电压比较器的负输入端。Uac 为正半波时，比较器输出零电平，负半波时输出高电平，从而将正弦波变換为方波输出。Uac 输入范围为 5-400V，U2 光耦作电路隔离，可起到抗干扰作用。电容器 C1 起过滤 Uac信号中的过零点附近的毛刺,其数值可依实际波形的毛刺大小而定。由于滤波产生的相位滞后,可调整 RW3 输出至 14 脚的电位进行补偿。芯片第
14、 2 脚为+A 输出信号，低电平有效。U3 光耦起电路隔离作用，其意义同U2。U2 右边的电路为脉冲放大的典型电路，其参数可依可控硅型号调整。脉冲宽度可由 RW2 调整。调整范围为 0-180。调节 RW1 以改变输入至 12 脚的电位，从而改变移相触发角的大小，因此可调节可控硅整流输出的大小。设定 R20,R21 可限制最大移相角和最小移相角。对于全控电路，可选择单宽脉冲（脉宽60）或双窄脉冲。5V 和 18V 电源在电路上进行隔离，有利于对芯片抗干扰。7.2图 2 工频三相可控硅交流全控触发电路如图 2 所示为一个工频三相可控硅交流全控电路原理接线图。它的触发电路与图 1 完全一样，只是交
15、流主回路不同，若仍采用 Uac 作同步电压,应往前补偿 30角差(通过调节 RW3) 。若采用 Ua 作同步电压则只需补偿滤波产生的滞后角移。7.3图 3 工频三相晶体管逆变电路如图 3 所示为一个工频三相晶体管逆变电路原理接线图。图中 R1,R2,R4,C1,RW4 与运放 U1 构成一个频率可调的方波发生器,调节 RW4 可产生 10-600HZ 方波。若逆变频率在工频范围之外，可选择 TCF792A 型芯片，並且外接 20M 晶振。对逆变器而言，调节 RW1(Vk),和 RW3(Xb)没有意义。调节脉宽 RW2(Mk)可改变逆变输出的幅度和波型,其理论调节范围为 60-180,若脉宽接近180,其谐波较小,但应避免 T1 与 T4 同时导通的风险。幅值变化也可用改变直流电源电压方法取得。图中六个独立直流电源提供基极电流，可视具体电路灵活设计。图中+U,-U 为直流电源，Ua,Ub,Uc 为输出电压。控制 19 脚(Fx)的电平可控制输出的相序。技术支持 : 张瀚 Q Q 290992593 网站：http：/
