三相通用数字相位控制触发电路TCF792A/B

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度，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20MHz晶振)。
　　TCF792B主要适用于50Hz工频范围，（30～70Hz，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,KJO41,KJ04等几乎所有种类的单、三相移相触发电路。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O~60度。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。该芯片还可选择锯齿波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。
    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20MHz晶振，超出500Hz要特殊订货）。TCF792B主要适用于50Hz工频范围，(30～70Hz，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。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。该芯片还可选择锯齿波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、TCF792A/B引脚功能

二、TCF792A/B内部方框图

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。同步信号采用方波由7脚输入，其下降沿应为A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20、4°、60°、120°、180°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换后进入10位ND转换电路，其分辨率达0.05%，可以满足工业控制需要。转换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。全控双脉冲或半控单脉冲选择，矩形波或调制波选择，锯齿形或余弦函数型选择，正相序输出或反相序输出选择，分别由15、17、18、19脚悬空或接地进行控制。16脚若接地将闭合所有的输出，一般用于过载或短路保护。芯片内含自动上电复位电路。芯片还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，输出电路迅速恢复正常。管脚功能如表1所示。

    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。工业级芯片，工作温度-40～85°。高抗静电(ESD保护)。抗4kV快速脉冲干扰测试。抗干扰能力极强，三相不对称度＜0.5°。

    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、TCF792A/B典型应用电路

上图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Rl、R2、R3与Dl、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，从而将正弦波变换为方波输出oUac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Cl起过滤Ua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。

上图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2完全一样，只是交流主回路不同，若仍采用Uac作同步电压，应往前补偿300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。

上图所示为一个工频三相晶体管逆变电路原理接线图。图中Rl、R2、R4、Cl、RW4与运放Ul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，并且外接20M晶振。对逆变器而言，调节RWl(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Tl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6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。