多敏固态控制器电路原理分析

多敏固态控制器电路原理分析

　　电路工作原理：本装置的设计构思是以微功率控制大功率，能够将自然界的非电量信号转换成电信号自动控制，应该具有很高的控制灵敏度，但又不易产生误动作，在做一般控制应用时，不需另加控制电源；与外部设备配合使用时，应具有良好的隔离性。要求它工作时无火花、无噪声、防爆性能好、寿命长、造价要低、通用性要好。该装置的内部电路构成方框图见图A。它的内部电路工作原理如图B。它共有7只引脚：⑥脚是负载端，⑦脚是交流输出端，①脚是控制电源正极端，②、③是隔离器输入端，④脚是无源控制端，⑤脚是控制电源负极端。该装置的内部电路是由光电耦合器TIL117、触发驱动开关集成电路TWH8778、整流全桥U和双向可控硅VS2等构成。当单向可控硅VS1判断时，全桥电路U内没有电流回路，因而无电流输出，双向可控硅VS2无触发电流而截止，从而使负载电流阻断。


　　由于VS1的触发极与开关集成电路TWH8778的输出端相接，因此TWH8778的通断控制了VS1的导通与截止。我们知道，TWH8778是一种高性能的驱动开关集成电路，它的控制端⑤脚只需加上1.6V的电压，200uA的电流应能可靠地控制其②、③脚的输出电流，同时该器件的内部设有多种自保护电路，不易损坏，有效工作频率可达15kHz，用它来作为该装置的触发驱动器件可以说是十分理想的。
　　电阻R2、电容器C1和稳压二极管DW2构成了低压直流稳压电源供给TWH8778工作，因此只要在该控制器的④脚上加一个大于1.6V的控制电压，就可以使TWH8778导通。TWH8778导通后，它的输出端②、③脚就变为高电平，触发了VS1，使其导通，于是由二极管VD1－VD4构成的全桥整流回路导通，此时有正、负两个方向的脉冲电压触发双向可控硅元件VS的G极使VS2导通，带动负载工作。而控制端④脚的电压完全可以由控制器DM的①端提供，故无需外接控制电源。这就是构成无源控制的基础条件。控制器DM的②、③脚是光电隔离控制输入端，平时光电耦合器TIL117中的光敏三极管在无光照时，其内阻极高，相当于开路。一旦在DM的②、③脚上加上控制电压，TIL117中的发光二极管点亮，光照使光敏三极管内阻迅速下降，导致有足够的电流通过光敏三极管的c-e极使TWH8778的⑤脚触发，同样可以控制负载工作。R1是输入限流电阻。DW1是输入限压二极管，其稳压值在1.5－2V之间，这样即使输入电压超过预定值也不至于损坏光电耦合器TIL117。

　无论是家庭电气化还是工矿、农村和部队的技术革新，自动控制始终是电子爱好者和电子科技工作者感兴趣的课题一。本文介绍一种用于自动控制的通用装置，可广大电子爱好者制作实验。