0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

学技术 | 使用SCR设计的浪涌电流抑制电路

大大通 2023-01-13 10:35 次阅读

提高功率密度和可靠性是电源设计的趋势,使用半导体器件替代机械部件是最简便的方法。

AC-DC电源启动瞬间,由于大容量电解电容的充电效应,会产生非常高的电流尖峰,该浪涌电流在线路上引起的压降,可能影响连接到同一电网的其他设备的运行。浪涌会触发或损坏元器件,如断路器、保险丝电容桥式整流器。为了保证电气装置的安全性和功率转换器的可靠性,必要限制此浪涌电流。

ST 提供了一种设计方案,可参考STEVAL-SCR002V1评估板,设计了一个简单的AC-DC前端电路,由桥式整流器和可控硅(SCR)组成。使该设计非常紧凑。可以很容易地用于PFC或反激电源,DEMO board 可以方便的连接在现有的PCBA上进行测试,方案使用ST高温版本SCR TN1605H-6T ,取代继电器。

7f7805ae-9192-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

方案优点:

• 两个 TN1605H-6T 16 A - 600 V 高节温 TO-220 封装 SCR, 用于旁路NTC 限流电阻

• 紧凑的设计: 43.6 x 28.5 mm

• 兼容所有模式下带或不带PFC的AC-DC转换器:CCM、CRM和DCM。

• 开启信号电压范围宽 (EN = 3.3 V to 15 V) 。

• 适用于50 W至1000 W(230 VRMS,TAMB=60°C)的应用。

• 符合交流或直流输入电压:90-265 VAC、50/60 Hz或120-400 VDC。

• 稳定性和抗干扰能力强(2 kV IEC 61000-4-5, 4 kV IEC 61000-4-4)。

• 低EMI (EN55014 and EN55022) 。

7f8534b8-9192-11ed-ad0d-dac502259ad0.png7f92a6c0-9192-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

<1>电源启动瞬间:EN脚为低电平,X1,X2,D1,D2,Q1,组成的的单元电路处于关闭状态,AC 交流电流都需要流经限流电阻NTC1。

<1>稳定状态:当大容量电容器充电结束后,EN使能信号(例如,5V DC或PWM 10 kHzα=10%)被施加到Q1三端双向可控硅(Z0110MN)的栅极,Q1导通根据交流线路极性,SCR栅极电流流经D1和D2;X1或X2(TN1605H-6T )根据交流线路极性交替自动开启和关闭。在标准运行模式下,整流桥的两个顶部二极管(D3和D4)和两个SCR(X1和X2)对交流线路进行整流,同时,NTC电阻器被旁路。

7fbc1532-9192-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

使用SCR旁路拓扑的一个问题是两个SCR反向偏置时的功率损耗。在稳定状态期间,在每个主电源周期,一个SCR关闭并对交流线路电流进行整流,另一个SCR反向偏置并截止,为不导电SCR的栅极供电会导致高漏电流,带来反向功率损失。

评估板的解决方案是低侧旁路拓扑:TN1605H-6T SCR门驱动器由Z0110MN和STTH110A串联连接到SCR门实现,该解决方案允许仅控制正偏置的SCR而不感测AC线信号的极性。由于SCR的开通特性,D1和D2自动将栅极电流切换到正偏置SCR,这解释了为什么不需要极性检测也不会发生反向导通。

7fcd39a2-9192-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

Layout 参考:

801bbc1c-9192-11ed-ad0d-dac502259ad0.png8028004e-9192-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电路
    +关注

    关注

    172

    文章

    5825

    浏览量

    171743
  • SCR
    SCR
    +关注

    关注

    2

    文章

    149

    浏览量

    44101
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    开关电源的浪涌电流是什么?如何抑制

    开关电源的浪涌电流(Inrush Current)是一个在电源接通瞬间产生的瞬时高峰电流现象,它可能对电源设备、电路以及与之相连的其他设备造成不利影响。以下是对开关电源
    的头像 发表于 09-29 16:27 554次阅读

    设备出现浪涌电流如何处理?看压敏电阻

    浪涌电流对设备和电路有害,可用热敏或压敏电阻抑制。压敏电阻通过非线性伏安特性吸收多余电流保护元件。选用时需注意品牌、参数、安装位置和定期维护
    的头像 发表于 07-02 11:24 426次阅读
    设备出现<b class='flag-5'>浪涌</b><b class='flag-5'>电流</b>如何处理?看压敏电阻

    浪涌保护器常见的几种抑制器件特点及应用领域

    浪涌保护器常见的几种抑制器件特点及应用领域  浪涌保护器是一种用于保护电器设备免受过电压和过电流的损害的装置。而抑制器件是
    的头像 发表于 02-19 09:25 811次阅读

    浪涌抑制器怎么判断好坏 浪涌抑制器和浪涌保护器的区别

    浪涌抑制器(MOV)在受到足够的电压冲击并发生故障时,通常会变成黑色或棕色。此外,有些浪涌抑制器在损坏时可能会变成绿色。
    的头像 发表于 02-18 11:21 2181次阅读

    浪涌电流、峰值电流和稳态电流之间的差异

    浪涌电流、峰值电流和稳态电流之间的差异  浪涌电流、峰值电流
    的头像 发表于 02-04 09:24 2637次阅读

    如何抑制电源转换器中的浪涌电压?

    如何抑制电源转换器中的浪涌电压? 电源转换器是电子设备中常见的组件,其主要功能是将电源输入转换成稳定的输出电压和电流。然而,在电源转换过程中,常常会产生浪涌电压,这可能对电子设备及其周
    的头像 发表于 02-04 09:17 1059次阅读

    什么是浪涌电流浪涌电流特性 为什么会出现浪涌电流

    电压,可能对电力系统中的设备和电路造成严重损害。 浪涌电流的特性可以分为以下几个方面: 1. 突发性:浪涌电流的出现通常是突然的,并在短时间
    的头像 发表于 02-04 09:16 3490次阅读

    如何使用MosFET开启特性来抑制浪涌电流

    是否有白皮书明确规定了如何使用 MosFET 开启特性来抑制浪涌电流? 设计类似于 TLE9853 评估板,H-bridge 具有更大的 Mosfet。 通过模拟感性负载,我们 CAN 控制
    发表于 01-29 07:41

    浪涌电流是什么意思?如何抑制浪涌电流?4种浪涌电流抑制电路

    今天给大家分享的是: 如何抑制电源转换器中浪涌电压? 一、什么是浪涌电流浪涌电流
    的头像 发表于 01-09 08:36 8787次阅读
    <b class='flag-5'>浪涌</b><b class='flag-5'>电流</b>是什么意思?如何<b class='flag-5'>抑制</b><b class='flag-5'>浪涌</b><b class='flag-5'>电流</b>?4种<b class='flag-5'>浪涌</b><b class='flag-5'>电流</b><b class='flag-5'>抑制</b><b class='flag-5'>电路</b>

    浪涌电流与冲击电流区别 抑制浪涌电流的措施有哪些

    浪涌电流与冲击电流区别 抑制浪涌电流的措施有哪些  浪涌
    的头像 发表于 01-03 11:00 1311次阅读

    出现输入浪涌电流的原因 多种限制浪涌电流方案优缺点对比

    出现输入浪涌电流的原因 多种限制浪涌电流方案优缺点对比 输入浪涌电流是指在电器设备启动或关闭时出
    的头像 发表于 01-03 11:00 660次阅读

    输入冲击电流抑制电路设计

    输入冲击电流抑制电路设计
    的头像 发表于 11-23 18:10 798次阅读
    输入冲击<b class='flag-5'>电流</b><b class='flag-5'>抑制</b><b class='flag-5'>电路</b>设计

    放电齿为什么能抑制吸收浪涌电流呢?

    放电齿为什么能抑制吸收浪涌电流呢? 放电齿是一种用于抑制吸收浪涌电流
    的头像 发表于 11-23 09:45 582次阅读

    如何防止浪涌电流电路和设备的冲击?

    如何防浪涌电流电路的冲击? 浪涌电流是指电路中突然出现的瞬态
    的头像 发表于 11-23 09:40 908次阅读

    什么是浪涌电流浪涌电流要如何测试呢?测试时需要注意什么呢?

    什么是浪涌电流浪涌电流要如何测试呢?测试时需要注意什么呢? 浪涌电流是突然出现在
    的头像 发表于 11-10 15:29 3807次阅读