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【光电】Power Triac介绍与应用

浏览: 作者:都城亿光EVERSTARS 来源: 时间:2022-11-03 分类:应用手册
Photo Power TRIAC是一种光电隔离的开关器件,它可以用微小的讯号(几毫安到几十毫安)控制内部较高电流的双向可控硅(Power TRIAC)导通和截止,输入端与输出端之间采用光电隔离,输入端加上直流或脉冲讯号,输出端就能从截止转换成导通。以微小的控制讯号达到直接驱动较高电流负载的应用,图1-1.为常见的应用电路,图1-2.为ELRX213系列(Zero Cross)的内部电路示意图,图1-3.为ELRX223系列(Random Phase)的内部电路示意图。

7PIN DIP PHOTO POWER TRIAC

ELRX213、 ELRX223系列


1、 功能说明

    Photo Power TRIAC是一种光电隔离开关器件,它可以用微小的讯号(几毫安到几十毫安)控制内部较高电流的双向可控硅(Power TRIAC)导通和截止,输入端与输出端之间采用光电隔离,输入端加上直流或脉冲讯号,输出端就能从截止转换成导通。以微小的控制讯号达到直接驱动较高电流负载的应用,图1-1.为常见的应用电路,图1-2.为ELRX213系列(Zero Cross)的内部电路示意图,图1-3.为ELRX223系列(Random Phase)的内部电路示意图。

PowerTriac1

图(1) Power TRIAC的应用电路与内部电路

    

Photo Power TRIAC 按控制模式可分为 Zero Cross 与 Random Phase 两种系列产品。 

  • Zero Cross 系列( ELRX213),如图 2-1 所示。

    • 只有在输入信号为 ON 以及输出电压为 0 度或 180 度相位时,输出端才会导通。

    • 输入讯号 OFF 时,负载电流因 Power TRIAC 的闭锁作用,在零电流附近截止。

  • Random Phase 系列( ELRX223),如图2-2 所示。

    • 则是在输入信号为ON 时,输出端马上就会导通。

    • 输入讯号OFF 后,负载电流同样因Power TRIAC 的闭锁作用,也在零电流附近截止。

PowerTriac2

图(2) Power TRIAC的波形时序图



2、Photo Power TRIAC 输入端特性

    ELRX213ELRX223都是使用红外线发光二极管,以光传递的方式控制输出端的触发电路开关,进而控制Power TRIAC闸极的导通或截止,较高的驱动电流可以加快导通时间,IF与Turn on time的关联性曲线图请参考图3。

PowerTriac3

图(3) LED点亮时间与LED电流的关系

    输入端 LED 电流的大小和温度都会影响到VF上的压降,其温度与VF的关联性,可参考图4。

PowerTriac4

图(4) LED压差与环境温度的关系



3、Photo Power TRIAC 输出端

    操作温度大于40℃时,ELRX213ELRX223 的Power TRIAC 最大允许导通电流开始逐渐减少,其关联性可参考图5。

PowerTriac5

图(5)导通状态电流与环境温度的关系


    Power TRIAC 导通时的压降,会随温度的不同而有所变动,其温度与Power TRIAC 导通压降的关联性可参考图6。

PowerTriac6

图(6)导通状态电压与环境温度的关系


    在 Power TRIAC 截止的情况下,会有漏电流产生,随负载电压增加,漏电流会随之增大,其关联性请参考图 7。

PowerTriac7

图(7)关断状态漏电流与负载电压的关系


    ELRX213 系列(Zero Cross)只有在输出端电压为 0 度或 180 度时才会导通,若Power TRIAC两端(MT1-MT2)的电压差大于抑制电压Inhibit Voltage时,Power TRIAC 就不会被触发导通,其会随温度上升而下降,其温度与抑制电压Inhibit Voltage 的关联性可参考图 8。

PowerTriac8

图(8)抑制电压与环境温度的关系

 


4、使用注意事项

关于输入端的噪声抑制

    Power TRAIC的动作时间及动作所需的功率极小,因此必须控制影响到输入端子的噪声,如果输入端混入噪声,会引起误动作或造成损坏,可利用RC电路吸收噪声,如图9所示。

PowerTriac9

图(9)C、R滤波电路

关于输出端的噪声抑制

    一般Power TRIAC驱动电路。在开启或关闭电源瞬间会产生噪声,可能会引起负载端误动作或造成损坏,可使用缓冲电路或压敏电阻来限制负载所产生的峰值电压,如图10所示,但如果电路走线较长,电路长度产生的电感也会产生峰值电压,因此请尽量缩短电路走线,降低电感。缓冲电路会在下一章节说明。

PowerTriac10

图(10)缓冲电路与压敏电阻

 


5、关于缓冲电路

降低dv/dt

    Power TRIAC负载电压即使小于允许电压,电抗部份较大的感性负载中,电压上升会变得非常快(dv/dt较大),因此需要加上电阻R电容C缓冲电路来降低dv/dt,如图11所示。

PowerTriac11

图(11)缓冲电路


缓冲器的建议 :

  • C的选择

    Power TRIAC电路中,一般选择C=0.1~0.2uF,可将dv/dt控制在数V/us~数十+V/us以下。电容建议使用MPP金属薄膜电容。电容耐压等级: 110V线路中使用250V~400V,220V线路中使400~600V。

  • R的选择

    没有R的情况下,POWER TRIAC导通时,dv/dt急速上升,且流过峰值较高的放电电流,可能会破坏Power TRIAC内部的组件,因此需要加入R。一般在110V线路时加入R=10~100 Ω,在220V线路时加入R=20~100Ω。C所产生的放电电流,充电电流会引起R的功率损失,电阻额定功率在110V线路中时一般使用1/2W,在220V线路中时一般使用2W以上。

    R无感性电阻多使用碳皮膜或金属皮膜电阻。一般建议 C=0.1uF、R=20~100Ω。另外在感性负载的情况下可能会发生共振,因此须特别注意。(如需贴片电阻和贴片电容样品,也可联系我们)。



6、产品推荐

Part NumberVDRM (V)I(rms)Model TypeIFT (mA)
ELR02136000.3AZero Cross10
ELR12136000.6AZero Cross10
ELR22136000.9AZero Cross10
ELR32136001.2AZero Cross10
ELR02236000.3ARandom Phase10
ELR12236000.6ARandom Phase10
ELR22236000.9ARandom Phase10
ELR32236001.2ARandom Phase10

表(12)Power Triac产品推荐



本应用手册提供客户设计参考,若有设计变更可能造成系统性性能降低,若有机构设计上的问题请与都城亿光联系取得进一步技术支援。

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