緩沖電路是吸收能量搞得電路,用于舒緩因電路電感造成的電壓尖峰。有時(shí)候,因?yàn)檫^(guò)流,過(guò)壓以及過(guò)熱,元器件會(huì)出現(xiàn)損壞。而過(guò)流保護(hù)的電路我們有保險(xiǎn)絲,過(guò)熱有散熱器或風(fēng)扇。
緩沖電路則用于限制電壓或電流的改變速率(di/dt或dv/dt)以及電路開關(guān)時(shí)的過(guò)壓。緩沖電路是電阻與電容的串聯(lián),然后與晶體管或晶閘管這樣的開關(guān)相連,起到保護(hù)和提高性能的作用。開關(guān)和中繼間的緩沖電路也可以用來(lái)防止電弧產(chǎn)生。
在該項(xiàng)目,柔性線路板廠將告訴你緩沖電路是如何保護(hù)晶閘管免受過(guò)壓或過(guò)流影響的,整個(gè)電路由緩沖電路和晶閘管以及555定時(shí)器的頻率生成電路組成。
所需元器件
- 晶閘管TYN612
- 555定時(shí)器
- 電阻(47kΩx2,10kΩx2,1kΩx1,150Ωx1)
- 電容(0.01uF,0.001UF,0.1uFx2)
- 二極管1N4007
- 開關(guān)
- 9V電源
- 示波器(用于輸出確認(rèn))
電路圖
軟板廠將電路分為兩部分,電路的第一部分是555定時(shí)器組成的頻率生成電路。當(dāng)555定時(shí)器以無(wú)穩(wěn)態(tài)模式工作時(shí),我們可以得到一個(gè)100kHz的脈沖。
電路的第二部分則用于獲取加入緩沖電路后晶閘管的開關(guān)特性。
晶閘管-TYN612
TYN612中的6代表著斷態(tài)重復(fù)峰值電壓,VDRM和VRRM為600V,而12代表著通態(tài)電流有效值IT(RMS)為12A。晶閘管TYN612可以用于過(guò)壓撬棍保護(hù),電機(jī)控制電路,勵(lì)磁涌流閑置電路,電容點(diǎn)火和穩(wěn)壓電路中。它的門極觸發(fā)電流IGT范圍在5mA到15mA。其工作溫度范圍在-40℃到125℃。
TYN612的引腳圖
TYN612的引腳配置
緩沖電路的設(shè)計(jì)
FPC廠知道,緩沖電路是電阻與電容的組合。電路中的電容則負(fù)責(zé)防止不必要的dv/dt來(lái)觸發(fā)緊張管。因?yàn)殡娐吠姾?,開關(guān)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的電壓。電容Cs起到短路的作用,也就使得晶閘管兩端的電壓為0。一段時(shí)間過(guò)后,電容Cs兩端的電壓慢慢增加。
那么電阻Rs起到什么作用呢?當(dāng)晶閘管打開時(shí),電容通過(guò)晶閘管放電,并發(fā)出Vs/Rs大小的電流。由于阻值很低,di/dt會(huì)過(guò)高可能會(huì)對(duì)晶閘管造成損壞。所以為了限制放電電流,此處用到了Rs。
緩沖電路的原理
電路被分為兩個(gè)部分。第一部分是555定時(shí)器組成的頻率生成電路,它的輸出用到晶閘管的門極。電路的第二部分用于檢查晶閘管有無(wú)緩沖電路下的開關(guān)特性。
情況1:無(wú)緩沖電路
當(dāng)無(wú)緩沖電路時(shí),晶閘管的輸出見(jiàn)上圖,波形中會(huì)出現(xiàn)比較高的電壓尖峰。所以為了緩和電壓尖峰,我們需要用緩沖電路來(lái)避免設(shè)備因過(guò)壓或dv/dt的誤觸發(fā)受損。
情況2:有緩沖電路
運(yùn)用了緩沖電路后,它減少或緩和了波形上的電壓尖峰。因此,設(shè)備不會(huì)由于過(guò)壓而受到損壞,也將設(shè)備的dv/dt值降到最大值之下。