可控硅應(yīng)用調(diào)光原理介紹

1. 典型的可控硅調(diào)光器原理（據(jù)說(shuō)是市面 90%的調(diào)光器原理）：

其基本原理陳述如下：
當(dāng) 220VAC 電壓加可控硅 U1 兩端時(shí)，由于 R2,R,C3，組成的 RC 充電電路有一個(gè)充電時(shí)間，電容上的電壓是從 0V 開(kāi)始充電的，并且可控硅 U1 的驅(qū)動(dòng)極串聯(lián)有一個(gè) DIAC（雙向觸發(fā)二極管，一般是 30V 左右），因此可控硅可靠截止，此時(shí) C3 上的電壓慢慢上升，上升到30V 時(shí)，DIAC 觸發(fā)導(dǎo)通，U1 驅(qū)動(dòng)極導(dǎo)通，可控硅可靠導(dǎo)通，那么此時(shí)可控硅兩端的電壓瞬
間變?yōu)榱?，C3 通過(guò) R,R2 迅速放電，當(dāng) C3 電壓跌落到 30V 以下時(shí) DIAC 截止，那么可控硅如果通過(guò)的電流大于其保持電流，U1 繼續(xù)導(dǎo)通，這個(gè)是可控硅基本特性，如果低于保持電流將會(huì)截止，那么下一個(gè)周期重復(fù)上門(mén)的講述；
其中非常關(guān)鍵的參數(shù)有：
A.可控硅的保持電流，目前市面上的一般是 7MA 到 75MA（驅(qū)動(dòng)電流則是 7MA 到 100MA）,導(dǎo)通后可控硅回路的電流必須要大于這個(gè)值才能導(dǎo)通，否則會(huì)關(guān)斷；
B.RC 充電回路，我們知道，C 這個(gè)值一般是定死的，那么相位是如何調(diào)節(jié)的呢，就是通過(guò)調(diào)R，R 越大充電時(shí)間越長(zhǎng)，那么導(dǎo)通時(shí)間也越長(zhǎng)，那么導(dǎo)通角度也會(huì)變得越大，反之導(dǎo)通角度越小。目前市面上的可控硅一般可以將相位角調(diào)節(jié)到 120 度，也就是說(shuō)可以將 180 度的正
弦波切掉 120 度角，只剩下 60 度角波形通過(guò)；2.可控硅帶不同負(fù)載的情形：
當(dāng)可控硅能正常運(yùn)行的時(shí)候，負(fù)載不同回路會(huì)有什么不同表現(xiàn)呢？

FILTER/電容//電阻/RDAMPER串聯(lián)負(fù)載，回路電流受到RDAMPER 和 FILTER 電感阻尼，電流被大大降低，由于有電感的存在，電流先上升后才降落，這種電路就是 SSL2101 的實(shí)際使用電路模型，實(shí)測(cè)波形如右圖所示；

下面重點(diǎn)講述關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)方法，主 PWM 部分為普通的單級(jí) PFC 電氣結(jié)構(gòu)，類似于 FAN7527,工作在 DCM 模式，能夠?qū)崿F(xiàn)功率因數(shù)，與一般電源控制芯片很大的不同的地方，芯片集成了三個(gè)很重要的控制部分：可控硅電流回路保持電路設(shè)計(jì)；DAMPER 回路設(shè)計(jì)；線性調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
1. 保持回路設(shè)計(jì)：
保持回路電路部分如下

主要由 RSBLEED,RWBLEED,WEAK BLEEDER CONTROL 電路組成，WEAK BLEEDER 回路的主要任務(wù)是檢測(cè)整個(gè)回路電流，如果電流少于一定值（也就是根據(jù)可控硅設(shè)定的保持電流大小而定），RWBLEED 導(dǎo)通，開(kāi)始拉電流保持可控硅導(dǎo)通，具體工作時(shí)序可以參看如下圖：

四個(gè)階段分析：
T1 階段，由于可控硅沒(méi)有導(dǎo)通，也就是切相階段，STRONG BLEEDER ON TIME,開(kāi)始拉電流；

T2 階段，由于可控硅導(dǎo)通，TRIAC ON TIME,這個(gè)階段只要回路里面的電流大于設(shè)定值，那么 STRONG BLEEDER&WEAK BLEEDER 是關(guān)斷的；T3 階段，可控硅仍然導(dǎo)通，但是如果回路里面的電流少于設(shè)定值，WEAK BLEEDER ON TIME,繼續(xù)保持可控硅導(dǎo)通；T4 階段，可控硅導(dǎo)通，但是一旦 STRONG BLEEDER 偵測(cè)到輸入電壓低于 54V，由于 WEAKBLEEDER 電阻太大（一般為 20K 以上），那么 STRONG BLEEDER（一般為 4K 以內(nèi)）開(kāi)始拉電流，繼續(xù)保證可控硅導(dǎo)通

2. DAMPER 回路設(shè)計(jì)
為什么要用 RDAMPER 電阻，RDAMPER 電阻不僅可以抗擊回路開(kāi)通瞬間的沖擊電流，還可以防止回路中 CBUFFER 電容充電過(guò)快而可控硅意外截止，導(dǎo)致不斷重啟，但是 CBUFFER選取也有要求，必須折中，先參考如下波形圖：

A. CBUFFER 電容太小，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)通瞬間電容很快充電，然而后面的 PWM 還沒(méi)有建立，直接導(dǎo)致可控硅保持電流不夠，從而導(dǎo)致可控硅關(guān)斷，就出現(xiàn)上面的左邊波形，不斷關(guān)斷重啟現(xiàn)象；
B. CBUFFER 電容是不是越大越好呢，不，電容越大，導(dǎo)致電容上存儲(chǔ)的能量越多，就會(huì)導(dǎo)致下半個(gè)切相波形到來(lái)之前，CBUFFER 電容放電不及時(shí)，電容上存在一定電壓，從而導(dǎo)致可控硅不能正常切相；所以 CBUFFER 電容的大小是要根據(jù)實(shí)際情況而定，由經(jīng)驗(yàn)值定最佳；那么 RDAMPER 電阻是不是隨意選取呢？不
A. 大的 RDAMPER 會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)不好的結(jié)果-低效率：大電阻導(dǎo)致消耗在電阻上的功率過(guò)大，整機(jī)效率偏低；
-閃爍：大電阻導(dǎo)致回路充電電流過(guò)小，保持電流不夠，從而產(chǎn)生閃爍；
B．小的 RDAMPER 會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)不好的結(jié)果-大的沖擊電流；-環(huán)路的震蕩，不斷重啟，見(jiàn)上圖；所以 RDAMPER 的取值要考慮到功耗和環(huán)路的穩(wěn)定性折中。

3. 線性調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)
調(diào)光網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)如下圖：





調(diào)光網(wǎng)絡(luò)外部電路部分 調(diào)光系統(tǒng)內(nèi)部電路圖
其中幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)為：
-C7 為充電電容，其值大小可以影響頻率的大小，內(nèi)部恒流源對(duì) C7 在 1US 時(shí)間左右充滿電之后就對(duì) R8,R9 放電，R9 何時(shí)開(kāi)啟是與 BRIGHTNESS 引腳電壓決定的，此引腳電壓越高 R9開(kāi)通越早，放電越快，頻率就越高，反之，亦然；-R9：確定最高工作頻率，越小頻率越高，建議工作頻率在 150KHZ 以內(nèi)；R8：確定最低工作頻率，越小，最低工作頻率越低，視客戶應(yīng)用情況而定；
-R16 起補(bǔ)償作用，內(nèi)部恒流源 24UA 作用在其上面，可以調(diào)節(jié) R15,R17,C8 的信號(hào)變化范圍，R16 越大，信號(hào)變化范圍越窄；-那么 R15,R17 的比值取多少為好呢？可以計(jì)算，但不一定準(zhǔn)確，可以用以下的方法確定，
第 6 腳的電壓范圍從 0.4V---2.6V 變化，輸出的電流變化是現(xiàn)對(duì)比較線性變化的，那么我們先將 R15 斷開(kāi)，量 6 腳電壓是不是 0.4V，從而可以確定 R17 的取值，然后接上 R15 將調(diào)光器調(diào)在最亮的位置，量 6 腳電壓，是不是 2.6V，從而確定 R15 的取值，從而確定整個(gè)調(diào)光網(wǎng)路參數(shù)；