半波整流器和全波整流器的无变压器电源设计

无变压器电源被广泛用于控制AC应用中的TRIAC和SCR等电子组件。在这些应用中使用的整流器电路的类型（半波或全波）至关重要。实际上，对于半波整流器，交流电压的两根导线之一应连接到输出端可用的直流电压的接地端子。对于全波整流器，接地端子将在半个周期内连接到中性线，并在另一半周期内连接到交流输入电压的线路。

可控硅和可控硅控制电路

图1显示了具有全波整流器的无电容电容式电源的典型框图。该电路不适合直接驱动SCR和TRIAC，因为DC输出电压的负极未连接到AC输入电压的中性线。

图1：具有全波整流器的无变压器电容式电源

相反，具有半波整流器的无电容电容式电源的图2电路非常适合此目的。可以将相同类型的注意事项应用于无电阻无变压器电源的情况。

图2：带半波整流器的无变压器电容式电源

为了克服上述问题，当使用全波整流器时，可控硅或可控硅控制电路设有隔离级，例如光三端双向可控硅开关。图3给出了一个示例，其中光电三端双向可控硅开关使控制电路与AC负载隔离。该电路的典型应用包括螺线管和阀门控制，镇流器，静态交流电源开关，微处理器与240 VAC外设的接口，固态继电器，白炽灯调光器，温度控制和电动机控制。

图3：带有光电三端双向可控硅开关的电路驱动

这种控制方法意味着可控硅或可控硅的触发直接由交流电通过栅极电流限制电阻和光电三端双向可控硅开关进行。但是，控制信号的时序和要分配给限制电阻的值必须适当调整大小，以避免组件过热。特别是，栅极应保持激活状态足够长的时间，以触发TRIAC或SCR，但以免使栅极电阻过度过热，而栅极电阻必须在“接通”的整个过程中承受交流电压的施加状态。对于带有半波整流器的电路，总有可能直接用直流电压来驱动TRIAC或SCR。由于此电压的负极（地）与交流输入电压的中性点耦合，直流电压可以提供使TRIAC或SCR导通所需的栅极电流。在这种情况下，可以获得便宜的（不需要光三端晶闸管），简单且更好的散热解决方案。通过使用减小值的直流电压，栅极信号可以无限期地保持活动状态，这等效于使用TRIAC或SCR（就好像它们是继电器一样），从而简化了电路时序。

正负电源

为了驱动TRIAC或SCR，应向栅极引脚施加电流，如果是SCR，则电流应在栅极和阴极（K）之间流动，而如果是TRIAC，则应使其在栅极和端子A1之间流动。 。在非隔离控制电路（例如到目前为止建议的无变压器控制电路）的情况下，可以区分正电源，从而控制电路（VSS）的接地端连接到K或A1，并且负电源，控制电路的正电源（VDD）连接到A1。我们可以看到图4中的第一个拓扑，而图5显示了负电源的解决方案。

图4：带正电源的驱动器电路


图5：带负电源的驱动器电路

正电源最好用于触发SCR，而负电源更适合于驱动TRIAC。前面的文章中已显示负电源拓扑的示例包括线性电源（由降压变压器，二极管电桥，线性稳压器和一些滤波电容器组成），电容性电源和电阻性电源供应。引入开关模式电源时，将添加更多拓扑。