LM556集成电路在功率模块控制电路中的应用
大陆500kWPSM短波发射机是把主整和调幅器合二为一,并把主整电压“化整为零”.即主整是由48个完全相同的功率开关模块串联组成。其输出电压受控于电子开关,而电子开关义受控于直流控制信号和音频调制信号,遵循“先台先拉,先拉先合”原则。
一个开关模块由兰部分组成:三相全波整流器及其滤波器;绝缘门双极晶体管(InsulatedGatesBipolarTransistor)组成的电子开关;旁路负载电流的空转二极管。
而绝缘门双极晶体管中邻近电源的叫保护管,邻近负载的叫开关管,每个功率开关模块上都附有一个功率开关控制器板,用其控制保护管和开关管,依靠两条高绝缘的光缆联系,一条用于接收来自循环调制器的合断开关管的指令信号;一条用于传递本功率开关是否正常的信息。
开关管的控制信号由下图所示电路引入它的门极。当某个PSM开关的合闸信号转变成光信号时,通过光缆传到对号的光电管,通过其相应控制电路,在输入端过载镍丝保护不起作用时,它会合上对号的PSM开关。反之PSM开关受拉闸信号控制时,它会拉开对号的PSM开关。具体控制工作原理如下: LM556是由两个LM555重叠的集成块.LM556与LM555对应端子如附表所示,这里LM556中一个LM555充当定时器。UIO的(12)、(13)号端相连接有10μF电容,此电容一端接地一端与(12)脚相连并通过47kΩ电阻与+12V电源相连.lOμF电容既可由电源经电阻对它充电;Q=o时,也可通过场效应管T对电源负端放电。
从开关管发射机经由过载保护镍电阻丝到负载。该电阻丝由4根并联,正常时相当于短路,光电耦合管U14=极管不发光,三极管截止,外接lOμF电容充电达8v以上.Ul0的(8)脚输入端为高电平12V.这时LM555定时器中比较器A的同相端电压大干8V.反桐端为8V.输出为高电平,即Rd=l;比较器B同相端为4V.反相端为12V.输出低电平,即Sd=0。因此Q=o,即(3)脚输出端Ul0的(9)脚输出端为低电平,(2)脚非门的输出和场效应T管的栅极为高电平。这样lOμF电容通过T管放电。当放电电压小于8V时.Rd=Sd=0.电路处于稳态,Ul0的(9)脚输出维持低电平,在经非门U12为l信号即高电平,开关管门极得高电平触发导通,它会合上对号的PSM开关。
当过载电流达到整定值(420C500kW短波发射机为200A)时.镍丝两端的电压降上升到1.8V使光电耦合管U14_-极管发光,并由它促使三极管饱和导通。这样,U14的三极管集电极就由截止时的商电平翻转为饱和导电时的低电平,这个低电平脉冲输入到定时器Ul0的(8)号端,基本R-S触发器的Sd=l,Rd=0;所以Q-I、从而使Ul0的(9)号输出端输出高电平。由下图可见此高电平经过三级非门变为低电平,使对应的开关管拉开,有效地防范了过载事故。
Ul0输出高电平的延时=l.lRC=l.lx47xl03xlOxl0(-6)次方=517ms。