可控硅应用调光原理介绍

1. 典型的可控硅调光器原理（据说是市面 90%的调光器原理）：

其基本原理陈述如下：
当 220VAC 电压加可控硅 U1 两端时，由于 R2,R,C3，组成的 RC 充电电路有一个充电时间，电容上的电压是从 0V 开始充电的，并且可控硅 U1 的驱动极串联有一个 DIAC（双向触发二极管，一般是 30V 左右），因此可控硅可靠截止，此时 C3 上的电压慢慢上升，上升到30V 时，DIAC 触发导通，U1 驱动极导通，可控硅可靠导通，那么此时可控硅两端的电压瞬
间变为零，C3 通过 R,R2 迅速放电，当 C3 电压跌落到 30V 以下时 DIAC 截止，那么可控硅如果通过的电流大于其保持电流，U1 继续导通，这个是可控硅基本特性，如果低于保持电流将会截止，那么下一个周期重复上门的讲述；
其中非常关键的参数有：
A.可控硅的保持电流，目前市面上的一般是 7MA 到 75MA（驱动电流则是 7MA 到 100MA）,导通后可控硅回路的电流必须要大于这个值才能导通，否则会关断；
B.RC 充电回路，我们知道，C 这个值一般是定死的，那么相位是如何调节的呢，就是通过调R，R 越大充电时间越长，那么导通时间也越长，那么导通角度也会变得越大，反之导通角度越小。目前市面上的可控硅一般可以将相位角调节到 120 度，也就是说可以将 180 度的正
弦波切掉 120 度角，只剩下 60 度角波形通过；2.可控硅带不同负载的情形：
当可控硅能正常运行的时候，负载不同回路会有什么不同表现呢？

FILTER/电容//电阻/RDAMPER串联负载，回路电流受到RDAMPER 和 FILTER 电感阻尼，电流被大大降低，由于有电感的存在，电流先上升后才降落，这种电路就是 SSL2101 的实际使用电路模型，实测波形如右图所示；

下面重点讲述关键参数设计方法，主 PWM 部分为普通的单级 PFC 电气结构，类似于 FAN7527,工作在 DCM 模式，能够实现功率因数，与一般电源控制芯片很大的不同的地方，芯片集成了三个很重要的控制部分：可控硅电流回路保持电路设计；DAMPER 回路设计；线性调光系统设计；
1. 保持回路设计：
保持回路电路部分如下

主要由 RSBLEED,RWBLEED,WEAK BLEEDER CONTROL 电路组成，WEAK BLEEDER 回路的主要任务是检测整个回路电流，如果电流少于一定值（也就是根据可控硅设定的保持电流大小而定），RWBLEED 导通，开始拉电流保持可控硅导通，具体工作时序可以参看如下图：

四个阶段分析：
T1 阶段，由于可控硅没有导通，也就是切相阶段，STRONG BLEEDER ON TIME,开始拉电流；

T2 阶段，由于可控硅导通，TRIAC ON TIME,这个阶段只要回路里面的电流大于设定值，那么 STRONG BLEEDER&WEAK BLEEDER 是关断的；T3 阶段，可控硅仍然导通，但是如果回路里面的电流少于设定值，WEAK BLEEDER ON TIME,继续保持可控硅导通；T4 阶段，可控硅导通，但是一旦 STRONG BLEEDER 侦测到输入电压低于 54V，由于 WEAKBLEEDER 电阻太大（一般为 20K 以上），那么 STRONG BLEEDER（一般为 4K 以内）开始拉电流，继续保证可控硅导通

2. DAMPER 回路设计
为什么要用 RDAMPER 电阻，RDAMPER 电阻不仅可以抗击回路开通瞬间的冲击电流，还可以防止回路中 CBUFFER 电容充电过快而可控硅意外截止，导致不断重启，但是 CBUFFER选取也有要求，必须折中，先参考如下波形图：

A. CBUFFER 电容太小，会导致开通瞬间电容很快充电，然而后面的 PWM 还没有建立，直接导致可控硅保持电流不够，从而导致可控硅关断，就出现上面的左边波形，不断关断重启现象；
B. CBUFFER 电容是不是越大越好呢，不，电容越大，导致电容上存储的能量越多，就会导致下半个切相波形到来之前，CBUFFER 电容放电不及时，电容上存在一定电压，从而导致可控硅不能正常切相；所以 CBUFFER 电容的大小是要根据实际情况而定，由经验值定最佳；那么 RDAMPER 电阻是不是随意选取呢？不
A. 大的 RDAMPER 会导致两个不好的结果-低效率：大电阻导致消耗在电阻上的功率过大，整机效率偏低；
-闪烁：大电阻导致回路充电电流过小，保持电流不够，从而产生闪烁；
B．小的 RDAMPER 会导致两个不好的结果-大的冲击电流；-环路的震荡，不断重启，见上图；所以 RDAMPER 的取值要考虑到功耗和环路的稳定性折中。

3. 线性调光系统设计
调光网络见如下图：





调光网络外部电路部分 调光系统内部电路图
其中几个关键点为：
-C7 为充电电容，其值大小可以影响频率的大小，内部恒流源对 C7 在 1US 时间左右充满电之后就对 R8,R9 放电，R9 何时开启是与 BRIGHTNESS 引脚电压决定的，此引脚电压越高 R9开通越早，放电越快，频率就越高，反之，亦然；-R9：确定最高工作频率，越小频率越高，建议工作频率在 150KHZ 以内；R8：确定最低工作频率，越小，最低工作频率越低，视客户应用情况而定；
-R16 起补偿作用，内部恒流源 24UA 作用在其上面，可以调节 R15,R17,C8 的信号变化范围，R16 越大，信号变化范围越窄；-那么 R15,R17 的比值取多少为好呢？可以计算，但不一定准确，可以用以下的方法确定，
第 6 脚的电压范围从 0.4V---2.6V 变化，输出的电流变化是现对比较线性变化的，那么我们先将 R15 断开，量 6 脚电压是不是 0.4V，从而可以确定 R17 的取值，然后接上 R15 将调光器调在最亮的位置，量 6 脚电压，是不是 2.6V，从而确定 R15 的取值，从而确定整个调光网路参数；