STMicroelectronics STEVAL-SCR002V1浪涌電流限制器是一款簡單而創(chuàng)新的交流-直流前端電路。該電路允許設(shè)計人員在任何具有輸入整流器橋式拓?fù)涞?a target="_blank">轉(zhuǎn)換器中執(zhí)行浪涌電流限制。STEVAL-SCR002V1基于由一個Z0110MN SMD三端雙向可控硅和兩個STTH110A二極管組成的分立式控制電路。它提供用于主電源SCR的緊湊型非絕緣高壓驅(qū)動器。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-SCR002V1浪涌電流限制器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 兩個TN1605H-6T 16A - 600V Hi Tj SCR，采用TO-220封裝，用于旁路浪涌電阻器
• 緊湊型解決方案：43.6mm x 28.5mm (≈ 1.8平方英尺)
• 在所有模式（CCM、CRM和DCM）兼容帶或不帶PFC的交流-直流轉(zhuǎn)換器
• 使能信號（EN = 3.3V至15V）對GND_DC（直流或PWM信號）
• 適合用于從50W直至1000W（230VRMS，TAMB=60°C）的應(yīng)用
• 兼容交流或直流輸入電壓：90 - 265VAC、50/60Hz或120 - 400VDC
• 堅固，耐壓（2kV IEC 61000-4-5、4kV IEC 61000-4-4）
• 低EMI噪聲 (EN55014和EN55022) 解決方案

電路原理圖

STEVAL-SCR002V1浪涌電流限制器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心價值

?STEVAL-SCR002V1?是STMicroelectronics推出的一款創(chuàng)新的浪涌電流限制器解決方案，專為AC-DC整流橋拓?fù)湓O(shè)計。該評估板通過固態(tài)電子方案替代傳統(tǒng)的機電解決方案，在可靠性、使用壽命和響應(yīng)速度方面實現(xiàn)顯著提升。

?核心特性優(yōu)勢?：

• ?高集成度?：板卡尺寸僅43.6×28.5mm，節(jié)省PCB空間
• ?寬電壓適應(yīng)?：兼容90-265VAC或120-400VDC輸入電壓
• ?功率范圍廣?：適用50W至1000W功率等級（230VRMS，環(huán)境溫度60°C）
• ?強健的電磁兼容性?：通過2kV IEC 61000-4-5浪涌測試和4kV IEC 61000-4-4快速瞬變測試

二、關(guān)鍵器件配置與工作原理

核心功率器件選型

• ?TN1605H-6T?：600V/16A高溫可控硅，采用TO-220封裝，用于旁路浪涌電阻
• ?Z0107MN 5AA4?：600V/1A標(biāo)準(zhǔn)三端雙向可控硅
• ?STTH110A?：1000V/1A超快恢復(fù)二極管

工作機理深度解析

該方案基于離散控制電路，采用Z0110MN SMD三端雙向可控硅和兩個STTH110A二極管構(gòu)成緊湊型非隔離高壓驅(qū)動器。其?獨特同步機制?確保SCR柵極信號與交流線路極性同步，直接從主電源為SCR柵極供電，避免了SCR中的反向損耗。

?配置模式靈活性?：

1. ?NTC旁路配置?：保留原始NTC熱敏電阻設(shè)計
2. ?相位控制混合橋配置?：移除熱敏電阻，采用全電子控制

三、電路設(shè)計與抗干擾優(yōu)化

電磁兼容性增強設(shè)計

板卡在Z0110MN柵極頂部設(shè)置了? T型濾波器（R1-C1-R2） ?，這一設(shè)計極大提升了低壓側(cè)ICL驅(qū)動器的EFT免疫能力。根據(jù)應(yīng)用筆記AN5649的建議，該濾波網(wǎng)絡(luò)有效抑制了高頻干擾，確保系統(tǒng)在惡劣電磁環(huán)境下穩(wěn)定運行。

接口簡化與易用性

評估板采用?五線連接?設(shè)計，便于在現(xiàn)有AC-DC轉(zhuǎn)換器上實現(xiàn)即插即用測試：

• EN：使能信號（3.3V至15V）
• GND_DC：直流接地參考
• 其他三線用于電源連接

四、應(yīng)用場景與設(shè)計考量

適用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

• ?帶或不帶PFC的AC-DC轉(zhuǎn)換器?
• ?所有工作模式兼容?：連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)、臨界導(dǎo)通模式(CRM)、斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)

熱設(shè)計與功率降額

在環(huán)境溫度60°C條件下，最大RMS電流為4.3A。實際應(yīng)用中需注意：

• ?散熱考慮?：根據(jù)實際工作環(huán)境溫度進行適當(dāng)降額
• ?安裝位置?：確保足夠的空氣流通空間
• ?熱耦合?：避免與其它發(fā)熱元件緊密相鄰

五、工程實現(xiàn)建議

系統(tǒng)集成要點

1. ?使能信號設(shè)計?：EN信號可接受DC或PWM信號，便于MCU直接控制
2. ?接地策略?：GND_DC作為參考地，需合理規(guī)劃接地回路
3. ?保護措施?：建議在輸入端增設(shè)過壓保護器件

性能優(yōu)化方向

• ?響應(yīng)速度?：相比機電方案，固態(tài)方案響應(yīng)更快
• ?可靠性?：無機械觸點，壽命顯著延長
• ?EMI性能?：優(yōu)化設(shè)計降低電磁干擾，符合EN55014和EN55022標(biāo)準(zhǔn)

六、設(shè)計驗證與測試策略

關(guān)鍵測試項目

• ?浪涌電流限制效果驗證?
• ?電磁兼容性測試?
• ?高溫環(huán)境穩(wěn)定性測試?
• ?長期可靠性評估