零電壓開關控制器集成電路可用作控制電阻性加熱器負載。這類控制器在市電過零時產生輸出脈沖、來觸發(fā)與加熱器串接在一起的雙向可控硅，因而有最低化的射頻干擾和市電電壓瞬變。溫度或功率零電壓開關控制器有許多品種和型號，本文僅以飛利浦公司生產的TDA1023為例，來說明此類IC的工作原理及應用。

一、TDA1023的基本結構、引腳功能及其特點

    TDA1023采用16引腳DIL封裝，引腳排列如圖1所示。

    TDA1023芯片電路主要由電源電路、輸入緩沖器、定時電路、故障一安全電路、過零檢測器和輸出脈沖放大器組成，如圖2所示。

    TDA1023的引腳功能如附表所列。

1.電源電壓Vcc直接從市電線路上獲得，典型值是13.7V，平均電源電流（IRX）為10mA，并為外部溫度傳感橋路提供8V的穩(wěn)定電壓（Vz）；

2.觸發(fā)脈沖寬度tw（典型值為200μs）、觸發(fā)脈沖串重復時間Tb（在CT=68μF下的典型值是41s）及比例區(qū)間寬度均可調節(jié)，輸出電流不大于150mA（平均電流不大于30mA）；

3.滯后電壓及相應的滯后溫度可以調節(jié)。

二、工作原理

1.電源及其操作

    TDA1023的電源電路及外部元件連接如圖3所示。220V市電經(jīng)二極管D1和電阻RD加至IC腳16與腳13之間，其中IC腳13（VEE）連接市電零線。在市電正半周，通過RD的電流對外部平滑電容器CS充電，直到IC腳16從內部穩(wěn)壓二極管獲得穩(wěn)定電壓為止。RD的選擇應能為IC正常工作提供電流。在市電工作負半周，電容Cs上存貯的電荷放電為電路提供工作電流。Cs容量的選擇，必須能維持Vcc最低電壓值（12V）。

2.溫度控制

    負載平均功率通過變更觸發(fā)脈沖串的持續(xù)時間變化，而觸發(fā)脈沖串的持續(xù)時間取決于控制輸入C1（⑥腳）與參考輸入UR（⑦腳）或BR（⑨腳）之間的電位差。對于5℃～30℃的最佳化室溫控制可利用IC轉換電路實現(xiàn)。當IC的QR（⑧）腳連接到URC（⑦腳）時，BR（⑨）腳用作參考輸入，保證有一個精確的線性室溫設置。若不需用轉換電路，UR（⑦腳）用作參考輸入，BR（⑨腳）必須連接到Vz（{11}腳）。對于比例功率控制，UR（{7}腳）必須連接到TB（腳{12}），BR（{9}腳）必須連接到Vz（{11}腳）。

3.比例范圍控制

    如果比例范圍控制輸入PR（{5}腳）開路，在C1（{6}腳）上的80mV信號變化，可使占空比從0%到100%變化，相應的溫度差為1K。如果{5}腳接地，比例范圍增加到400mV（即5K）。如果在{5}腳與地之間連接一只電阻，當其為3.3kΩ時，比例范圍為160mV；若電阻阻值是430Ω，比例范圍則為320mV。

4.滯后控制

    當滯后控制輸入HYS（{4}腳）開路時，器件內部帶一個20mV的滯后，相應的溫度控制為0.25K。若{4}腳接地，滯后增加到320mV（相應的溫度增加到4K）。如果在{4}腳與地之間連接一支1.8kΩ到9.1kΩ的電阻，滯后則從100mV變化到40mV。

5.觸發(fā)脈沖寬度調節(jié)

    TDA1023的輸出觸發(fā)脈沖寬度tw可以通過{10}腳外部同步電阻Rs來調節(jié)。在市電電壓（Vs）一定時，tw隨Rs增加而增大，與{10}腳上的輸入電流成反比。圖4示出了tw隨Rs和Vs變化而變化的關系曲線。

6.輸出電流調節(jié)

    TDA1023的輸出級是開路發(fā)射極輸出，產生正向觸發(fā)脈沖。輸出級帶最大電流限制和短路保護功能。當輸出脈沖穩(wěn)定在10V時，最大輸出電流為150mA。為減小總電源電流和功率耗散，必須在IC的{3}腳與可控硅的門極之間連接一支電阻RG，以限制輸出電流。在220V、50Hz的市電電壓下，IC{3}腳（Q）上的平均輸出電流I3（AV）與RG及RS之間的關系曲線如圖5所示。

三、應用電路實例

    圖6示出的是1.2kW～2kW加熱器控制電路。Vs為220V（50Hz），溫度范圍為5℃～30℃。TDA1023{6}腳與{13}腳之間連接的NTC熱敏電阻RT1，在25℃下的阻值是22kΩ，用做溫度感測。雙向可控硅采用BT139，在25℃下，Vft＜1.5V，Ift＞70mA。

    TDA1023的應用電路比較簡單，成本很低，并且設計簡單。