Lh. <> Ww U 106 BS Monolithisch integrierter Nullspannungsschalter Monolithic integrated zero voltage switch Anwendungen: Thyristor- und Triac-Ansteuerung im Nulldurchgang fur statische Schalter, Periodengruppensteuerung, Zweipunktregler, Proportionalregler, Leistungszeitgeber usw. im Ein- und Dreiphasen-Netz. Applications: Thyristor- and triac control in the zero crossing mode for static switch, burst firing, two-point driver, proportional driver, power timer, etc. in one and three phase power Supply. Besondere Merkmale: @ Einfache AC- oder DC-Stromversorgung und definiertes IS-Einschaltverhalten @ Betriebsspannungstiberwachung @ Wenig externe Bauelemente @ Vollwellensteuerung keine Gleichstrom- komponente im Lastkreis @ Negativer Ausgangsimpuls bis 250 mA dauerkurzschluBfest @ Frequenzkompensierter Operationsverstarker @ Sagezahngenerator @ Hochohmiger Eingang fiir Geberiberwachung @ SteueranschluB fiir Dauerpuls-Schaltung @ Referenzspannung @ Logik-Ausgang @ Pulssperre Features: @ Simple a.c. or d.c. power supply requirement and definite 1C-switching characteristics @ Supply voltage control @ Very few external components @ Full wave drive no d.c. current compo- nent in the load circuit @ Negative output current pulse up to 250 mA short circuit protection @ Frequency compensated operational amplifier @ Ramp generator @ High resistant input sensor control @ Control terminal for continuous pulse circuit @ Reference voltage @ Logic output @ Pulse blocking Vorlaufige technische Daten - Preliminary specifications Abmessungen in mm Dimensions in mm B 2/V.2.460/0475A 3 Normgehause Case 20 A 16 DIN 41 866 JEDEC MO 001 AC Gewicht - Weight max. 1,5g 199U 106 BS Operationeverstarker Operational amplifier, Spannunge - Spannungs - Begrenzung [Ober wachung nr Voltage timit [| voltage control Comparator 3 Soom 6 ! [<0 ference voltage r 13 Ref 5 Unet ha a 8 [HatowallenDetektor Daverpuls-Schalter Half wave detector Une ontimious pulse switch 7 1 16 lon, Synchronisier-Stute SiigezahnGenerator 1 4 Synchronous stage Ramp generator Yayn R8yn 2 9 gs Lopischer Ausgeng | 15 Ua Pulserzeugung Pulse generator ta fp Putse blocking Sensor contrat Logie output > q10 eh O Impulse Ausgang | 10 U, Pulse output aro Geber-Uberwachung nt o 1" Fig. 1 Blockschaltung und AnschluBbelegung Block diagram and pin connections Bezugspunkt Pin 13 Reference point Absolute Grenzdaten Absolute maximum ratings Versorgungsspannung Fig. 2 Pin 9 Supply voltage Stromaufnahme Fig. 3, 4 Pin 9 Supply current Synchronisierstrom Pin 14 Synchronous current Ausgangsstrom Pin 15 Output current Eingangsspannungen Input voltages Pins 2, 3, 4, 5, 11, 12 Pin 14 Pin 8 q 8 s 1mA 200 -Ug x -Ig Yj Ui syn Y A WA WA He COO 751500 Th 8,2 50 10 20 mA mA mAU106BS Sperrschichttemperatur Junction temperature Betriebs-Umgebungstemperaturbereich Operating-ambient temperature range Lagerungstemperaturbereich Storage temperature range Verlustleistung Power dissipation lamb = 45 C lamb = 70C Warmewiderstand Thermal resistance Sperrschicht-Umgebung Junction ambient Elektrische KenngrBen Electrical characteristics Ug = 7,5V, tamb = 25C, falls nicht anders angegeben unless otherwise specified Versorgungsspannungsbereich Pin 9 Supply voltage range Gleichstromaufnahme Fig. 2 Pin 9 Supply current Synchronisation Synchronisation Synchronisierstrom Pin 14 Synchronous current Ausgangsimpulsbreite Fig. 5 Output pulse width Rgyn = 47kQ, Ugyn = 220V~ Rgyn = 100kQ., Ugyn 220V~ lamb Igtg Prot Prot Rina -Us 125 C 0...70 C -40...+125 C 530 mW 365 mw Min. Typ. Max. 150 C/w 7,3 8,2 Vv 22 mA 400 pA 100 us 200 us 201U 106 BS impulsausgang Output pulse Ausgangsspannung Output voltage ig 10 = 250mA Pin 10 Ausgangsimpulsstrom Output pulse current Rq S 250 Fig. 6 Pin 10 Operationsverstarker Operational amplifier Eingangs-Nullspannung Pin 3, 4 Input offset voltage Eingangs-Nullstrom Pin 3, 4 Input offset current Eingangsruhestrom Pin 3, 4 Input bias current Leerlaufspannungsverstarkung Pin 6 Open loop differential voltage gain Gleichtaktunterdraickung Pin 6 Common mode rejection ratio Eingangs-Gleichtaktbereich Pin 6 Input common mode rejection range Komparator Comparator Eingangs-Nullspannung Pin 6, 8 Input offset voltage Eingangs-Ruhestrom Pin 8 input bias current Eingangs-Gleichtaktbereich Pin 6, 8 Input common mode rejection range Geberiiberwachung Sensor control Eingangsstrom: Ausgangsimpuls an Pin 10 Input current: Output pulse at Pin 10 -U41 = 15..6,4V Pin 11 Kein Ausgangsimpuls an Pin 10 No output pulse at Pin 10 -Uii1 < 13V - U 414 >6,7V 202 q Yo lio I A uo ke r Uc q Uc Min. Typ. 5 250 15 1 80 70 1 10 1 Max. Vv mA mV pA: 1 yA dB dB 6 v mV 1 HA 6 v 200 nA 1 pA HAU 106 BS Impulssperre Min. Typ. Max. Pulse blocking Ansprechschwelle kein Ausgangsimpuls an Pin 10 Trigger level no output pulse at Pin 10 Pin 12 -U 2,2 Vv Eingangsstrom Input current -U,>3,5V Pin 12 d 200 nA -U,<2,2V Pin 12 ] 40 pA Dauerpulsschalter Continuous pulse switch Ansprechschwelle fir Dauerimpulse am Ausgang P 10 Pin 7 -U, 4,7 Vv Trigger level for continuous pulses at P10 Eingangsstrom Input current ~U, > 5,0V Pin 7 -] 200 nA -U<45V Pin 7 +] 20 800 HA Logischer Ausgang Logic output I, = 20mA Pin 15 -U, q q 5,5 Vv Sagezahngenerator Ramp generator Vorwiderstand Pin 2-9 Ryo 0 200 kQ Series resistance Periodendauer Fig. 8 Period Ryg = 200kQ, Cp = 10pF Pin 16 T 10 s Anfangsspannung Pin 16 - Ug 1,2 Vv Initial voltage Endspannung Pin 16 - Ug 48 Vv Final voltage Referenzspannung Reference voltage TRet <= 10pA Pin 5 URet*) 5,1 Vv 1) Durch Belasten der Referenzspannung mit einem Widerstand R zwischen P 5 und P 13 ist ~ URet reduzierbar: By loadi.:g the reference voltage with a resistance R between P 5 and P13, the reference voitage is reduced to: _ BAV ~ URet * _ Sik R 1+ 203U 106 BS Anhaltswerte fiir die Dimensionierung Dimensioning values fir tp ~ 100 us gilt for is valid 751899 Tk syn * Gemma KOl Fig. 2 Gleichspannungsbetrieb -Ug = 7,3...8,2V DC operation 751598 Tt Ug -8V Ry, * [ka Vt ~ Soma Kel Fig. 3 Gleichspannungsbetrieb -Ug 2 15V DC operation Ry, = U7 _[kal 50 mA U 106 BS . mw)? Pay, = Oe UP tw CT eT eT wasser m Rva Fig. 4 Wechselspannungsbetrieb AC operation { Reyn = 47 kQ, Cyn = 10 nF ' Ausgangsimpulsbreite tp ~ 200 ps | | p { | i { Output pulse width | Phasenverschiebung by, , Phase shift , 4t 100ps2 Ap = 1,8 4 781892 Th TA1SO7 Tk Fig. 5 Phasenverschiebung der Triggerimpulse aus der Nullage Phase shift of the trigger pulse from the zero phase position 204U 106 BS Anwendungsbeispiele Applications \ Triac Ug tstwart 220 V~ u : Actual value r we = Soitwert Ug . 4N4004 Nominal value | q10 82kQ 1wW 5,6 kQ 1a Ro 85 To if f fl Fol fs > ywees ASS sonsc Tm im oe me) a 4] ls} TJ Ll TH1595 Tt p = 160us - | . Sollwertgeberf] 100 kQ |} 11 k2 gio 2 100mA Nominal selector] }eg. 761594 Fig. 6 Zweipunkt-Regelung mit Ubertemperatur-Sicherheitsschalter (Sg) 60 ... 150C Two point driver with over temperature protection switch (S 9) 60... 150C e Triac a letwert Ugo Sigezaha Spannung 220V~ + Actual value Ramp voltage RR Un -fg10 _ 1N 4004 Sollwert Up | | aTkQ 220 ur []43kQ/5.8 wo Nominal value / 7 Tw = I ~f<5mA 781896 Tk 7 he]_fisl_ fia] fis mm pe 1kQ R > U 106 BS [}82 kQ Tey Gy tl te! I lel NTC JOuF ESC, 4 330 kQ 725C Taktzeit T, = 108 " 1 Clock time LL ee Sollwartgeber oof Nominal selector 761590 tp = 100yus igo = 200 mA Fig: 7 Proportional-Regelung mit Gebertiberwachung und groBem Sollwertbereich 25 ... 300C Proportional driver with sensor control and high nominal range 25 ... 300C 205U 106 BS 120 go } Triac 220v~ ATKQ Lanumhoe ta R [_) U 106 BS lee 000 1 yee oy [s] 330 Ka tours C 28C LT Pp T6459 in. Sollwertgeber Nominal selector 500 kQ li time +MQ Cauerpulszeit Continuous pulse Taktzeit Clock time Dauerpulszeit Zontinuous pulse time i 100s 2 200 mA 'p gto Ty To 10s 0.9 min Fig. 8 Proportional-Regelung mit einstellbarer Dauerpuls-Schaltung, Grenzwertabschaltung und Geberliberwachung Proportional driving with adjustable continuous pulse circuit, limit value switch and sensor control Us ~Ig = 60 mA 220 FI ry UF BZX55 27k CTvS BC237 Fe_ fs) Fal D9] fl (A) Fol fo [> U106 BS 330 kQ oes pes Te t 781802 ul Gate 751800 Tt Fig. 9 Optimales Schalten von induktiven Lasten Optimum switching of inductive loads 206U 106 BS Fig. 10 Schaltung und AnschluBbelegung Diagram and pin connections 207