雙向可控硅及其觸發(fā)電路

1、雙向可控硅及其觸發(fā)電路雙向可控硅是一種功率半導(dǎo)體器件，也稱雙向晶閘管，在單片機(jī)控制系統(tǒng)中， 可作為功率驅(qū)動(dòng)器件，由于雙向可控硅沒(méi)有反向耐壓?jiǎn)栴}，控制電路簡(jiǎn)單，因此特別適合做交流無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)使用。雙向可控硅接通的一般都是一些功率較大的用電器，且連接在強(qiáng)電網(wǎng)絡(luò)中， 其觸發(fā)電路的抗干擾問(wèn)題很重要， 通常都是通過(guò)光電耦合器將單片機(jī)控制系統(tǒng)中的觸發(fā)信號(hào)加 載到可控硅的控制極。為減小驅(qū)動(dòng)功率和可控硅觸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的干擾，交流電路雙向可控硅的觸發(fā)常采用過(guò)零觸發(fā)電路。（過(guò)零觸發(fā)是指在電壓為零或零附近的瞬間接通，由于采用過(guò)零觸發(fā)，因此需要正弦交流電過(guò)零檢測(cè)電路）雙向可控硅分為三象限、四象限可控硅，四象限可控硅其導(dǎo)通條

2、件如下圖:總的來(lái)說(shuō)導(dǎo)通的條件就是：G極與T1之間存在一個(gè)足夠的電壓時(shí)并能夠提供足夠 的導(dǎo)通電流就可以使可控硅導(dǎo)通，這個(gè)電壓可以是正、負(fù)，和 T1、丁漢間的電流 方向也沒(méi)有關(guān)系。因?yàn)殡p向可控硅可以雙向?qū)?，所以沒(méi)有正極負(fù)極，但是有T1、 T2之分再看看BT134-600E勺簡(jiǎn)介：（飛利浦公司的，雙向四象限可控硅，最大電流 4A）8 / 7LIMITING VALUESbTirting vau£5 in ascu djtncE 'flitb 1he /osulnte f/acimum S', 5tem I kC 1341symbolPARAMETERCOMDFTIONSM

3、IN.MAX_UNITv網(wǎng)Repetitive peak eff-state(5U05他前仃福00 800IfRMS on-state currentHoar用時(shí)后白peakfull sne *ave < 107 :Cful sne-ve T = 25 X prior to-二4PINNING -SOTB2PINDESCRIPTION1gain tetmai 12nam lermhai 23gatetabmain terTin al 2SYMBOL推薦電路:.I0C3061皿T 3062WC3O63T(pica circuit Vr工T nen otl ne 5認(rèn)在hing iz req

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5、hm register and C 0" =-capac *<> 3rt Io- snjtDir 3 ax tf>et" ac an口 ma1/ o-ma rzt beneces；arY depend nq upon th± pacj art_ac sni lAJ used為了提高效率，使觸發(fā)脈沖與交流電壓同步，要求每隔半個(gè)交流電的周期輸出一個(gè)觸發(fā) 脈沖，且觸發(fā)脈沖電壓應(yīng)大于 4V ,脈沖寬度應(yīng)大于 20us.圖中BT為變壓器，TPL521 - 2為 光電耦合器，起隔離作用。當(dāng)正弦交流電壓接近零時(shí)，光電耦合器的兩個(gè)發(fā)光二極管截止，三極管T1基極的

6、偏置電阻電位使之導(dǎo)通，產(chǎn)生負(fù)脈沖信號(hào)，T1的輸出端接到單片機(jī) 80C51的 外部中斷0的輸入引腳，以引起中斷。在中斷服務(wù)子程序中使用定時(shí)器累計(jì)移相時(shí)間，然后發(fā)出雙向可控硅的同步觸發(fā)信號(hào)。過(guò)零檢測(cè)電路A、B兩點(diǎn)電壓輸出波形如圖 2所示。itGk圖1過(guò)零檢測(cè)電路圖2 A、B兩點(diǎn)電壓輸出波舊過(guò)零觸發(fā)電路電路如圖3所示，圖中MOC3061為光電耦合雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器，也屬于光電耦合器的 一種，用來(lái)驅(qū)動(dòng)雙向可控硅 BCR并且起到隔離的作用，R6為觸發(fā)限流電阻，R7為BCR門極電阻，防止誤觸發(fā)，提高抗干擾能力。當(dāng)單片機(jī) 80C51的P1.0引腳輸出負(fù)脈沖信號(hào)時(shí) T2導(dǎo)通，MOC3061導(dǎo)通，觸發(fā)BCR導(dǎo)通，

7、接通交流負(fù)載。另外，若雙向可控硅接感性交流 負(fù)載時(shí)，由于電源電壓超前負(fù)載電流一個(gè)相位角，因此，當(dāng)負(fù)載電流為零時(shí)，電源電壓為反向電壓，加上感性負(fù)載自感電動(dòng)勢(shì)el作用，使得雙向可控硅承受的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電源電壓。雖然雙向可控硅反向?qū)?，但容易擊穿，故必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。一般在雙向可控硅兩極間并聯(lián)一個(gè)RC阻容吸收電路，實(shí)現(xiàn)雙向可控硅過(guò)電壓保護(hù)，圖 3中的C2、R8為RC阻容吸收電路。光耦合雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器電路這種器件是一種單片機(jī)輸出與雙向可控硅之間較理想的接口器件。它由輸入和輸出兩部分組成，輸入部分是一碎化錢發(fā)光二極管。該二極管在515mA 正向電流作用下發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外線，觸發(fā)輸

8、出部分。輸出部分是一硅光敏雙向可控硅，在紫外線的作用下可雙向?qū)?。該器件為六引腳雙列直插式封裝，其引腳 配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：有的型號(hào)的光耦合雙向開(kāi)關(guān)可控硅驅(qū)動(dòng)器還帶有過(guò)零檢測(cè)器。以保證電壓為零（接近于零）時(shí)才可觸發(fā)可控硅導(dǎo)通。如 MOC3030/31/32（ 用于 115V 交流），MOC3040/41（ 用于 220V 交流）。下圖是過(guò)零電壓觸發(fā)雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器MOC3040 系列的典型應(yīng)用電路。eleL coin光耦可控驅(qū)器內(nèi)部錯(cuò)構(gòu)及引腳MOC3061推薦電路圖的誤解：我最開(kāi)始忽略了 G極與T1之間的關(guān)系，將MOC3061的4、6兩腳接在了 G極與T1 之間，電路示意圖如下：（由于沒(méi)有找

9、到MOC3061,用了一個(gè)開(kāi)關(guān)表示）f:5-F n ®-時(shí),. c T :3':l5g , 二一:黃,A 3 :-H WvV: -1,59 mV 帥嶂曲84.5 mVV；有效值: 2L5刖曾直淑768加I: LE9 mA1(有效面:22. S mA了市7 ±5% 3 f . .4 ，1rl力3"1E> wfl- - a - - - I . R 3 :頻率；50-0 Hz -20 :,R1C:Lss1314* - 1（憚|孰死1現(xiàn):4rl第數(shù)面:表£懸 r雀船小2C4 - ：1：OnFR539G：R3 36。3: R21G一 L«J

10、V: -10.S mVYdlll-lllf); 251 mV “有效置：22.5 mV 百京J： W '4I: 10.5 mA4H:此時(shí)無(wú)論是打開(kāi)開(kāi)關(guān)、和關(guān)閉開(kāi)關(guān)（驅(qū)動(dòng) MOC30©者不驅(qū)動(dòng)MOC3061）可 控硅都是導(dǎo)通的，即不能關(guān)閉可控硅，百般糾結(jié)和查看資料后才發(fā)現(xiàn)G極和T1之間的關(guān)系，安照這個(gè)電路接的話，不管 J3FF路時(shí)，G極的電壓等于T2的電壓，當(dāng) 交流電流過(guò)雙向可控硅時(shí)，G極與T1之間總存在一個(gè)電壓差，即T1與丁漢間的電 壓差，這個(gè)電壓差就導(dǎo)通了可控硅，所以 雙向可控硅雖然沒(méi)有正、負(fù)極的區(qū)別， 卻有T1、T2的區(qū)別。光耦選型表型號(hào)功能型號(hào)功能4N25晶體管輸出MO

11、C5009過(guò)零觸發(fā)可控硅輸出4N26晶體管輸出MOC5010過(guò)零觸發(fā)可控硅輸出4N27晶體管輸出MOC80214N28晶體管輸出MOC80804N29達(dá)靈頓輸出MOC81004N30達(dá)靈頓輸出MOC81024N32達(dá)靈頓輸出MOC81114N33達(dá)靈頓輸出MOC81124N35晶體管輸出MOC81134N36晶體管輸出MOC82044N37晶體管輸出TLP521 1晶體管輸出單光耦4N38TLP521 2晶體管輸出雙光耦4N39單向可控硅輸出TLP521 4晶體管輸出四光耦6N135高速晶體管輸出TLP6206N136高速晶體管輸出TLP621 16N137高速TIL邏輯輸出TLP621 26

12、N138達(dá)靈頓輸出TLP621 46N139達(dá)靈頓輸出TLP624MOC602TLP631MOC635TLP632MOC641TLP651MOC3000TLP721MOC3009TIL113達(dá)靈頓輸出MOC3010雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸出TIL117晶體管輸出MOC3011雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸出PC817單光耦MOC3020雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸出PC817 1MOC3021雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸出PC817 2MOC3022可控硅驅(qū)動(dòng)輸出PC817 4MOC3023可控硅驅(qū)動(dòng)輸出PC827雙光耦MOC3030可控硅驅(qū)動(dòng)輸出PC847四光耦MOC3031可控硅驅(qū)動(dòng)輸出PC900高速晶體管輸出MOC3040可控硅驅(qū)動(dòng)輸出CNY17-3晶體管輸出MOC3041雙可控硅