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，由于雙向可控硅沒有反向耐壓?jiǎn)栴}， 控制 電路簡(jiǎn)單，因此特別適合做交流無觸點(diǎn)開關(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 干擾問題很重要，通常都是通過光電耦合器將單 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)常采用過零觸發(fā) 電路。（過零觸發(fā)是指在電壓為零或零附近的瞬 間接通，由于采用過零觸發(fā)，因此需要正弦交流 電過零檢測(cè)電路）雙向可控硅分為三

2、象限、四象限可控硅，四象限可控硅其導(dǎo)通條件如下圖:3>總的來說導(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、T2之間的電流方向也沒有關(guān)系。因?yàn)殡p向可控硅可以雙向?qū)?，所以沒有正極負(fù)極，但是有T1、T2之分再看看BT134-600E的簡(jiǎn)介：（飛利浦公司的，雙向四象限可控硅，最大電流4A）PINNING S0TS2PINDESCRIPTION1main temnmal 12main (ermina) 23gatetabmain temninal 2SYMBOLT2T1GLIMITING VALUESLimitin

3、g values in accordance vith the/solute Maximum System (I EC 134)SYMBOLPARAMETERCONDITIONSMIN.MAX.UNFTRepetitive peak off-state voltages-500500'-60060tf-BOO800補(bǔ)It： RMS；ItSUIRMS onstate currentNon-repetitive peakfull Eine wavs Tnt. < 107 JC full sine wave T =25 'C prior to4一 *推薦電路：JK0C3061M

4、OC3062H0C3063Typcai circuit tor uw亡 when hoi line switching is required In Itii circut the 'hot' side of the line is switched and the load connected to irie cold or neutral side. The load may be connected to either the neutral or hot lineRin is calc dialed so that If is equal to the rated Ip

5、j oJ the part 15 mA forihe MOC3061 10 nVX for the LfOC3062. and 5mA for the MOC3063 Bie 39 ohm resistoand 0 01 zF capacitor are for snubbing of me triac and may or may not be necessary depending upon lhe particular triac and losd 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 20

6、us.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)。過零檢測(cè)電路 A、B兩點(diǎn)電 壓輸出波形如圖2所示。* *r1. <?i-:INK)圖1過雲(yún)檢測(cè)電路團(tuán)2久B兩點(diǎn)電壓輸出波形過零觸發(fā)電路電路如圖3所示，圖中MOC306偽光電耦合 雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器，也屬于光電耦合器的一種， 用來驅(qū)動(dòng)雙向可控硅BCR并且起到

7、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，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)超過電源電壓。雖然雙向可控硅反向?qū)ǎ?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)雙向可控硅過電壓保護(hù)，圖 3中的C2、R8為RC阻容吸收電路。團(tuán)

8、3過零蝕發(fā)電路KM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，輸入部分是一砷化鎵發(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)輸出部分。輸岀部分是一硅光敏雙向可控硅，在紫外線的作用下可雙向?qū)āＴ撈骷榱_雙列直插式封裝，其引 腳配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)見下圖：有的型號(hào)的光耦合雙向開關(guān)可控硅驅(qū)動(dòng)器還帶有過零檢測(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）。下圖是過零電壓觸發(fā)雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器M0C304

9、0系列的典型應(yīng)用電路。光耦可控驅(qū)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及UI愛ILMOC306推薦電路圖的誤解：我最開始忽略了 G極與T1之間的關(guān)系，將MOC306的4、6兩腳接在了 G極與T1 之間，電路示意圖如下：（由于沒有找到MOC306,用了一個(gè)開關(guān)表示）：:：:hz 工；I ； ； I ； ; I ；二二；二目探W1： ：VV（|g-Illg）! 84.5 mVG4ZptOnF:：D52N615A Q 梧班- R 3 t«5LR3 v仙gHill! 84.5 mV 360022.5 mV:v（B）：4.6auv；'''I: 1,59 mAI侑効值）；22,5 mA :託孰/創(chuàng)&

10、quot; 孵:50.0 Hzscc<R2:1QkD :il56Q -R託 kxLV: <O.SmVvalli-llll）： 261rrV-口 曲效fl）： 22.5 mV : ''VgS）：40.4uV；E 10.5 mA L ； I侑效值）:22.6 mA為'rh R4 : : JW： 50 360Q :此時(shí)無論是打開開關(guān)、和關(guān)閉開關(guān)（驅(qū)動(dòng) M0C3C或者不驅(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J3開路時(shí)，G極的電壓等于T2的電壓，當(dāng)交 流電流過雙向可控硅時(shí)，G極與

11、T1之間總存在一個(gè)電壓差，即T1與T2之間的電壓 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MOC5009過零觸發(fā)可控硅輸岀4N26晶體管輸出MOC5010過零觸發(fā)可控硅輸岀4N27晶體管輸出MOC80214N28晶體管輸出MOC80804N29達(dá)靈頓輸岀MOC81004N30達(dá)靈頓輸岀MOC81024N32達(dá)靈頓輸岀MOC81114N33達(dá)靈頓輸岀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4N38TLP5212晶

12、體管輸出雙光耦4N39單向可控硅輸岀TLP5214晶體管輸出四光耦6N135高速晶體管輸岀TLP6206N136高速晶體管輸岀TLP621 16N137高速TIL邏輯輸岀TLP62126N138達(dá)靈頓輸岀TLP62146N139達(dá)靈頓輸岀TLP624MOC602TLP631MOC635TLP632MOC641TLP651MOC3000TLP721MOC3009TIL113達(dá)靈頓輸岀MOC3010雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀TIL117晶體管輸出MOC3011雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀PC817單光耦MOC3020雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀PC817- 1MOC3021雙可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀PC817- 2MOC3022可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀PC817- 4MOC3023可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀PC827雙光耦MOC3030可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀PC847四光耦MOC3031可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀PC900高速晶體管輸岀MOC3040可控硅驅(qū)動(dòng)輸岀CNY17-3晶體管輸出MOC304