可控硅在电路设计中的常见误区

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可控硅隔离驱动电路设计

可控硅隔离驱动电路设计

可控硅(SCR,Silicon-Controlled Rectifier)是一种常用的电力控制元件,具有开关特性。

在许多应用中,为了保护其它电路或设备不受到高压或高电流的影响,需要使用可控硅隔离驱动电路。

本文将介绍可控硅隔离驱动电路的设计原理和步骤。

一、可控硅隔离驱动电路的设计原理可控硅隔离驱动电路的设计目的是通过一个中间的隔离电路,将输入信号与可控硅之间进行隔离,以达到保护输入信号源和可控硅的目的。

其主要原理如下:1. 隔离器件:在可控硅隔离驱动电路中,常常使用光耦隔离器作为隔离器件。

光耦隔离器内部包含一个发光二极管和一个光敏三极管,通过发光二极管将输入信号转换成光信号,再由光敏三极管将光信号转换成输出信号。

2. 驱动电路:驱动电路是可控硅隔离驱动电路的核心部分,其功能是接收输入信号并产生适当的输出信号来驱动可控硅。

常见的驱动电路包括触发电路和放大电路,用于对输入信号进行处理和放大。

3. 隔离电源:为了保证隔离效果,可控硅隔离驱动电路需要使用独立的隔离电源。

隔离电源可以为光耦隔离器提供稳定的工作电压,同时与输入信号源和可控硅之间实现电气隔离。

二、可控硅隔离驱动电路的设计步骤设计可控硅隔离驱动电路需要经过以下几个步骤:1. 确定输入信号要求:首先需要明确输入信号的特性,包括电压、电流和频率等。

根据输入信号的要求,选择合适的光耦隔离器,并确定驱动电路的设计参数。

2. 选择光耦隔离器:根据输入信号的要求和可控硅的工作条件,选择适合的光耦隔离器。

常用的光耦隔离器有光电转换器、光电继电器和光电隔离放大器等,根据具体应用需求进行选择。

3. 设计驱动电路:根据输入信号的特性和可控硅的驱动要求,设计合适的驱动电路。

驱动电路通常包括触发电路和放大电路,触发电路用于检测输入信号并产生触发脉冲,放大电路则用于放大触发脉冲以驱动可控硅。

4. 确定隔离电源:根据光耦隔离器的工作电压要求,选择适当的隔离电源。

隔离电源可以采用线性稳压电源或开关电源,根据实际情况进行选择。

简单粗暴--5分钟搞定可控硅电路应用

简单粗暴--5分钟搞定可控硅电路应用

简单粗暴--5分钟搞定可控硅电路应用可控硅对于电子工程师来说是个重要的元器件,对于一个合格的硬件工程师来说,必须要掌握可控硅的电路设计。

可控硅在各个领域应用广泛,常用来做各种大功率负载的开关。

相比继电器,可控硅有很多优势,继电器在开关动作时会产生电火花,在某些工业环境由于安全原因这是不允许的,继电器在开关动作时触点会发生氧化,影响继电器寿命,而这些缺点可控硅都能避免。

可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 简称SCR,可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。

双向可控硅也叫三端双向可控硅,简称TRIAC。

双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接,这种可控硅具有双向导通功能。

其通断状态由控制极G决定。

在控制极G上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。

单向可控硅工作原理单向可控硅的电流是从阳极流向阴极,交流电过零点时截止,如图交流电的负半周时,单向可控硅是不导通的,在正半周时,只有控制栅极有触发信号时,可控硅才导通。

双向可控硅工作原理双向可控硅的电流能从T1极流向T2极,也能从T2极流向T1极,交流电过零点时截止,只有控制栅极有正向或负向的触发信号时,可控硅才导通。

接下来我们讲解下使用最多的双向可控硅的一些电路应用上图中,VCC和交流电其中一端是连接在一起的,这样就能保证单片机是输出低电平信号触发可控硅,这样可控硅触发工作在第3象限,上图中避免可控硅触发使用高电平信号,避免可控硅触发工作在第4象限。

若运行在第4象限由于双向可控硅的内部结构,门极离主载流区域较远,导致需要更高的Igt,由Ig 触发到负载电流开始流动,两者之间迟后时间较长,导致要求Ig 维持较长时间,另外一个缺点就是会导致低得多的 dIT/dt 承受能力,若控制负载具有高dI/dt 值(例如白炽灯的冷灯丝),门极可能发生强烈退化。

查阅可控硅BT134器件规格书,也明确说明触发工作在第4象限,Igt需求更大。

KP型普通可控硅常见问题分析

KP型普通可控硅常见问题分析

KP型普通可控硅常见问题分析KP型可控硅性能的稳定可靠,对于可控整流器的良好运行来说是极为重要的。

可控硅虽具有很多优点,但是,它的过载能力较差,若线路设计不当、选配可控硅技术参数不合理,或者可控硅工作时不符使用条件、操作失误,都有可能使可控硅特性下跌,被击穿损坏,造成停机故障。

这时须采取有效措施,迅速排除故障,使整流器恢复正常。

一、故障现象:可控硅在轻载时工作正常,但是,通大电流时造成失控。

原因分析:1.可控硅高温特性差,在大电流时失去正向阻断能力;2.整流变压器漏抗引起波形畸变。

采取措施:1.更换可控硅;2.解决整流变压器漏抗匹配问题。

二、故障现象:单相桥式可控硅整流电路中负载为电感性质,可控硅有时正常,有时失控。

原因分析:1.电路中没有续流二极管;2.选用可控硅维持电流太小。

采取措施:1.在负载两端并接一只续流二极管;2.选择维持电流较大的可控硅。

三、故障现象:水冷型可控硅整流器运行时突然击穿烧坏几只可控硅。

原因分析:1.断水使可控硅工作结温急剧上升,致使可控硅击穿短路;2.可控硅管壳绝缘陶瓷圈表面有水珠或积尘导电,使阳极与阴极、门极与阴极之间形成短路;3.可控硅绝缘底座积尘导电,使阳极或阴极对地短路;4.主回路过电流保护环节不起作用。

采取措施:1.检查水路,保证畅通无阻;2.清除灰尘,擦干水珠;3.检侧可控硅阳极或阴极对地之间耐压绝缘状况,清除灰尘,保证可控硅底座对地绝缘性能良好;4.合理调整过电流保护环节的整定值。

四、故障现象:可控硅整流器搁置多年不用时,当输出端接上500W左右灯泡,主回路合闸通电进行调试时,就发生烧坏快速熔断器或可控硅。

原因分析:可控硅存放两年以上,它的特性可能下跌。

一且通电,因失去阻断能力而被击穿,(其击穿部位往往集中在管芯硅片的一个点上),然后造成三相交流电源相间短路,致使烧坏快速熔断器和可控硅。

采取措施:1.在合闸通电之前,应对可控硅主要特性参数进行检测和筛选工作;2.如发现可控硅不符使用要求,应及时更换。

干货分享一种三相可控硅交流调压电路设计

干货分享一种三相可控硅交流调压电路设计

干货分享一种三相可控硅交流调压电路设计
一、硅交流调压电路的基本概念
硅交流调压电路是一种用于调节交流电压的特殊结构的电路。

它由三相半桥结构电路、变压器、可控硅和控制电路组成,可利用控制电路改变可控硅的漏电阻而实现变压器输出电压的控制和调节。

由于硅交流调压电路采用了变压器调压,能够将网络电压提高或降低,从而将网络电压转换为所需的电压。

二、硅交流调压电路原理
硅交流调压电路采用三相半桥结构电路,变压器、可控硅和控制电路组成。

其中可控硅为一种具有静态可控特性的晶体管,能够对电路中的电压提供动态调节,从而使得调压电路具有极高的调节精度。

此外,由于可控硅的动态调节特性,可控硅的漏电阻可以改变,从而调节变压器的输出电压。

控制电路是调节可控硅漏电阻的关键,控制电路可以根据电路中的电压来控制可控硅的漏电阻。

当电路中的电压高于设定的电压时,控制电路会按照设定的调节算法来改变可控硅的漏电阻,从而降低变压器的输出电压。

当电路中的电压低于设定的电压时,控制电路则会增加可控硅的漏电阻,使得变压器的输出电压升高。

三、硅交流调压电路结构。

可控硅的使用及其方法

可控硅的使用及其方法

可控硅的使用及其方法可控硅作为一种电子开关,广泛地应用在自动化设备和各种控制电路中,可控硅既有单项也有双向的,在使用中会经常遇到一些问题。

文章根据实际工作情况,介绍一些经验以供参考。

标签:自动化设备;控制回路;研究分析1 选购可控硅可控硅的电参数很多,在选购时要考虑的是:额定平均电流IT、正反向峰值电压VDRM(VRRM)、控制极触发电压与触发电流IGT这几个参数。

由于手册或产品合格证上给定的可控硅的上述参数值都是在规定的条件下测定的,而实际使用环境往往与规定条件不同,并且极有可能发生突发事故超过管子承受能力的现象。

所以为了管子在安全的电压下工作,特别是交流220V的情况下,应该按额定为实际电压的2~3倍值来选管子。

例如:外加电压为220V,则至少应选择400V以上的管子最好为600V,为了保证管子避免电流过大而烧毁,并考虑到管子的发热情况与电流的有效值,应选择平均电流的有效值的1.2~2倍,需要指出的是。

IT对单项可控硅而言是IT(A V)指允许流过SCR的最大有效值电流。

例如:8A SCR(单向)的有效值IT(RMS)=12.6A,因此用8A的BCR代替8A的SCR是不允许的,为了使管子的触发电压与触发电流要比实际应用中的数值要小。

例如:实际使用的触发电压为3V,则可选触发电压为2V的管子。

同样,管子的触发电流亦应选择小些以保证可靠触发,一般常用的集成电路输出电流均很小(除555电路例外,TTL比CMOS要大),所以可在其输出端加一级晶体管放大电路,以提供足够大的驱动电路来保证管子可靠地触发导通。

2 可控硅的具体接法2.1 直流电路首先,单向可控硅SCR有三个电极,即阳极A,阴极K,控制极G,SCR 在直流控制电路中使用时,要注意施加工作电压与控制触发电压的极性。

A,K 之间是加正向电压但控正向的接法是图1,只有A,K之间接正向电压,控制极G亦接正向电压,SCR才能导通。

SCR一旦触发导通后,即使降低控制极电压,甚至撤除控制极电源,SCR亦不阻断而是继续导通。

在电路中可控硅不工作的原因

在电路中可控硅不工作的原因

在电路中可控硅不工作的原因全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:可控硅是一种重要的半导体器件,常用于电力控制和电能转换领域。

但是在实际使用中,我们有时会遇到可控硅不工作的情况,这给电路和设备的正常运行带来了隐患。

了解可控硅不工作的原因并采取相应的措施是非常重要的。

本文将对在电路中可控硅不工作的原因进行详细探讨。

一、电路中可控硅不工作的原因1. 可控硅损坏可控硅作为一种半导体器件,其本身可能会受到过压、过流等外部因素的影响而损坏。

这种情况下,可控硅会失去正常的工作功能,甚至短路或断路,无法正常导通。

2. 控制信号不足可控硅的工作需要通过控制信号来触发,如果控制信号不够强或者频率不足,可控硅可能无法正常触发。

这种情况下,即使电路中的其他部分正常工作,可控硅也无法正常导通或截止。

3. 温度过高可控硅在工作时会产生一定的热量,如果周围环境温度过高或者散热不佳,可能会导致可控硅温度过高而无法正常工作。

这种情况下,可控硅可能会进入过热保护状态或直接损坏。

4. 激励电路异常在实际电路中,连接可控硅的激励电路可能发生异常,比如电路连接错误、元器件损坏等情况,这些都可能导致可控硅无法正常工作。

5. 其他外部干扰电路中可能会存在其他外部干扰的因素,比如电磁干扰、电压波动等,这些因素可能会导致可控硅无法正常工作。

二、针对以上原因的解决措施1. 对可控硅进行严格的过压、过流保护,避免因外部因素导致可控硅损坏。

2. 加强对控制信号的管理和调节,确保可控硅能够获得充足、稳定的控制信号。

3. 优化散热结构,提高可控硅的工作环境温度,避免因过高温度影响可控硅的正常工作。

4. 定期检查激励电路和相关连接,确保可控硅的激励电路正常,不存在连接错误或元器件损坏等情况。

5. 增加电路的抗干扰能力,通过隔离、滤波等方法来消除外部干扰对可控硅的影响。

总结:在电路中可控硅不工作的原因是多方面的,可能来自于器件本身的损坏,也可能来自于外部的因素干扰。

可控硅的工作原理及应用电路

可控硅的工作原理及应用电路

可控硅的工作原理及应用电路一、可控硅的基本工作原理可控硅,又称为可控整流二极管(SCR),是一种半导体器件,具有单向导通性的特点。

可控硅最基本的结构是由P型硅及N型硅构成的PN结,还通过额外的控制极(称为G极)控制导通与截止。

其基本工作原理如下:1.正向导通状态:当正向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时,若G极未施加正向信号,则可控硅处于截止状态;若G极施加正向信号,则电流开始流过可控硅,进入导通状态。

2.正向截止状态:当正向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时,若G极未施加正向信号,则可控硅处于截止状态,不导电;即使G极施加正向信号,只有当电压达到一定的阈值(称为触发电压)时,可控硅才能进入导通状态。

3.反向阻断状态:当反向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时,可控硅处于完全截止状态,不导电。

二、可控硅的应用电路可控硅由于其可控性和高功率特点,广泛应用于各种控制电路和电力电子器件中。

以下是一些常见的可控硅应用电路:1. 灯光控制电路可控硅可以用来控制灯光的亮度,常见的应用是使用可控硅作为调光器。

这种电路通过控制可控硅的导通角度来改变交流电路中的功率,从而达到调节灯光亮度的目的。

2. 电动机控制电路可控硅可以用来控制电动机的启动和停止,常见的应用是使用可控硅作为电动机的触发器。

通过控制可控硅的导通时间,可以控制电动机的转速和转向。

3. 直流电源电路可控硅可以用来控制直流电源的电压和电流输出,常见的应用是使用可控硅作为直流电源的调节器。

通过控制可控硅的导通角度和触发时间,可以实现直流电源的稳压和稳流功能。

4. 温度控制电路可控硅可以用来控制温度传感器和加热器之间的电流流动,常见的应用是使用可控硅作为温度控制电路的关断开关。

通过控制可控硅的导通角度和触发时间,可以实现温度的精确控制。

5. 电化学电源电路可控硅可以用来控制电化学电源中的电流输出,常见的应用是使用可控硅作为电化学电源的控制器。

通过控制可控硅的导通角度和触发时间,可以实现电化学过程的精确控制。

单向可控硅应用电路

单向可控硅应用电路

单向可控硅应用电路
单向可控硅(thyristor)是一种触发电极触发,使之导通的且
在导通后维持导通状态的半导体开关。

它可以用于控制交流电流或直流电流。

单向可控硅应用电路可以有多种形式,以下是其中一些常见的应用电路:
1. 单相交流电路控制:将单向可控硅连接在交流电源和负载之间,可以实现对交流电流的控制。

通过触发电极施加适当的触发脉冲,使可控硅导通,将电流传递给负载。

通过控制触发角来控制导通的时间。

2. 直流电源控制:将单向可控硅连接在直流电源和负载之间,可以实现对直流电流的控制。

通过触发电极施加适当的触发脉冲,使可控硅导通,将电流传递给负载。

通过控制触发角来控制导通的时间。

3. 灯光控制:在灯光控制中,单向可控硅可以用于控制灯的亮度。

通过控制可控硅的导通角和导通时间,可以调整灯光的亮度。

4. 电动机控制:单向可控硅可以用于控制电动机的启停和运行。

通过控制可控硅的导通时间和触发角,可以实现对电动机的速度和转向的控制。

以上只是在单向可控硅应用电路中的几个例子,实际应用中还
有更多其他的应用。

这些电路需要根据具体的需求和系统要求进行设计和优化。

可控硅触发控制电压过低的原因

可控硅触发控制电压过低的原因

可控硅触发控制电压过低的原因
1. 触发电压设置不当:可控硅具有一定的触发电压范围,在过低的电压下可能无法正常触发。

如果触发电压设置过低,或者触发电路中的组件(例如电阻、电容)故障导致电压过低,都可能使可控硅无法正常触发。

2. 供电电压低:可控硅需要供应一定的电压才能正常工作,如果供电电压过低,会导致可控硅无法正常触发。

这可能是因为电源故障、线路损耗过大、电源电压不稳定等原因造成的。

3. 信号源不足:可控硅的触发控制一般通过接收外部信号来实现,如果外部信号源信号过低,也可能导致可控硅触发控制电压过低。

这可能是因为信号源输出电压不稳定、信号源电路设计问题等原因造成的。

4. 其他因素:除了上述原因外,还可能出现其他因素导致可控硅触发控制电压过低,例如连接线路接触不良、接线错误、元器件老化、故障等。

需要根据具体情况进行排查和解决。

可控硅的三大常见应用误区

可控硅的三大常见应用误区

可控硅的三大常见应用误区中心议题:可控硅触发电路的设计误区电感负载的不当应用不可用的无级直流输出调压电路在电子制作中,运用单向或双向可控硅作为开关、调压的执行器件是很方便的,而且还可以控制直流、交流电路的负载功率。

但是,目前有些电子制作文章中,对可控硅的运用常有谬误之处。

常见的电路设计不当之处大约有以下几点。

一、触发电路的问题若欲使可控硅触发导通,除有足够的触发脉冲幅度和正确的极性以外,触发电路和可控硅阴极之间必须有共同的参考点。

有些电路从表面看,触发脉冲被加到可控硅的触发极G,但可控硅的阴极和触发信号却无共同参考点,触发信号并未加到可控硅的G—K之间,可控硅不可能被触发。

图1a例为555组成的自动水位控制电路,用于水塔自动保持水位。

该文制作者考虑到水井和水塔中的水不能带市电,故555控制系统用变压器隔离降压供电。

555第3脚输出脉冲接入双向可控硅的G点。

由于双向可控硅T1对控制电路是悬空的,555第3脚输出脉冲根本不能形成触发电流,可控硅不可能导通。

再者,该电路虽采用隔离市电的低压供电,但控制电路仍然通过G、T1极与市电相连,当220V 输入端B为火线时,井水和水塔供水将代有市电电压,这是绝不允许的!正确的方式见图1b。

可控硅与抽水电机组成抽水控制开关,SCR的触发由T2与G间接入电阻控制。

当水位降低时,控制触点开路,555第3脚输出高电平(此电路部分省略),使Q导通,继电器J吸合,S CR触发导通,电机开始运转。

当水位达到时,触点经水接通,555第3脚输出低电平,Q截止,SCR在交流电过零时截止,抽水停止。

上述电路因设计考虑不周,出现了不该有的低级错误。

但类似水塔供水控制系统与市电不隔离的设计,却常出现在电子书刊中。

触发电路设计不当的第二个例子常见于电子制作稿中,其电路见图2,图中对电路进行简化。

其实,无论控制系统完成何种控制,无论是单向还是双向可控硅,图2的触发电路是不能正常工作的。

其问题在于,控制系统发出触发信号UG,其参考点是共地,而可控硅T1或T2的参考点是负载热端。

可控硅在电路设计中的常见误区

可控硅在电路设计中的常见误区

可控硅在电路设计中的常见误区可控硅是一种常用的半导体器件,在电路设计中起到了重要的作用。

然而,由于其特殊的工作原理和性质,很容易出现一些常见的误区。

本文将介绍可控硅在电路设计中的常见误区,并提出相应的解决方法。

第一个常见误区是对可控硅的工作原理理解不清楚。

可控硅是一种具有双向导通能力、具有放大作用的半导体开关,其主要特点是在控制引脚施加正向偏置电压时,当正向电流达到一定阈值后,可控硅将保持导通状态,并在控制引脚施加零电压或负电压时解除导通。

因此,在设计中要清楚可控硅的导通条件和解除条件,并根据实际需求选择合适的控制方式。

第二个常见误区是对可控硅的电参数和限制条件不熟悉。

可控硅具有很多与电流、电压和功率相关的电参数和限制条件,如最大正向电压、最大反向电压、最大正向电流、最大反向电流、最大耗散功率等。

在设计中必须清楚这些参数和限制条件,并根据实际需求选择合适的可控硅。

第三个常见误区是对可控硅的保护不完善。

由于可控硅是一种非常脆弱的器件,容易受到过压、过流、过温等各种因素的损坏。

因此,在设计中要采取一些保护措施,如使用适当的电阻、电容、二极管等来限制电流和电压的波动,以保护可控硅的安全运行。

第四个常见误区是对可控硅的触发电路设计不当。

触发电路是可控硅正常工作的关键,它的设计不当会导致可控硅无法正确触发或触发电流不稳定。

在设计中要注意触发电压的选择、触发电流的控制、触发电路的稳定性等问题,以确保可控硅能够正常触发。

第五个常见误区是对可控硅的温度特性忽略。

可控硅的导通特性受温度影响很大,温度升高会使导通电压降低,导通电流增大,从而影响电路的工作稳定性和可靠性。

在设计中要合理考虑可控硅的温度特性,并采取相应的补偿措施,如添加温度传感器、控制温度等。

综上所述,可控硅在电路设计中有一些常见的误区,包括对其工作原理理解不清楚、对电参数和限制条件不熟悉、保护不完善、触发电路设计不当以及温度特性忽略等。

对于这些误区,我们应该通过加强对可控硅的学习,深入了解其特性和限制条件,并在设计中采取相应的解决和改进措施,以确保电路的正常运行和可靠性。

可控硅在大功率电力电子技术中的应用

可控硅在大功率电力电子技术中的应用

可控硅在大功率电力电子技术中的应用可控硅是一种重要的半导体器件,广泛应用于大功率电力电子技术中的交流电调节、直流电调节、变频调节等的控制电路中。

在电能质量控制、节能减排、无功补偿等方面,可控硅也发挥着重要的作用。

本文将详细介绍可控硅在大功率电力电子技术中的应用,并探讨其未来趋势。

一、可控硅的基本概念可控硅是一种能够控制电路导通时间的固态开关,其工作原理是利用半导体材料的电学和物理特性,通过控制电流反向偏置和正向触发来实现。

可控硅具有功率大、可靠性高、速度快等优点,广泛应用于大功率电力电子技术中。

二、可控硅在电力电子技术中的应用1、交流电调节可控硅在单相和三相交流电路中广泛应用于功率调节、功率因数修正、电压调节、电流控制、变频调节等方面。

在交流电调节中,可控硅作为开关控制元件,通过电压调制、幅度调制、脉宽调制等方式控制电路导通时间,实现对电路的控制。

2、直流电调节在直流电调节中,可控硅被用作电路中的开关元件。

通过直流电压的控制,调节器件导通时间,实现电路的电流调整、功率因数修正、电压调整等。

直流电调节可广泛应用于高压直流输电、电化学过程、焊接等领域。

3、变频调节可控硅在变频调节中广泛应用于交流电动机调速、电力变压器调压等方面。

在变频调节中,可控硅作为开关元件,通过调节电路导通时间,实现电机的调速控制。

可控硅还可以用于实现PWM调制、SPWM调制等,进一步提高电机调速精度和工作效率。

三、可控硅在电能质量控制中的应用电能质量控制是指在电力生产、传输和使用过程中,保证电力系统电能质量的稳定性和可靠性的技术手段。

可控硅在电能质量控制中发挥着重要作用。

例如,在电网电压波动或闪变时,可控硅可以实现快速响应,控制电路中的负载电流,以达到稳定电力系统的目的。

四、可控硅的发展趋势随着现代电力工业的不断发展,对可控硅的性能要求也越来越高。

未来可控硅的发展趋势将主要表现为以下几个方面:1、高电压、大功率、高频率方面的发展目前,可控硅主要被应用于低电压、小功率、低频率的领域。

可控硅的使用注意事项

可控硅的使用注意事项

10月份培训材料一、可控硅的使用注意事项选用可控硅的额定电压时,应参考实际工作条件下的峰值电压的大小,并留出一定的余量。

1、选用可控硅的额定电流时,除了考虑通过元件的平均电流外,还应注意正常工作时导通角的大小、散热通风条件等因素。

在工作中还应注意管壳温度不超过相应电流下的允许值。

2、使用可控硅之前,应该用万用表检查可控硅是否良好。

发现有短路或断路现象时,应立即更换。

3、严禁用兆欧表(即摇表)检查元件的绝缘情况。

4、电流为5A以上的可控硅要装散热器,并且保证所规定的冷却条件。

为保证散热器与可控硅管心接触良好,它们之间应涂上一薄层有机硅油或硅脂,以帮于良好的散热。

5、按规定对主电路中的可控硅采用过压及过流保护装置。

6、要防止可控硅控制极的正向过载和反向击穿。

二、防爆照明安装要求1、用镀锌焊接管穿导线敷设。

钢管敷设连续接地。

螺纹合对DN25mm以下的不少于5扣,对DN32mm及以下的不少于6扣。

接线盒选用AH系列隔爆型防爆接线盒,挠性连接管亦选用隔爆性的。

电气线路应在危险性较小的场所或离释放源较远的地方敷设。

导线采用1.5mm2以上,按线路负荷、电流计算配置导线,在整个管线敷设中,其中每一路都增加一根2.5mm2多股聚氯乙烯绝缘导线作为内接地连续,这样,既有管子的外连续接地,由有管内增加一路的接地,确保管线安全可靠接地。

灯具安装可根据照明要求和安装为止,选用吸顶式、吸壁式和悬挂式,接线盒和灯具连接是采用G1/2”镀锌钢管,连接处用橡皮密封垫压紧,接线盒在没有引出导管处用密封压片盖住,避免在连接处引起爆炸。

为保证灯具的防爆可靠性,在安装时不要随便拆卸紧固零件;更换灯管、启动器及拆卸时要特别注意不要碰坏防爆面。

【如何用好可控硅】

【如何用好可控硅】

如何用好可控硅?前言:很多人都应该使用过可控硅吧,但有多少人知道在可控硅的应用电路设计中,需要注意什么问题?哪些参数又是需要考虑的?会用一个可控硅很容易,书上抄个电路图下来,就可以,但想用好可控硅可不是那么简单的事情。

因之前我说过对于马达驱动写些资料的,这个就全当是我的第一步吧,我知道很多简单的马达控制中会用到可控硅来实现调速。

我计划以ST的一款可控硅数据手册为例,介绍可控硅应用电路设计中哪些参数是需要注意,同时也介绍一款ST的新器件AC Switch。

我对它的理解是可使用MCU的IO直接驱动,带有过压保护的可控硅。

最后呢,再以ST的一份ST6单片机控制马达的应用笔记为结尾,介绍如何使用MCU来控制Triac。

我买的美的的豆浆机用的就是ST的ST6 MCU和ST的可控硅。

首先申明我使用可控硅的时间不是很长,如果下述内容有错误,欢迎大家丢鸡蛋,呵呵,记住要是转载需要注明来源哦,要不我可会投诉的。

本文档的资料来源于06年初ST在法国的一次培训讲义,加入了一些自己的理解。

在写本文之前,我想要做到人有我无,人无我有的“境界”,决定用Google搜索一下,看看有没有类似的文章,呵呵,发现可以找到的都是一些可控硅的原理,这些我就不打算提了,仅解释工作原理。

目前没有在网上找到一份有对可控硅电路设计,哪些参数该如何使用的文章。

看来这篇帖子的回头率又可以蛮高的了,我要先偷着乐了。

刚才看了一下本本里的可控硅资料,一瞄就看到了BTA06,呵呵,就拿它了。

AC Switch吗,就用ACS108-6S吧,本文将会实际的对照原始的Datasheet来解释一些参数,Philips的不要问我,自己找吧。

下面的内容是本文会涉及到的一些资料的下载地址:1、ST晶闸管(Thyristors)产品的首页:/stonline/products/families/thyristor s_acswitch/thyristors.asp2、BTA06-600BRG/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf3、ACS108-6S/stonline/products/literature/ds/11962.pdf发现本文的标题太难写了。

双向可控硅的原理及维修

双向可控硅的原理及维修

双向可控硅的原理及维修
双向可控硅是一种电子元件,也称为双向晶闸管。

它可以控制电流的流动方向和大小,在各种电力电子电路中被广泛应用。

本文将介绍双向可控硅的工作原理及常见故障维修方法。

双向可控硅的工作原理
双向可控硅由四个PN结串联而成,具有两个控制极和两个主极。

当一个控制极施加正脉冲信号时,双向可控硅即可导通,电流从一个主极流入,从另一个主极流出。

当另一个控制极施加反向脉冲信号时,双向可控硅变为阻断状态,电流无法通过。

因此,双向可控硅可以实现电流的双向控制。

双向可控硅的故障原因及维修方法
1. 双向可控硅不能导通
可能原因:正向控制极或负向控制极损坏,或者主极间存在短路。

维修方法:检查双向可控硅的控制极和主极是否正常,修理或更换受损部件。

2. 双向可控硅无法阻断电流
可能原因:反向控制极损坏,或者主极间存在短路。

维修方法:检查双向可控硅的反向控制极和主极是否正常,修理或更换受损部件。

3. 双向可控硅存在泄漏电流
可能原因:双向可控硅失效,或者主极与散热器之间存在绝缘故障。

维修方法:检查双向可控硅的状态和主极与散热器之间的绝缘情况,修理或更换受损部件。

总之,学习双向可控硅的工作原理及故障维修方法对于电力电子领域的工程师和技术人员具有重要的意义。

通过对双向可控硅的深入了解,可以更好地应对各种电路故障,提高维修效率和质量。

可控硅失效模式及其预防

可控硅失效模式及其预防
表现为A1和A2之间 或者A1和G之间或者A2和G之间短路 或开路。见右图三
在电气设计中如果在可控硅两端施加了 过高的di/dt,会导致靠近控制极的金属 层穿通,见右图四。
表现为A1和A2之间短路或正反向耐压失效。
图三
图四
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预防
因过压而致, 应选耐压高的可控硅产品或在可控 硅A1和A2之间加压敏电阻。
可控硅失效模式及其如何预防1 Nhomakorabea21 A A G
失效模式
像其它功率元器件一样, 可控硅在可能会受到以下应力冲击: 机械应力 热应力 电气应力 如果超过元器件本身规格值后 会导致失效,一般来讲,可控硅失效会表现以下几种: 第一阳极(A1)和第二阳极(A2)之间短路或开路; 第一阳极(A1)和第二阳极(A2)之间出现半导通(对双向可控硅而言); 第一阳极(A1)和控制极(G)之间的短路或开路; 第二阳极(A2)和控制极(G)之间的短路或开路; 上述四种失效中, 第一和第二种失效是经常发生的!
3
热应力
在设计过程中如果可控硅表面或内部结点温度过高, 也会导致失效,原因是温度过高后, 导致漏电流等参数急剧增加,使得可控硅控制极失去控制。表现为短路/开路或半导通; 以下是基本的热应力计算:
Tjmax<Ta+Pd×[Rth(j-c)+Rth(c-h)+Rth(h-a)]

Tjmax<Ta+ΔT(j-a)
STCC08规格书,请双击:
更多介绍:
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附件二:ST可控硅产品失效分析流程
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2
机械应力
过大的机械应力可造成可控硅失效,在受到撞击或挤压后, 可控硅内部晶圆会因外力作用 而导致变形, 甚至导致晶圆和散热器之间脱落,导致散热不良而损坏。表现为半导通等。

LED可控硅调光原理及问题要点

LED可控硅调光原理及问题要点

LED可控硅调光原理及问题2010年11月10日 17:48 本站整理作者:佚名用户评论(0)关键字:LED(976)可控硅调光(3)1.前言如今,LED照明已成为一项主流技术。

LED手电筒、交通信号灯和车灯比比皆是,各个国家正在推动用LED灯替换以主电源供电的住宅、商业和工业应用中的白炽灯和荧光灯。

换用高能效LED 照明后,实现的能源节省量将会非常惊人。

仅在中国,据政府*估计,如果三分之一的照明市场转向LED产品,他们每年将会节省1亿度的用电量,并可减少2900万吨的二氧化碳排放量。

然而,仍有一个障碍有待克服,那就是调光问题。

白炽灯使用简单、低成本的前沿可控硅调光器就可以很容易地实现调光。

因此,这种调光器随处可见。

固态照明替换灯要想真正获得成功的话,就必须能够使用现有的控制器和线路实现调光。

白炽灯泡就非常适合进行调光。

具有讽刺意味的是,正是它们的低效率和随之产生的高输入电流,才是调光器工作良好的主要因素。

白炽灯泡中灯丝的热惯性还有助于掩盖调光器所产生的任何不稳定或振荡。

在尝试对LED灯进行调光的过程中遇到了大量问题,常常会导致闪烁和其他意想不到的情况。

要想弄清原因,首先有必要了解可控硅调光器的工作原理、LED灯技术以及它们之间的相互关系。

2.可控硅调光的原理图1所示为典型的前沿可控硅调光器,以及它所产生的电压和电流波形。

图1 前沿可控硅调光器电位计R2调整可控硅(TRIAC) 的相位角,当VC2超过DIAC的击穿电压时,可控硅会在每个AC电压前沿导通。

当可控硅电流降到其维持电流(IH)以下时,可控硅关断,且必须等到C2 在下个半周期重新充电后才能再次导通。

灯泡灯丝中的电压和电流与调光信号的相位角密切相关,相位角的变化范围介于0度(接近0度)到180度之间。

用于替换标准白炽灯的LED灯通常包含一个LED阵列,确保提供均匀的光照。

这些LED以串联方式连接在一起。

每个LED的亮度由其电流决定,LED的正向电压降约为3.4 V,通常介于2.8 V 到4.2 V之间。

可控硅设计十条黄金规则

可控硅设计十条黄金规则

可控硅元件的结构不管可控硅的外形如何,它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。

见图1。

它有三个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制极G,所以它是一种四层三端的半导体器件。

可控硅主要参数1、额定通态平均电流在一定条件下,阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。

2、正向阻断峰值电压在控制极开路未加触发信号,阳极正向电压还未超过导能电压时,可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。

可控硅承受的正向电压峰值,不能超过手册给出的这个参数值。

3、反向阴断峰值电压当可控硅加反向电压,处于反向关断状态时,可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。

使用时,不能超过手册给出的这个参数值。

4、控制极触发电流在规定的环境温度下,阳极---阴极间加一定电压,使可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。

5、维持电流在规定温度下,控制极断路,维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。

采用可控硅技术对照明系统进行控制具有:电压调节速度快,精度高,可分时段实时调整,有稳压作用,采用电子元件,相对来说体积小、重量轻、成本低。

但该调压方式存在一致命缺陷,由于斩波,使电压无法实现正弦波输出,还会出现大量谐波,形成对电网系统谐波污染,危害极大,不能用在有电容补偿电路中。

(现代照明设计要求规定,照明系统中功率因数必须达到0.9以上,而气体放电灯的功率因数在一般在0.5以下,所以都设计用电容补偿功率因数)在国外发达国家,已有明文规定对电气设备谐波含量的限制,在国内,北京、上海、广州等大城市,已对谐波含量超标的设备限制并入电网使用。

可控硅工作原理在分析可控硅工作原理时,我们经常将这种四层P1N1P2N2结构看作由一个PNP管和NPN管构成,如下图所示。

当阳极A端加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态,此时由控制极G 端输入正向触发信号,使得BG2管有基极电流ib2通过,经过BG2管的放大后,其集电极电流为ic2=β2ib2。

可控硅斩波功率因数低的原因

可控硅斩波功率因数低的原因

可控硅斩波功率因数低的原因引言可控硅斩波是一种常用的电力电子器件,可以用于交流电源的调整和斩波电路的控制。

然而,有时我们会发现可控硅斩波过程中的功率因数明显偏低。

本文将探讨可控硅斩波功率因数低的原因,并提供一些解决方案。

什么是功率因数?功率因数是衡量电路有功功率和视在功率之间关系的指标。

它描述了电路中有多少功率是被有效利用的。

功率因数的取值范围在-1到1之间,1表示所有的功率都被有效利用,0表示无功功率等于有功功率,-1表示有功功率为零。

可控硅斩波功率因数低的原因1.电路中的谐波可控硅斩波的工作原理涉及到开关操作,这可能会引起电路中的谐波。

谐波会导致电流和电压之间存在相位差,从而降低功率因数。

一般来说,谐波的影响会随着谐波次数的增加而增加,因此当我们需要使用可控硅斩波时,需要注意谐波的产生。

2.系统中的无功功率可控硅斩波器件在工作过程中会引入一定的无功功率。

无功功率的存在会导致功率因数的降低。

在设计可控硅斩波电路时,需要考虑如何减少无功功率的产生,以提高功率因数。

3.电路参数不匹配可控硅斩波电路中的元件参数不匹配也会导致功率因数的降低。

例如,如果可控硅的正向电阻与电路中其他元件的阻抗不匹配,就会导致功率因数降低。

因此,在设计和制造可控硅斩波器件时,需要确保电路中各个元件的参数匹配性,以提高功率因数。

解决方案1.使用滤波器在可控硅斩波电路中引入适当的滤波器可以帮助减少谐波的产生,并提高功率因数。

滤波器可以根据谐波频率的不同来选择合适的类型和参数。

2.调整电源输入如果可控硅斩波器件工作在不稳定的电源条件下,功率因数可能会降低。

因此,在使用可控硅斩波时,需要确保电源输入的稳定性,并根据实际需求采取相应的措施来调整电源。

3.优化电路设计在设计可控硅斩波电路时,需要注意电路元件参数的匹配性,以减少功率因数的降低。

对于一些特殊需求的应用,可以采用更先进的电路设计方法,如谐振电路等,来提高功率因数。

结论可控硅斩波功率因数低的原因可能包括电路中的谐波、系统中的无功功率和电路参数不匹配等因素。

(整理)电子制作中可控硅应用的误区

(整理)电子制作中可控硅应用的误区

电子制作中可控硅应用的误区在电子制作中,运用单向或双向可控硅作为开关、调压的执行器件是很方便的,而且还可以控制直流、交流电路的负载功率。

但是,目前有些电子制作文章中,对可控硅的运用常有谬误之处。

可以说,此类电子制作稿纯粹是杜撰出来的,不要说制作,恐怕作者连起码的实验也未做过,这岂不是造成对初学者的误导吗?! 常见的电路设计不当之处大约有以下几点——一、触发电路的问题若欲使可控硅触发导通,除有足够的触发脉冲幅度和正确的极性以外,触发电路和可控硅阴极之间必须有共同的参考点。

有些电路从表面看,触发脉冲被加到可控硅的触发极G,但可控硅的阴极和触发信号却无共同参考点,触发信号并未加到可控硅的G—K之间,可控硅不可能被触发。

图1a例为555组成的自动水位控制电路,用于水塔自动保持水位。

该文制作者考虑到水井和水塔中的水不能带市电,故555控制系统用变压器隔离降压供电。

555第3脚输出脉冲接入双向可控硅的G点。

由于双向可控硅T1对控制电路是悬空的,555第3脚输出脉冲根本不能形成触发电流,可控硅不可能导通。

再者,该电路虽采用隔离市电的低压供电,但控制电路仍然通过G、T1极与市电相连,当220V输入端B为火线时,井水和水塔供水将代有市电电压,这是绝不允许的!正确的方式见图1b。

可控硅与抽水电机组成抽水控制开关,SCR的触发由T2与G间接入电阻控制。

当水位降低时,控制触点开路,555第3脚输出高电平(此电路部分省略),使Q导通,继电器J吸合,SCR触发导通,电机开始运转。

当水位达到时,触点经水接通,555第3脚输出低电平,Q截止,SCR在交流电过零时截止,抽水停止。

上述电路因设计考虑不周,出现了不该有的低级错误。

但类似水塔供水控制系统与市电不隔离的设计,却常出现在电子书刊中。

触发电路设计不当的第二个例子常见于电子制作稿中,其电路见图2,图中对电路进行简化。

其实,无论控制系统完成何种控制,无论是单向还是双向可控硅,图2的触发电路是不能正常工作的。

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在电子制作中,运用单向或双向可控硅作为开关、调压的执行器件是很方便的,而且还可以控制直流、交流电路的负载功率。

但是,目前有些电子制作文章中,对可控硅的运用常有谬误之处。

可以说,此类电子制作稿纯粹是杜撰出来的,不要说制作,恐怕作者连起码的实验也未做过,这岂不是造成对初学者的误导吗?常见的电路设计不当之处大约有心下几点——
一、触发电路的问题
若欲使可控硅触发导通,除有足够的触发脉冲幅度和正确的极性以外,触发电路和可控硅阴极之间必须有共同的参考点。

有些电路从表面看,触发脉冲被加到可控硅的触发极G,但可控硅的阴极和触发信号却无共同参考点,触发信号并未加到可控硅的G-K之间,可控硅不可能被触发。

图1a例为555组成的自动水位控制电路,用于水塔自动保持水位。

该文制作者考虑到水井和水塔中的水不能带市电,故555控制系统用变压器隔离降压供电。

555第3脚输出脉冲接入双向可控硅的G点。

由于双向可控硅T1对控制电路是悬空的,555第3脚输出脉冲根本不能形成触发电流,可控硅不可能导通。

再者,该电路虽采用隔离市电的低压供电,但控制电路仍然通过G、T1极与市电相连,当220V输端B为火线时,井水和水塔供水将代有市电电压,这是绝不允许的!
正确的方式见图1b。

可控硅与抽水电机组成抽水控制开关,SCR的触发由T1与G间接入电阻控制。

当水位降低时,控制触点开路,555第3脚输出高电平(此电路部分省略),使Q导通,继电器f吸合,SCR触发导通,电机开始运转。

当水位达到时,触点经水接通,555第3脚输出低电平,Q截止,SCR在交流电过零时截止,抽水停止。

上述电路因设计考虑不周,出现了不该有的低级错误。

但类似水塔供水控制系统与市电不隔离的设计,却常出现在电子书刊中。

触发电路设计不当的第二个例子常见于电子制作稿中,其电路见图2,图中对电路进行简化。

其实,无论控制系统完成何种控制,无论是单向还是双向可控硅,图2的触发电路是不能正常工作的。

其问题在于,控制系统发出触发信号UG,其参考点是共地,而可控硅T1或T2的参考点是负载热端。

实实上,加到可控硅的触发电压UG是与负载端电
压UZ相串联的。

双向可控硅究竟是T1还是T2为触发参考点,视触发信号的相对极性来决定的。

如按图2中标注,T1在下,T2在上,则UC相对于T1必须是正极性的,且与T1的电压同参考电位。

但无论T1还是T2作参考点,按图2的接法,可控硅导通时,UZ常近似等于Uin,如此高电压加到触发极G和T1之间,将立即使触发极被击穿,可控硅被损坏。

改进此电路的方法之一是,采用触发变压器隔离控制系统的参考点,触发信号可以由BT33组成锯齿波发生器受控于控制系统(矩形波也可以),这样,不受初级参考点的影响,触发变压器次级可直接接在G与T1之间,与负载上电压无关。

另一简单改进方法是,将负载电路Z移到图2的T2与Uin之间。

不过,这种用法受到限制,因负载两端都无法接入任何参考点。

二、电感负载的应用
近来,市场上出售一种调光器,类似某些调光台灯内控制电路,利用控制RC充电时间,通过双向二极管控制可控硅的导通角,控制负载电路的功率,实为调功器。

这种调功器用于控制白帜灯、电阻加热器等电阻性负载,要求可控硅耐压高于交流电的峰值电压即可。

一般台灯调光,常用反压400V的可控硅,考虑到提高可靠性,600V已足够。

可控硅用于控制电感负载,譬如电风扇、交流接触器、有变压器的供电设备等,则不同。

因为这种移相式触发电路,可控硅在交流电半周持续期间导通,半周过零期间截止。

当可控硅导通瞬间加到电感负载两端电压为交流电的瞬时值,有时可能是交流电的最大值。

根据电感的特性,其两端电压不可能突变,高电压加到电感的瞬间产生反向自感电势,反对外加电压。

外加电压的上升曲线越陡,自感电势越高,有时甚至超过电源电压而击穿可控硅。

因此,可控硅控制电感负载,首先其耐压要高于电源电压峰值1.5倍以上。

此外,可控硅两电极间还要并联接入RC尖峰吸收电路。

常用10~30Ω/3W以上电阻和0.1~0.47uF/600V的无极性电容。

交流调功电路中,可控硅是在交流电过零期间关断,从理论上讲:关断时电流变化为零,无感应电压产生。

加入RC尖峰抑制电路,是为了抑制可控硅导通时的自感电势尖峰。

如不加入此电路,不但可控硅极易击穿,负载电路的电感线圈也会产生匝间、或电机绕组间击穿,这点是决不能忽视的。

三、读无级调压电路能用吗?
图3是某电子杂志刊出的无级直流输出调压电路。

原作者称,利用RC移相网路控制SCR的导通角改变变压器初级的电流,从而获得两路连续可调的2×(0~17V)的直流输出电压,负载电流为800mA。

很明显,推荐电路(图3)是普通移相式调功电路和降压变压器整流滤波电路的串联,从基本原理分析,似乎无大的原则问题。

变压器初级每半周电流有效值随可控硅导通角变化,次级输出电压的峰值、平均电流值都随之而变。

当然,一定负载时输出整流电压也必然改变。

本人看后,极感兴趣,依此原理制作了一台输出100±40V范围变化的维修代用直流电源,并依照图中虚线加入RC吸收回路。

实验时,该电路一接入电源,距此10米远的电视机屏幕上即出现两条缓慢移动的黑带(从邻居的责问中得知),同时,空载下不到十分钟,SCR即击穿。

更不能容忍的是,降压变压器铁心发出拖拉机启动时的声音,室内电度表也发出同样的声音,而且,随着输出电压的调低,声音更大。

SCR击穿后,本人在市电输入电路加入RC低通滤波,改用1000V/5A双向可控硅,变压器的噪声和干扰脉冲幅射没什么大的变化,只是SCR未击穿。

为了不扰邻,以及快的速度将输出电压调到60V,用电压表测量次级电压,尽管负载电流仅100mA,滤波电容为470uF/100V,但万用表的表针抖动呈虚线状,可见其纹波大到什么程度。

冷静下来后,仔细分析其原因,得出以下结论:经过移相调功之后,变压器初级电压已不是正弦波,而是锯齿波沿陡峭的前沿形成冲击磁场,使变压器、电度表等铁芯电感发出相当大的噪声。

近似垂直上升的突变电压,在变压器初级大电感两端产生极高的反电势,因此击穿可控硅,时间稍长,甚至还要击穿变压器初级层间绝缘和电度表的电压线圈。

当调低输出电压时,t1减小,t2增大,这种占空比极小的锯齿形电压,(见图中波形)。

一般的滤波电路是无能为力的,除非将负载电流减到极小,或滤波电路采用LC滤波。

无论如何,占空比极小的电源还是不能适应的,其电压平均值将随负载大幅度变化。

电压调得越低,其纹波滤除越困难,这是很明显的。

实验中发现,若在小范围内调整,如变压器初级电压在180~220V之间变化,上述噪声明显减小,次级纹波也降低,但又有何价值呢? 若读者感兴趣,不妨一试!。

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