双向可控硅调光电路图

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可控硅调光原理

可控硅调光原理

3. 双向可控硅调光电路分析左图是一个典型的双向可控硅调光器电路,电位器POT1和电阻R1、R2 与电容C2构成移相触发网络,当C2的端电压上升到双向触发二极管D1的阻断电压时,D1击穿,双向可控硅TRIAC被触发导通,灯泡点亮。

调节POT1可改变C2的充电时间常数,TRAIC的电压导通角随之改变,也就改变了流过灯泡的电流,结果使得白炽灯的亮度随着POT1的调节而变化。

POT1上的联动开关SW1在亮度调到最暗时可以关断输入电源,实现调光器的开关控制。

可控硅可控硅一旦被触发导通后,将持续导通到交流电压过零时才会截止。

可控硅承担着流过白炽灯的工作电流,由于白炽灯在冷态时的电阻值非常低,再考虑到交流电压的峰值,为避免开机时的大电流冲击,选用可控硅时要留有较大的电流余量。

触发电路触发脉冲应该有足够的幅度和宽度才能使可控硅完全导通,为了保证可控硅在各种条件下均能可靠触发,触发电路所送出的触发电压和电流必须大于可控硅的触发电压UGT与触发电流I GT的最小值,并且触发脉冲的最小宽度要持续到阳极电流上升到维持电流(即擎住电流I L)以上,否则可控硅会因为没有完全导通而重新关断。

保护电阻 R2是保护电阻,用来防止POT1调整到零电阻时,过大的电流造成半导体器件的损坏。

R2太大又会造成可调光范围变小,所以应适当选择。

功率调整电阻 R1决定白炽灯可调节到的最小功率,若不接入R1,则在POT1调整到最大值时,白炽灯将完全熄灭,这在家庭应用中会造成一定不便。

接入R1后,当POT1调整到最大值时,由于R1的并联分流作用,仍有一定电流给C2充电,实现白炽灯的最小功率可以调节,若将R1换为可变电阻器,则可实现更精确的调节,以确保量产的一致性。

同时R1还有改善电位器线性的作用,使灯光变化更适合人眼的感光特性。

电位器小功率调光器一般都选择带开关的电位器,在调光至最小时可以联动切断电源,这种电位器通常分为推动式(PUSH)和旋转式(ROTARY )两种。

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅得工作原理及原理图双向可控硅得工作原理1、可控硅就是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它瞧作由一个PNP管与一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时,BG1与BG2管均处于放大状态。

此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。

因为BG2得集电极直接与BG1得基极相连,所以ib1=ic2。

此时,电流ic2再经BG1放大,于就是BG1得集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。

这个电流又流回到BG2得基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环得结果,两个管子得电流剧增,可控硅使饱与导通.由于BG1与BG2所构成得正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G得电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅就是不可关断得。

由于可控硅只有导通与关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定得条件才能转化2,触发导通在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区得空穴时入N2区,N2区得电子进入P2区,形成触发电流IGT。

在可控硅得内部正反馈作用(见图2)得基础上,加上IGT得作用,使可控硅提前导通,导致图3得伏安特性OA 段左移,IGT越大,特性左移越快。

TRIAC得特性ﻫ什么就是双向可控硅:IAC(TRI—ELECTRODEACSWITCH)为三极交流开关,亦称为双向晶闸管或双向可控硅。

TRIAC为三端元件,其三端分别为T1(第二端子或第二阳极),T 2(第一端子或第一阳极)与G(控制极)亦为一闸极控制开关,与SCR最大得不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通,其符号构造及外型,如图1所示。

因为它就是双向元件,所以不管T1 ,T2得电压极性如何,若闸极有信号加入时,则T1,T2间呈导通状态;反之,加闸极触发信号,则T1,T2间有极高得阻抗。

双向可控硅应用电路实例

双向可控硅应用电路实例

_____________________________________________________________________一款适合家用调光器的镇流器:IRPLCFL3引言:普通电子镇流器的一个的缺点是不能用标准类型的调光器(相控)进行调光,特别是在将灯和镇流器合二为一的家庭用节能小镇流器。

这是因为在无PFC 的实际应用中,由整流级和紧随其后的大储能电容组成的镇流器输入部分直接与交流主电源相连,提供直流总线电压。

DC 总线给高频半桥和输出部分供电。

系统仅在主电压峰值附近吸取电流和给储能电容充电,而在主半周期的其余时间不充电。

事实上所有的家用和专业的调光系统都是基于双向可控硅。

当器件被触发并且电流超过器件的保持电流时,这些器件才导通。

这些调光器对于阻性负载比如普通的球形钨丝灯工作的非常好。

双向可控硅能在主半周期内任意一点触发并且保持导通直到非常接近半周期末,在这个期间不断的吸取电流。

这种方法可使灯电流从最大值到零进行调整。

内容:引言调光器电路解决方案原理框图功能介绍电路图设计注意事项元件表电感设计_____________________________________________________________________ 120VAC基本调光电路当紧凑型镇流器与这种调光电路结合在一起时,双向可控硅仅在半周期内整流主电压比储能电容电压高时才触发导通。

在这个实例中电容充电至相同整流电压时双向可控硅将关断。

这种方法有可能通过双向可控硅的触发点从90度到180度的调整使镇流器直流电压有很大的调整,然而这对于控制灯的输出并不是满意的方法。

另外遇到的问题是;因为这种调光器需要在双向可控硅上串联一个电感来限制可控硅触发时电流的上升时间。

若没有这个电感,将会产生大量高频谐波电流,并引起不可忽视的辐射和传导干扰问题。

因为镇流器电路的负载为容性,所以调光器中的抑制电感与容性负载产生谐振,当双向可控硅触发后会引起“振荡”。

可控硅控制电路图解及制作13例

可控硅控制电路图解及制作13例

可控硅控制电路图解及制作13例可控硅是可控硅整流器的简称。

可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型。

它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点,被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。

单向可控硅是一种可控整流电子元件,能在外部控制信号作用下由关断变为导通,但一旦导通,外部信号就无法使其关断,只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。

单向可控硅是由三个PN结PNPN 组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比,单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比,差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。

可控硅导通条件:一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压,二是控制极也要加正向电压。

以上两个条件必须同时具备,可控硅才会处于导通状态。

另外,可控硅一旦导通后,即使降低控制极电压或去掉控制极电压,可控硅仍然导通。

可控硅关断条件:降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压,使阳极电流小于最小维持电流以下。

简易单向可控硅12V触摸开关电路触摸一下金属片开,SCR1导通,负载得电工作。

触摸一下金属片关,SCR2导通,继电器J得电工作,K断开,负载失电,SCR2关断后,电容对继电器J放电,维持继电器吸合约4秒钟,故电路动作较为准确。

如果将负载换为继电器,即可控制大电流工作的负载。

可控硅是一种新型的半导体器件,它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点,活动导入以可控硅实际应用案例的展示,以激发学生的活动兴趣。

可控硅控制电路的制作13例1:可调电压插座电路如图,可用于调温(电烙铁)、调光(灯)、调速(电机),使用时只要把用电器的插头插入插座即可,十分方便。

V1为双向二极管2CTS,V2为3CTSI双向可控硅,调节RP可使插座上的电压发生变化。

2:简易混合调光器根据电学原理可知,电容器接入正弦交流电路中,电压与电流的最大值在相位上相差90°。

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅(Bilateral Switch)是一种常用的电子器件,它具有双向导通的特性,可以在正向和反向的电压条件下控制电流的通断。

在本文中,我们将详细介绍双向可控硅的工作原理及其原理图。

一、工作原理双向可控硅由两个PN结组成,分别称为主PN结和辅助PN结。

主PN结的两个端子分别为主阳极(A1)和主阴极(A2),辅助PN结的两个端子分别为辅助阳极(G1)和辅助阴极(G2)。

当主PN结的A1端施加正向电压,A2端施加负向电压时,主PN结处于导通状态。

此时,主PN结的正向电流从A1流入,经过主PN结和辅助PN结,最终流入G2。

同时,主PN结的负向电流从G2流出,经过辅助PN结和主PN结,最终流出A2。

这样,双向可控硅就完成了正向导通。

当主PN结的A1端施加负向电压,A2端施加正向电压时,主PN结处于反向导通状态。

此时,主PN结的负向电流从A2流入,经过主PN结和辅助PN结,最终流入G1。

同时,主PN结的正向电流从G1流出,经过辅助PN结和主PN结,最终流出A1。

这样,双向可控硅就完成了反向导通。

二、原理图以下是一个双向可控硅的原理图示例:```A1 ───┐│┌┴┐│ │G1 ──┘ ││┌┴┐│ │G2 ──┘ ││A2 ───┘```在原理图中,A1和A2分别表示主阳极和主阴极的连接点,G1和G2分别表示辅助阳极和辅助阴极的连接点。

三、应用领域双向可控硅广泛应用于电力控制领域。

它可以用于交流电的调光、电机的控制、电源的开关等。

由于双向可控硅具有双向导通的特性,可以实现正向和反向电流的控制,因此在电力控制中具有重要的作用。

四、总结双向可控硅是一种常用的电子器件,具有双向导通的特性,可以在正向和反向的电压条件下控制电流的通断。

它由主PN结和辅助PN结组成,通过施加不同的电压,实现正向和反向导通。

双向可控硅在电力控制领域有广泛的应用,如交流电调光、电机控制等。

通过了解双向可控硅的工作原理和原理图,我们可以更好地理解和应用这一电子器件。

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。

此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。

因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。

此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。

这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。

 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。

由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化 2,触发导通 在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。

在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA 段左移,IGT越大,特性左移越快。

TRIAC的特性什么是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关,亦称为双向晶闸管或双向可控硅。

TRIAC为三端元件,其三端分别为T1 (第二端子或第二阳极),T 2(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关,与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通,其符号构造及外型,如图1所示。

因为它是双向元件,所以不管T1 ,T2的电压极性如何,若闸极有信号加入时,则T1 ,T2间呈导通状态;反之,加闸极触发信号,则T1 ,T2间有极高的阻抗。

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的⼯作原理及原理图标签:可控硅(358)双向可控硅的⼯作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由⼀个PNP管和⼀个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放⼤状态。

此时,如果从控制极G输⼊⼀个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放⼤,其集电极电流ic2=β2ib2。

因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。

此时,电流ic2再经BG1放⼤,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。

这个电流⼜流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增⼤,如此正向馈循环的结果,两个管⼦的电流剧增,可控硅使饱和导通。

 由于BG1和BG2所构成的正反馈作⽤,所以⼀旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作⽤,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。

 由于可控硅只有导通和关断两种⼯作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要⼀定的条件才能转化 2,触发导通 在控制极G上加⼊正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区的空⽳时⼊N2区,N2区的电⼦进⼊P2区,形成触发电流IGT。

在可控硅的内部正反馈作⽤(见图2)的基础上,加上IGT的作⽤,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越⼤,特性左移越快。

⼀、可控硅的概念和结构?晶闸管⼜叫可控硅。

⾃从20世纪50年代问世以来已经发展成了⼀个⼤的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。

今天⼤家使⽤的是单向晶闸管,也就是⼈们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极〔图2(a)〕:第⼀层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。

从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到,它和⼆极管⼀样是⼀种单⽅向导电的器件,关键是多了⼀个控制极G,这就使它具有与⼆极管完全不同的⼯作特性。

pic单片机控制双向可控硅调节交流电压的电路设计

pic单片机控制双向可控硅调节交流电压的电路设计

p i c单片机控制双向可控硅调节交流电压的电路设计Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998由于项目需要根据光照传感器采集到的光照强度或上位机的指令调节交流灯泡的亮度。

最好的方式便是调节供电的交流电压。

参考了许多资料,最后决定采用采集交流信号的同步信号,并根据此交流信号输出延时脉冲控制可控硅导通角的方式进行交流调压。

1.交流电压过零点信号提取图1 交流同步信号提取如上图1所示,左侧为两个30K/2W的电阻,这样限制输入电流为:220V/60K=,由于该路仅仅是为了提取交流信号,因此小电流输入即可。

整流桥芯片采用小功率(2W)的KBP210,之后接入一个光耦(P521),这样如图1整流后信号电压值超过光耦前段二极管的导通电压时,即产生一次脉冲,光耦右侧为一上拉电路,VCC为单片机供电电压:+。

光耦三极管导通时,输出低电平,关闭时输出高电平。

输出同步信号如上图1同步信号。

2.PIC单片机的输入信号及输出脉冲图2 单片机的输入同步信号及输出脉冲如上图2所示,采集到的同步信号进入PIC单片机的一个数值I/O口,作为外部中断的触发信号,每触发一次,单片机进一次中断,然后人为定义一个延时,一定导通角后输出可控硅触发信号,延时时间越长(注意应小于半个周期的时间:10ms),一个周期内的导电时间越短,即输出电压平均值越小,灯泡越暗。

3.双向可控硅驱动电路图3双向可控硅驱动电路如上图3所示,PIC单片机的数字输出口DO,输出触发信号。

此处考虑到单片机引脚的输出电流有限,电路用单片机引脚输出触发三极管,控制电路的通断。

(此处电路可考虑进一步精简,如单片机引脚串联一小电阻:200Ω,直接驱动光耦可控硅)触发信号为高电平时,光耦可控硅MOC3021基极触发已承受压降的集电极和发射极导通,使用一30K/2W的电阻限制双向可控硅TLC336A的基极电流最大为:220V/30K=。

双向可控硅调光台灯电路实验报告

双向可控硅调光台灯电路实验报告

课程设计课程名称_____功率电子学课程设计____ 题目名称___双向可控硅调光台灯电路__ 学生学院_______________专业班级______学号_________________学生姓名____________________指导教师____________________2012年6月8日目录第一部分:摘要 (3)第二部分:方案的选择及改进 (4)第三部分:电路工作原理及其原理图 (5)电路工作原理 (5)电路原理图 (5)第四部分:主要元件介绍 (6)第五部分:所用仪器及元件清单 (7)第六部分:电路波形及数据分析 (8)电源电压 (8)负载两端 (9)可控硅两端 (11)电容两端 (14)可控硅门极 (17)波形处理及分析 (19)第七部分:总结 (19)第八部分:参考文献 (20)一、摘要交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路,通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。

在电源的每半个周期内触发一次晶闸管,使之导通。

与相控整流电路一样,通过控制晶闸管开通时所对应的相位,可以方便的调节交流输出电压的有值,从而达到交流调压的目的。

其晶闸管可以利用电源自然换相,无需强迫关掉电路,并可实现电压的平滑调节,系统响应速度较快,但它也存在深控时功率因数较低,易产生高次谐波等缺点。

单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。

交流调压电路主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、交流稳压器等场合,主要有灯光调节(如调光台灯、舞台灯光控制等),温度调节(如工频加热、感应加热、需控制的家用电器等),泵及风机等异步电动机的软起动,交流电机的调压调速(如纺织、造纸、冶金等领域的调压调速),随电机负载大小自动调压(对于起动机等有较长时间空载或轻载的负荷,自动调压可以节省电能),变压器初级调压(在高压小电流或低压大电流直流电源中,如采用晶闸管相孔整流电路,需要很多晶闸管串联或并联,若采用交流调压电路在变压器初级调压。

触发双向可控硅调压电路

触发双向可控硅调压电路

过零触发双向可控硅调压电路图新一代晶闸管触发模块KTM2011A的原理及应用摘要:KTM2011A是青岛珠峰科技有限公司推出的新一代晶闸管触发模块,具有体积小、重量轻、触发动率大及波形对称性对等优点。

文中详细介绍了KTM2011A的内部结构、工作原理、设计特点及具体的应用电路。

关键词:触发电路隔离脉冲KTM2011A1 概述KTM2011A是青岛珠峰科技有限公司经过优化设计和精心研制的新一代晶闸管触发模块,具有体积小、重量轻、触发功率大及波形对称性好等优点。

其输出可触发单相电路中两个相位互差180°的晶闸管,可广泛用于单相交流调压、单相桥式半控整流电路中作为晶闸管的触发电路,由于模块内部集成有隔离单元,故使用中不需要外接脉冲变压器。

KTM2011具有如下特点:2.2 极限参数KTM2011A的极限工作参数如下:●输入交流同步电压:15~17V;●输出直流电压V+:22V;●输入移相电压VK:0~+10V;●输出触发电流:≤750mA;●输出脉冲幅度:18~21V;●移相范围:0~180°;●脉冲宽度:≮2ms ;●需配变压器容量:5~10VA ;●输入、输出间隔离电压:2500VDC ; ●工作温度范围:-10~+70℃。

●工作电源电压VCC :+16V ;3 结构及原理 KTM2011A 的内部结构及工作原理框图如图2所示。

它由同步环节、锯齿波形成、整流电路、脉冲形成、脉冲放大及隔离整形环节共五个单元电路组成。

工作时,KTM2011A 首先将来自同步电流变压器副边的电压信号经整流电路整流,并通过引脚4的内部送给脉冲放大与隔离整形电路,同时将滤波稳压后的电压经引脚3输入给锯齿波形成和脉冲形成部分作为供电电源。

另一方面,来自同步电源变压器副边的电压信号经同步环节检测出过零点,并在锯齿波形成环节根据用户在引脚7所接电阻的大小而决定的斜率形成锯齿波。

将该锯齿波与引脚9输入的控制电压 Uk 相比较以形成对应于同步信号的正、负半周脉冲。

可控硅应用电路图

可控硅应用电路图

单向可控硅PCR606应用电路图:用PCR406制作调光电路:单向晶闸管调光灯电路板:电路原理:由灯泡、开关S、整流管D1-D4:1N4007、可控硅100-6与电源构成主电路:由电位器PR1A:500K、电容C1:1U、电阻R1:1K;R2:1K构成触发电路。

接通220v后,经过D1-D4全桥整流得到的脉动直流电压加至RP1A,给电容C1充电,当C1两端电压上升到一定的程度时,就会触发可控硅Q1,灯泡点亮。

同样的,调节RP1A变C1充/放电时间常数,因而改变触发脉冲的长短,改变了Q1的导电角(导通程度),达到调节灯牌亮度的目的。

电路中,由电源插头XP、灯泡EL、电源开关S、整流管VD1~VD4、单相晶闸管VS与电源构成主电路;由电位器RP、电容C、电阻R1与R2构成触发电路。

将XP插入市电插座,闭合S,接通220V交流电源,VD1~VD4全桥整流得到脉动直流电压加至RP,调节RP的阻值,就能改变C的充/放电时间常数,即改变VS控制触发角,从而改变VS的导通程度,使EL获得0~220V电压。

RP的阻值调得越大,则EL越暗,反之越亮,达到无级调光的目的。

双向可控硅调光电路及线路板图工作原理,图1:R、RP、C、D组成脉冲形成网络触发双向可控硅vT,使VT在市电正负半周均保持相应正反向导通。

调节RP阻值,即可改变VT的导通角,达到调节负载RL上电压的目的。

可用于家庭台灯调光、电熨斗、电热毯的调温等。

此双向可控硅在加散热器的情况下,控制的负载功率可达500w左右。

图2为印板图。

最简单的双向晶闸管调光灯电路图如图是一个最简单的双向晶闸管调光灯电路,双向晶闸管的特点是只要在其控制极上加上适当的触发脉冲或控制电流,无论在交流的正半周还是负半周,均可导通,导通时间与所加的脉冲宽度及门极电流大小有关。

调节RP可改变灯泡E的亮度大小。

调光台灯电路:调光台灯的电路非常简单,仅仅是一个可控硅调压电路而已。

市场上见到的电路大多是第二个图所示的电路,工作原理是:当交流电的正半周或副半周到来是,经过全桥整流,加到可控硅上的电源是单向的。

双向可控硅结构原理及应用分享资料

双向可控硅结构原理及应用分享资料

双向可控硅结构原理及应用分享时间:2010-01-19 09:58:05 来源:作者:普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。

要控制交流负载,必须将两只晶闸管反极性并联,让每只SCR控制一个半波,为此需两套独立的触发电路,使用不够方便。

双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件。

其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。

构造原理尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合,但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。

小功率双向晶闸管一般采用塑料封装,有的还带散热板,外形如图l所示。

典型产品有BCMlAM(1A/600V)、BCM3AM(3A/600V)、2N6075(4A/600V),MAC218-10(8A/800V)等。

大功率双向晶闸管大多采用RD91型封装。

双向晶闸管的主要参数见附表。

双向晶闸管的结构与符号见图2。

它属于NPNPN五层器件,三个电极分别是T1、T2、G。

因该器件可以双向导通,故除门极G以外的两个电极统称为主端子,用T1、T2。

表示,不再划分成阳极或阴极。

其特点是,当G极和T2极相对于T1,的电压均为正时,T2是阳极,T1是阴极。

反之,当G极和T2极相对于T1的电压均为负时,T1变成阳极,T2为阴极。

双向晶闸管的伏安特性见图3,由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向导通。

检测方法下面介绍利用万用表RXl档判定双向晶闸管电极的方法,同时还检查触发能力。

1.判定T2极由图2可见,G极与T1极靠近,距T2极较远。

因此,G—T1之间的正、反向电阻都很小。

在用RXl档测任意两脚之间的电阻时,只有在G-T1之间呈现低阻,正、反向电阻仅几十欧,而T2-G、T2-T1之间的正、反向电阻均为无穷大。

这表明,如果测出某脚和其他两脚都不通,就肯定是T2极。

,另外,采用TO—220封装的双向晶闸管,T2极通常与小散热板连通,据此亦可确定T2极。

双向可控硅运用

双向可控硅运用

可控硅分为单向的和双向的,符号也不同.单向可控硅有三个PN结,由最外层的P极和N极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间的P极引出一个控制极.单向可控硅有其独特的特性:当阳极接反向电压,或者阳极接正向电压但控制极不加电压时,它都不导通,而阳极和控制极同时接正向电压时,它就会变成导通状态.一旦导通,控制电压便失去了对它的控制作用,不论有没有控制电压,也不论控制电压的极性如何,将一直处于导通状态.要想关断,只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向.双向可控硅的引脚多数是按T1、T2、G的顺序从左至右排列(电极引脚向下,面对有字符的一面时).加在控制极G上的触发脉冲的大小或时间改变时,就能改变其导通电流的大小.与单向可控硅的区别是,双向可控硅G极上触发脉冲的极性改变时,其导通方向就随着极性的变化而改变,从而能够控制交流电负载.而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通,所以可控硅有单双向之分.电子制作中常用可控硅,单向的有MCR-100等,双向的有TLC336等类似的电路也常用于是炉中:双向可控硅过零电压触发驱动电路(MOC3040应用电路)这种器件是一种单片机输出与双向可控硅之间较理想的接口器件。

它由输入和输出两部分组成,输入部分是一砷化镓发光二极管。

该二极管在5~15mA正向电流作用下发出足够强度的红外线,触发输出部分。

输出部分是一硅光敏双向可控硅,在紫外线的作用下可双向导通。

该器件为六引脚双列直插式封装,其引脚配置和内部结构见上图:在中频炉中整流侧关断时间采用KP-60微秒以内,逆变侧关短时间采用KK-30微秒以内这也是KP管与KK管的主要区别晶闸管T在工作过程中,它的阳极A和阴极K与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路晶闸管的工作条件:1.晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受那种电压,晶闸管都处于关短状态。

2.晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅(Bidirectional Controlled Silicon, BCR)是一种常用的半导体器件,具有双向导通特性,可以实现双向的电流控制。

在本文中,我们将详细介绍双向可控硅的工作原理及原理图。

一、双向可控硅的工作原理双向可控硅是由PNPN结构组成的,其工作原理主要基于PN结的正向和反向特性。

下面我们将分别介绍其正向和反向工作原理。

1. 正向工作原理当双向可控硅的阳极施加正向电压,而阴极接地时,PNPN结构中的P1区域与阳极形成正向偏置,N1区域与阴极形成反向偏置。

此时,P1N1结构处于正向截止状态,无法导通。

当双向可控硅的阳极施加正向电压,而阴极施加负向电压时,PNPN结构中的P1区域与阳极形成正向偏置,N1区域与阴极形成正向偏置。

此时,P1N1结构处于正向导通状态,双向可控硅导通。

2. 反向工作原理当双向可控硅的阳极施加负向电压,而阴极接地时,PNPN结构中的P2区域与阳极形成反向偏置,N2区域与阴极形成正向偏置。

此时,P2N2结构处于反向截止状态,无法导通。

当双向可控硅的阳极施加负向电压,而阴极施加正向电压时,PNPN结构中的P2区域与阳极形成反向偏置,N2区域与阴极形成反向偏置。

此时,P2N2结构处于反向导通状态,双向可控硅导通。

通过控制双向可控硅的阳极电压和阴极电压的正负情况,可以实现其双向导通和截止的控制。

二、双向可控硅的原理图下图为双向可控硅的原理图示意图:```+---------------------+| || || P1N1P2N2 || || |+---------------------+| |阳极阴极```在原理图中,P1和N1构成为了一个PN结,P2和N2构成为了另一个PN结。

两个PN结串联形成为了PNPN结构,即双向可控硅。

阳极和阴极分别连接到PNPN结的两端。

通过控制阳极和阴极的电压,可以实现对双向可控硅的导通和截止控制。

双向可控硅调光电路分析

双向可控硅调光电路分析

双向可控硅调光电路分析3. 双向可控硅调光电路分析左图是一个典型的双向可控硅调光器电路,电位器POT1和电阻R1、R2 与电容C2构成移相触发网络,当C2的端电压上升到双向触发二极管D1的阻断电压时,D1击穿,双向可控硅TRIAC被触发导通,灯泡点亮。

调节POT1可改变C2的充电时间常数,TRAIC的电压导通角随之改变,也就改变了流过灯泡的电流,结果使得白炽灯的亮度随着POT1的调节而变化。

POT1上的联动开关SW1在亮度调到最暗时可以关断输入电源,实现调光器的开关控制。

可控硅可控硅一旦被触发导通后,将持续导通到交流电压过零时才会截止。

可控硅承担着流过白炽灯的工作电流,由于白炽灯在冷态时的电阻值非常低,再考虑到交流电压的峰值,为避免开机时的大电流冲击,选用可控硅时要留有较大的电流余量。

触发电路触发脉冲应该有足够的幅度和宽度才能使可控硅完全导通,为了保证可控硅在各种条件下均能可靠触发,触发电路所送出的触发电压和电流必须大于可控硅的触发电压UGT与触发电流I GT的最小值,并且触发脉冲的最小宽度要持续到阳极电流上升到维持电流(即擎住电流I L)以上,否则可控硅会因为没有完全导通而重新关断。

保护电阻 R2是保护电阻,用来防止POT1调整到零电阻时,过大的电流造成半导体器件的损坏。

R2功率调整电阻R1决定白炽灯可调节到的最小功率,若不接入R1,则在POT1调整到最大值时,白炽灯将完全熄灭,这在家庭应用中会造成一定不便。

接入R1后,当POT1调整到最大值时,由于R1的并联分流作用,仍有一定电流给C2充电,实现白炽灯的最小功率可以调节,若将R1换为可变电阻器,则可实现更精确的调节,以确保量产的一致性。

同时R1还有改善电位器线性的作用,使灯光变化更适合人眼的感光特性。

电位器小功率调光器一般都选择带开关的电位器,在调光至最小时可以联动切断电源,这种电位器通常分为推动式(PUSH)和旋转式(ROTARY )两种。

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双向可控硅调光电路图上图为双向可控硅调光电路图,其工作原理为:接通电源,220V经过灯泡VR4 R19对C23充电...由于电容二端电压是不能突变的...充电需要一定时间的...充电时间由VR4和R19大小决定...越小充电越快...越大充电越慢...当C23上电压充到约为33V左右的时候...DB1导通..可控硅也导通...可控硅导通后...灯泡中有电流流过...灯泡就亮了... 随着DB1导通...C23上电压被完全放掉...DB1又截止...可控硅也随之截止...灯泡熄灭...C23上又进行刚开始一样的循环...因为时间短人眼有暂留的现象,所以灯泡看起来是一直亮的,充放电时间越短...灯泡就越亮,反之...R20 C24能保护可控硅...如果用在阻性负载上可以省掉.如果是用在感性负载,比如说电动机上就要加上去,这个电路也可以用于电动机调速上.简易混合调光电路图调光电路图如附图所示,其工作原理是:根据电学原理可知,电容器接入正弦交流电路中,电压与电流的最大值在相位上相差90°。

根据这一原理,把C1 和C2串联联接,并从中间取出该差为我所用,这比电阻与电容串联更稳定。

电路中,D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流,并加到A触发和C1或 C2充电。

进一步用W来改变触发时间进行移相,只要调整W的阻值,就可达到改变输出电压的目的。

D1和D2还起限制触发极的反相电压保护双向可控硅的作用。

常用调光方法的工作原理核心提示: 1、脉冲宽度调制( PWM )调光法这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比,从而实现灯输出功率的调节。

半桥逆变器的最大占空比为 0.5 ,以确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间,以避免两个功率开关管由于共态导通1、脉冲宽度调制(PWM)调光法这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比,从而实现灯输出功率的调节。

半桥逆变器的最大占空比为0.5,以确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间,以避免两个功率开关管由于共态导通而损坏。

这种调光控制法能使功率开关管导通时工作在零电压开关(ZVS)状态,关断瞬间需采用吸收以达到ZCS工作条件,这样即可进入ZVS工作方式,这是它的优点,同时EMI和功率开关管的电应力可以明显降低,然而,如果脉冲占空比太小,以致电流不连续,将会失去ZVS 工作特性,并且由于供电直流电压较高,而使功率开关管上的电应力加大,这种不连续电流导通状态将导致镇流器的工作可靠性降低并加大EMI辐射。

除了小的脉冲占空比外,当灯电路发生故障时,也会出现功率开关管的不连续电流工作状态,当灯负载出现开路故障时,电感电流将流过谐振电容,由于这个电容的容量较小,所以阻抗较大,而在这个谐振电容上产生较高的电压。

除非两个功率开关管有吸收保护电路,否则这时功率开关管将承受很大的电压应力。

2、改变半桥逆变器供电电压调光法利用改变半桥逆变器供电电压的方法实现调光有以下优点:①利用调节半桥逆变器供电电压来实现调光。

②脉冲占空比(约0.5)固定,使半桥逆变器工作在软开关工作状态,并可在镇流电感电流连续的工作条件下实现宽调光范围的调光(这也可使开关控制电路简化)。

③由于开关工作频率固定,所以可以针对给定的荧光灯型号简化控制电路设计。

④由于开关工作频率刚好大于谐振频率,所以可以降低无功功率和提高电路工作效率。

⑤由于开关工作频率固定,所以可以比较方便地确定灯负载匹配电路中无源器件的参数。

⑥可在较宽的灯功率范围内(5%~100%)保持ZVS工作条件。

⑦在很低的半桥逆变器供电电压下,电子镇流器电路将会失去较开关特性,会出现镇流电感电流不连续的工作状态。

然而在直流供电电压很低的情况下,这种工作状态不再是个问题,这时功率开关管的电应力和损耗都将很小,即使工作在硬开关,在低直流供电电压情况下(如20V)也不会产生太多的EMI辐射。

⑧可实现平滑和几乎线性的灯功率调节控制特性。

⑨可得到低功率解决方案,半桥逆变器的供电电压可以选得很低(如5%~100%的调光范围对应30~120V),这样可采用低电压电容和低耐电压值的功率。

⑩由于半桥逆变器工作在恒频状态,所以可采用简单的AC/DC控制即可实现调光。

11灯电流近似和DC变换器的直流供电电压成正比,调光几乎和逆变器的输出电压成正比,调光特性曲线如图1所示。

3、脉冲调频调光法脉冲调频调光法(PFM)也是常用的调光方法。

如果高频交流电子镇流器的开关工作频率增加,则镇流电感的阻抗增加,这样流过镇流电感的电流就会下降,导致流过灯负载的电流下降,从而实现调光。

图2为4英尺40W荧光灯脉冲调频调光法的调光特性曲线(脉冲占空比D=0.45)。

脉冲调频调光法的局限性。

①调光范围由调频范围决定,如果调频范围不大,则荧光灯功率调节范围也不大。

②为了实现在低荧光灯灯功率工作条件下实现调光,则调频范围应很宽(即从25~50kHz)。

由于磁芯的工作频率范围、驱动电路、控制电路等原因都可能很限制荧光灯的调节范围。

③调频范围内不易实现软开关。

轻载时,不能实现软开关,并使功率开关管上的电压应力加大。

硬开关的瞬态过渡是EMI辐射的主要来源。

④如果半桥逆变器不工作在软开关工作状态,则会导致逆变器的损耗加大,工作效率降低。

⑤开关工作频率在红外遥控的工作频率范围内时,荧光灯将发射低电平的红外线,如果调频范围很宽,其他的红外遥控装置如电视机等将会受到影响。

⑥灯工作电流近似反比于逆变器的开关工作频率,调光与开关频率之间不是线性关系。

⑦当灯管发生开路故障时,电子镇流器电路将出现电流不连续工作状态(DCM),特别是当开关频率很低时。

4、脉冲调相调光法利用调节半桥逆变器中两个功率开关管的导通相位的方法来调节荧光灯输出功率,从而达到调光的目的(IR的专利技术,如IR2159/IR21591/IR21592就是采用脉冲调相调光法调光的的集成电路控制芯片)。

脉冲调相法调光曲线如图3所示。

脉冲调相调光控制法主要有以下特点:①可调光至1%的灯亮度。

②可在任意调光设定值下启动电子镇流器电路。

③可应用于多灯应用(如灯的群控)场合。

④调光相位-灯功率关系线性好。

5、相控调光法由于可控硅相控(斩波法)调光具有体积小、价格合理和调光功率控制范围宽的优点,所以可控硅相控调光法是目前使用最为广泛的调光方法,可控硅调光法可以将荧光灯的光输出在50%~100%的范围内调节。

但是在荧光灯的电感镇流应用场合,由于荧光灯电路需用到一只“启辉器”,但是当荧光灯电感镇流电路在供电电压较低的应用场合会产生荧光灯启动困难的问题,这就限制了荧光灯可控硅相控调光的调光范围。

可控硅相控前沿触发的调光工作波形原理如图4所示。

电子镇流器可控硅前沿触发的相控调光工作原理框图如图5所示。

应用可控硅相控工作原理,通过控制可控硅的导通角,将电网输入的正弦波电压斩掉一部分,以降低输出电压的平均值,达到控制灯电路供电电压,从页实现调光。

可 控硅相控调光对照明系统的电压调节速度快,调光精度高,调光参数可以分时段实时调整。

由于调光电路主要是组成,相对来说体积小、设备质量轻、成本低。

但是 可控硅相控调光由于是工作在斩波方式,电压无法实现正弦波输出,由此出现大量谐波,形成对电网系统的谐波污染,危害极大,尤其是不能用于有电容补偿的电路 中。

可控硅相控调光是采用相位控制的方法来实现调光的。

对普通反向阻断型的可控硅,其闸流特性表现为当可控硅加上正向阳极电压的同时,又加上适当的正向栅极控制电压时,可控硅就导通;这一导通即使在撤去栅极控制电压后仍将维持,一直到加上反向阳极电压或可控硅阳极电流小于可控硅自身的维持电流后才会关断。

从图4所示的可控硅前沿触发的相控调光工作波形原理图可以看出,在正弦交流电过零后的某一时刻t 1(或某一相位wt 1),在可控硅的栅极上加一正触发脉冲,使可控硅触发导通,根据可控硅的开关特性,这一导通将维持到正弦波的正半周结束。

所以在正弦波的正半周(即0~π区间)中,0~wt 1范围内可控硅不导通,这一范围叫做可控硅的控制角,可控硅控制角常用α表示;而在wt1~π的相位区间可控硅导通,这一范围(见图4中的斜线部分)称为可控硅的导通角,常用φ表示。

同样在正弦交流电的负半周,对处于反向联接的另一只可控硅(相对于两个单向可控硅的反向并联而言),在t2时刻(即相位角wt2)施加触发脉冲,使其导通。

如此周而复始,对正弦波的每一半周期控制其导通,获得相同的导通角。

如果改变触发脉冲的触发时间(或相位),即改变可控硅导通角φ(或控制角α)的大小。

导通角越大电路的输出电压越高,相应灯负载的发光越亮。

可见,在可控硅调光电路中,电路输出的电压波形已经不再是正弦波了,除非调光电路工作在全导通状态,即导通角为180°(或导通相位为π)。

正是由于正弦波波形被破坏了,调光电路输出电压的有效值发生了变化,实现了照明调光,但是由于正弦波波形被破坏,在电路中产生了许多高次谐波,而其中只有基波电压、电流成分才做功,而高次谐波电压、电流不做功,产生了大量的无功功率,使电源的利用率、功率因数下降,并且会由于高次谐波的引入,又会产生大量的高频谐波干扰。

所以可控硅调光法是一种较老,但又较为成熟的调光控制方法,在大功率照明调光控制应用场合中有它的优势。

可控硅相控调光的典型应用电路原理如图6所示。

无极调光灯开关本电路采用双向可控硅(双向晶闸管)来调光,可以让光线从弱到强均匀变化。

双向可控硅的外形和三极管一样,很多朋友会误以为可控硅也是和三极管一样,是类似于基极电流控制三极管分压限流来完成调光的。

说出来不怕大家笑,至少站长十几年以前有好几年就是这样认为的,毕竟,通过自学在很多方面的突破都是有一定困难的,那时学习条件也很差,很多都是停留在想象状态,很少有书讲得详细,很少提到重点。

可控硅和三极管的共同点在于:都是电流控制器件,都可以起到开关作用;不同点在于:三极管需要电流持续控制,可精确控制,可控硅导通后可以撤消控制电流,控制电流失去控制作用,负载电流取决于负载大小,可控硅在无控制电流和负载电流情况下会自动关断。

因此,可控硅控制电流又称触发电流。

这是可控硅的重点,如果大家认真理解并实践制作实验,这一关就过了。

电路原理图和可控硅97A6的资料:本调光电路采用交流220V供电,可控硅会在每个电压交变(正悬波的0电位)时自动关断。

平时由于R1、W、C1、R2、C2、R3的移相延时作用,会使触发电流来得比较迟,这是因为电压通过电阻给电容充电,电容两端的电压相位会滞后产生延时,当W的阻值调至最小时,R1和C1组成第一级延时,R2和C2组成第二级延时,但是,由于R1、R2的阻值很小,当A端电压上升时,T1的控制极仍能很快产生触发电流导通,让负载有电流通过;但是,当W的阻值调节到最大时,C1、C2上的电压上升很慢,T1甚至在正半周结束了还没有导通,这样负载就没有电流通过。

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