最新三端双向可控硅应用电路

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可控硅-晶闸管的几种典型应用电路

可控硅-晶闸管的几种典型应用电路

可控硅-晶闸管的几种典型应用电路描述:SCR半波整流稳压电源。

如图4电路,是一种输出电压为+12V的稳压电源。

该电路的特点是变压器B将220V的电压变换为低压(16~20V),采用单向可控硅SCR半波整流。

SCR的门极G从R1、D1和D2的回路中的C点取出约13.4V的电压作为SCR门阴间的偏置电压。

电容器C1起滤波和储能作用。

在输出CD端可获得约+12V的稳压。

晶闸管,又称可控硅(单向SCR、双向BCR)是一种4层的(PNPN)三端器件。

在电子技术和工业控制中,被派作整流和电子开关等用场。

在这里,笔者介绍它们的基本特性和几种典型应用电路。

1.锁存器电路。

图1是一种由继电器J、电源(+12V)、开关K1和微动开关K2组成的锁存器电路。

当电源开关K1闭合时,因J回路中的开关K2和其触点J-1是断开的,继电器J不工作,其触点J-2也未闭合,所以电珠L不亮。

一旦人工触动一下K2,J得电激活,对应的触点J-1、J-2闭合,L点亮。

此时微动开关K2不再起作用(已自锁)。

要使电珠L熄灭,只有断开电源开关K1使继电器释放,电珠L才会熄灭。

所以该电路具有锁存器(J-1自锁)的功能。

图2电路是用单向可控硅SCR代替图1中的继电器J,仍可完成图1的锁存器功能,即开关K1闭合时,电路不工作,电珠L不亮。

当触动一下微动开关K2时,SCR因电源电压通过R1对门极加电而被触发导通且自锁,L点亮,此时K2不再起作用,要使L熄灭,只有断开K1。

由此可见,图2电路也具有锁存器的功能。

图2与图1虽然都具有锁存器功能,但它们的工作条件仍有区别:(1)图1的锁存功能是利用继电器触点的闭合维持其J线圈和L的电流,但图2中,是利用SCR自身导通完成锁存功能。

(2)图1的J与控制器件L完全处于隔离状态,但图2中的SCR与L不能隔离。

所以在实际应用电路中,常把图1和图2电路混合使用,完成所需的锁存器功能。

2.单向可控硅SCR振荡器。

图3电路是利用SCR的锁存性制作的低频振荡器电路。

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。

双向可控硅调光电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

双向可控硅调光电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

双向可控硅调光电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)双向可控硅“双向可控硅”:是在普通可控硅的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的可控硅,而且仅需一个触发电路,是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可控硅看成两只普通可控硅的组合,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。

小功率双向可控硅一般采用塑料封装,有的还带散热板。

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

大功率双向可双向可控硅控硅大多采用RD91型封装。

双向可控硅属于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。

双向可控硅由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向导通。

双向可控硅的特点及应用双向可控硅可被认为是一对反并联连接的普通可控硅的集成,工作原理与普通单向可控硅相同。

双向可控硅有两个主电极T1和T2,一个门极G,门极使器件在主电极的正反两个方向均可触发导通,所以双向可控硅在第1和第3象限有对称的伏安特性。

双向可控硅门极加正、负触发脉冲都能使管子触发导通,因此有四种触发方式。

双向可控硅应用为正常使用双向可控硅,需定量掌握其主要参数,对双向可控硅进行适当选用并采取相应措施以达到各参数的要求。

1、耐压级别的选择:通常把VDRM(断态重复峰值电压)和 VR R M(反向重复峰值电压)中较小的值标作该器件的额定电压。

选用时,额定电压应为正常工作峰值电压的2~3倍,作为允许的操作过电压裕量。

2、电流的确定:由于双向可控硅通常用在交流电路中,因此不用平均值而用有效值来表示它的额定电流值。

双向可控硅应用电路

双向可控硅应用电路

双向可控硅应用电路的实际应用情况1. 应用背景双向可控硅(Bidirectional Controlled Silicon,简称BSCR)是一种半导体器件,具有双向导通特性,可以控制电流的正向和反向流动。

双向可控硅应用电路是基于BSCR的电路设计,可以实现多种功能,广泛应用于电力电子、电机控制、照明、通信等领域。

2. 应用过程双向可控硅应用电路的设计过程主要包括电路规划、元件选型、电路布局和调试等环节。

2.1 电路规划在确定双向可控硅应用电路的具体功能之前,需要进行电路规划。

根据实际需求,确定电路的输入输出特性、工作电压和电流范围等参数。

同时,还需要考虑电路的可靠性、稳定性和安全性等因素。

2.2 元件选型根据电路规划的要求,选择合适的元件进行设计。

双向可控硅通常需要与其他元件配合使用,如电阻、电容、电感等。

选取合适的元件可以提高电路的性能和稳定性。

2.3 电路布局根据电路规划和元件选型的结果,进行电路布局设计。

合理的电路布局可以降低电路的噪声干扰、提高电路的散热效果,并方便后续的调试和维护工作。

2.4 调试完成电路布局后,进行电路的调试工作。

通过正向和反向的电流控制,检验电路的功能和性能是否符合设计要求。

如果出现问题,需要进行故障排除和调整。

3. 应用效果双向可控硅应用电路的实际应用效果取决于具体的应用场景和设计要求。

以下列举几个常见的应用效果。

3.1 电力电子双向可控硅应用电路在电力电子领域中广泛应用,例如交流电压调节、交流电压控制、直流电源变换等。

通过控制双向可控硅的导通和关断,可以实现电力系统的稳定运行和效率优化。

3.2 电机控制在电机控制领域,双向可控硅应用电路可以实现电机的启动、停止和调速等功能。

通过控制双向可控硅的导通和关断,可以调整电机的电流和转速,满足不同工况的要求。

3.3 照明双向可控硅应用电路可以用于照明系统的调光和控制。

通过控制双向可控硅的导通和关断,可以调整照明灯具的亮度和色温,实现节能和舒适的照明效果。

双向可控硅触发电路图大全(六款双向可控硅触发电路)

双向可控硅触发电路图大全(六款双向可控硅触发电路)

双向可控硅触发电路图大全(六款双向可控硅触发电路)描述双向可控硅触发电路图一:为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V,脉冲宽度应大于20us.图中BT为变压器,TPL521-2为光电耦合器,起隔离作用。

当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51的外部中断0的输入引脚,以引起中断。

在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。

过零检测电路A、B两点电压输出波形如图2所示。

双向可控硅触发电路图二:电路如图3所示,图中MOC3061为光电耦合双向可控硅驱动器,也属于光电耦合器的一种,用来驱动双向可控硅BCR并且起到隔离的作用,R6为触发限流电阻,R7为BCR门极电阻,防止误触发,提高抗干扰能力。

当单片机80C51的P1.0引脚输出负脉冲信号时T2导通,MOC3061导通,触发BCR导通,接通交流负载。

另外,若双向可控硅接感性交流负载时,由于电源电压超前负载电流一个相位角,因此,当负载电流为零时,电源电压为反向电压,加上感性负载自感电动势el作用,使得双向可控硅承受的电压值远远超过电源电压。

虽然双向可控硅反向导通,但容易击穿,故必须使双向可控硅能承受这种反向电压。

一般在双向可控硅两极间并联一个RC阻容吸收电路,实现双向可控硅过电压保护,图3中的C2、R8为RC阻容吸收电路。

双向可控硅触发电路图三:此时无论是打开开关、和关闭开关(驱动MOC306或者不驱动MOC3061)可控硅都是导通的,即不能关闭可控硅,百般纠结和查看资料后才发现G极和T1之间的关系,安照这个电路接的话,不管J3开路时,G极的电压等于T2的电压,当交流电流过双向可控硅时,G 极与T1之间总存在一个电压差,即T1与T2之间的电压差,这个电压差就导通了可控硅,所以双向可控硅虽然没有正、负极的区别,却有T1、T2的区别。

可控硅工作原理及其应用新版

可控硅工作原理及其应用新版

可控硅工作原理及其应用新版可控硅(scr: silicon controlled rectifier)是可控硅整流器的简称。

可控硅有单向、双向、可关断和光控几种型别它具有体积小、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。

单向可控硅的工作原理单向可控硅原理可控硅是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输入一个正向触发讯号,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,如此正向馈迴圈的结果,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,由于触发讯号只起触发作用,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一、单向可控硅工作原理可控硅导通条件: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。

二、单向可控硅的引脚区分对可控硅的引脚区分,有的可从外形封装加以判别,如外壳就为阳极,阴极引线比控制极引线长。

从外形无法判断的可控硅,可用万用表r×100或r×1k 挡,测量可控硅任意两管脚间的正反向电阻,当万用表指示低阻值(几百欧至几千欧的範围)时,黑表笔所接的是控制极g,红表笔所接的是阴极c,余下的一只管脚为阳极a。

三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则-151207解析

三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则-151207解析

三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则——1512071,正确触发要打开一个双向可控硅开,栅极驱动电路必须提供一个“活力”的栅极电流来保证快速有效的触发。

栅极电流的振幅:门极电流(IG)要比指定的最大门触发电流高得多(IGTmax)。

此参数是温度Tj = 25度时给定的。

在较低的温度下,用曲线表现为门极触发电流随温度的相对变化。

设计预期的最低工作温度的栅极驱动。

高IG值提供了一个高效触发(看§2)。

作为一个实际的原则,我们建议:门电路的设计:这里:VDD (min) = minimum value of the power supply VDD(最小)=电源电压的最小值VOL = output voltage of the microcontroller (at 0 logic level) VOL=微处理器的输出电压VG = voltage across the gate of the triac. Take the specified VGT. 在双向晶闸管的栅极电压。

采取指定的VGTIG = required gate current (IG > 2. IGT max)所需的栅极电流栅极电流持续时间:(对于ON-OFF开关)脉宽的操作可以明显的降低栅极驱动功耗。

采用栅电流Ig直到负载电流达到闭锁电流(IL)建议使用连续的栅极直流电流,避免流过的负载电流(IT < 50 or 100 mA)低于维持电流和擎住电流而引起电流的不连续性。

象限:在新的项目中,为了是双向可控硅高性能运行,应避免在第4象限工作,仅在指定的1、2、3象限。

2,平滑导通当可控硅导通,确保了通态电流上升率不超过规定的最高值。

例如在有缓冲网络跨接在双向可控硅时,在电容放电的情况下,检查这一点是非常重要的。

如果di / dt的超过规定值,然后栅区周围的电流密度过高时,产生过热。

高重复性的di / dt可能引起硅晶片的逐步退化,引起栅极电流的增加和阻断能力的丧失。

bt136 600e可控硅参数

bt136 600e可控硅参数

bt136 600e可控硅参数BT136 600E三端双向可控硅(TRIAC)是一个三端子五层功率半导体器件,它包括一个受控的SC对,以相反的并联方法连接在类似的IC上。

由于BT136 600E在两个方向上传导电流,因此称为双向器件。

据了解,BT136 600E使用4A等最大终端电流和更低的栅极阈值电压,因此可以通过数字电路驱动。

它是具有双向功能的开关器件,经常用于基于AC的开关应用。

因此,如果希望通过微处理器或微控制器控制使用低于6A的交流负载,那么BT136 600E可控硅应该适合你。

其实,像BT136 600E这样的特殊半导体器件代替了可控硅结构,实现了双向控制。

这是一种双向开关设备,用于准确高效地控制交流电源。

因此,它们经常用于交流电路、电机速度控制器、调光器、压力控制系统和其他交流控制设备。

引脚配置BT136 600E TRIAC引脚配置如下图所示:Pin1(主端子1):此端子连接到交流电源的中性线/相位Pin2(主端子2):此端子连接到交流电源的中性线或相位Pin3(Gate):此端子用于激活可控硅特性和规格BT136 600E TRIAC主要特性和规格包括以下内容:通过端子的最大供电电流为4A导通栅极电压为1.4V栅极触发电流为10mA最大端电压为600V保持电流为2.2mA锁存电流为4mA可用的包是To-220等效的BT136 600E TRIAC是BTA08-600B,替代的BT136 600E TRIAC是BTA16、Q4008、BT139和BT169。

使用注意事项使用BT136 600E TRIAC时需要采取以下预防措施。

处理交流电压的TRIAC电路的设计必须非常小心。

使用TRIAC的电路面临一些称为速率效应的效应,因为一旦TRIAC器件正常切换并且在任何端子上发生突然的高压以损害TRIAC,就会发生这种效应。

因此可以通过缓冲电路将其忽略。

还有一个额外的影响,即由于TRIAC的两个端子(如MT1和MT2)之间的累积电容而发生的反向间隙效应。

双向可控硅调光电路图

双向可控硅调光电路图

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。

三端双向可控硅原理及在家电产品原应用电路

三端双向可控硅原理及在家电产品原应用电路

需求
* 高质量 * 高温度保证 * 简化电路
点火器, 漏地断路器, 电 子熔断器, 逆变照明装置
* 高电流控制 * 小型封装 * 高质量
特点
* 150 ℃ ,平面工艺 * 容忍高电压 * 下一代 (开发中)
* 平面工艺 * 容忍高电压 * 开发小型封装
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文章转载 http://www.kkg.com.cn
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文章转载 http://www.kkg.com.cn
三端双向可控硅开关的工作原理
符号
端口 2 (T2)
电风扇 ( 电动机, 电磁开关)
电风扇电机
M
电磁开关
S
三端双向可控硅开关的特点
DIP(16P4)封装简化了装配 支持高成本效益系统
~
微处理器
电风扇用三端双向可控硅开关
输入电压
风扇电机
AC100V to 120V
BCR1AM-12
AC200V to 240V
BCR08AM-12A
水平摆动风扇
BCR1AM-12 AY08B4-12 BCR08AM-12A AY08B4-12
α = 1.8 @Ta =-20℃
( 栅极触发电流 – 栅极电流脉宽特性 )
β:Temperature dependability of VGT
VGT(ratings)=1.5V (max)
13
α=1.2 @Ta=-20℃
( 栅极触发电压 – 结温特性 )

双向可控硅开关电路

双向可控硅开关电路

双向可控硅开关电路电路显示使用的三端双向可控硅开关作为简单的静态AC电源开关,提供与先前DC电路类似的“ON” - “OFF”功能。

当开关SW1打开时,三端双向可控硅作为开路开关,灯泡通过零电流。

当SW1闭合时,三端双向可控硅通过限流电阻R接通“ON”,并在每个半周期开始后不久自锁,从而将全功率切换到灯负载。

由于电源为正弦交流,三端双向可控硅开关在每个交流半周期结束时自动解锁,因为瞬时供电电压因此负载电流暂时降至零,但再次使用只要开关保持闭合,下半个周期就会有相反的晶闸管半。

这种类型的开关控制通常被称为全波控制,因为正在控制正弦波的两半。

由于三端双向可控硅实际上是两个背对背连接的SCR,我们可以通过修改如何触发门来进一步采用此三端双向可控硅开关电路。

修改后的三端双向可控硅开关电路如上所述,如果开关SW1在位置A处打开,则没有门电流且灯泡为“OFF”。

如果开关移动到位置B,则栅极电流在每半个周期流动,与之前相同,并且当三端双向可控硅开关以Ι+模式工作时,灯会汲取全功率。

ΙΙΙ-。

但是,当开关连接到C位置时,当MT2为负时,二极管将阻止触发门控因为二极管是反向偏置的。

因此,三端双向可控硅仅在仅在模式I +下工作的正半周期上导通,并且灯将以半功率点亮。

然后根据开关的位置,负载Off,Half Power或Full ON。

三端双向可控硅相位控制另一种常见类型的三端双向可控硅开关电路使用相位控制来改变电压量,从而改变输入波形的正半部和负半部的负载(在本例中为电机)的功率。

这种类型的交流电机速度控制提供完全可变的线性控制,因为电压可以从零调整到完全施加的电压,如图所示。

三端双向可控硅相位控制这个基本相位触发电路使用三端双向可控硅开关与电动机串联,交流正弦电源。

可变电阻器VR1用于控制三端双向可控硅开关的栅极上的相移量,进而通过在AC周期的不同时间将其接通来控制施加到电机的电压量。

三端双向可控硅开关的触发电压来自VR1 - C1组合,通过Diac (双向可控硅是双向半导体器件,有助于提供尖锐的触发电流脉冲以完全接通三端双向可控硅开关。

双向可控硅及其触发电路

双向可控硅及其触发电路

双向可控硅及其触发电路双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。

双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。

为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。

(过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通,由于采用过零触发,因此需要正弦交流电过零检测电路)双向可控硅分为三象限、四象限可控硅,四象限可控硅其导通条件如下图:总的来说导通的条件就是:G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通,这个电压可以是正、负,和T1、T2之间的电流方向也没有关系。

因为双向可控硅可以双向导通,所以没有正极负极,但是有T1、T2之分再看看BT134-600E的简介:(飞利浦公司的,双向四象限可控硅,最大电流4A)推荐电路:为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。

当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。

在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。

过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

过零触发电路电路如图3 所示,图中MOC3061 为光电耦合双向可控硅驱动器,也属于光电耦合器的一种,用来驱动双向可控硅BCR 并且起到隔离的作用,R6 为触发限流电阻,R7 为BCR 门极电阻,防止误触发,提高抗干扰能力。

双向可控硅在三相交流调压电路中的应用

双向可控硅在三相交流调压电路中的应用

一种简单实用的三相交流调压电路内容提要对于采用集成元件实现双向可控硅过零触发方式工作的三相交流调压电路的组成及工作过程进行了介绍。

关键词脉宽调制过零光隔双向可控硅驱动双向可控硅交流调压电路:输入的是交流电压,而输出电压波形是交流电源电压波形的一部分,并且是可调的,这样输出电压的有效值就成为可调。

一般交流调压电路采用的是可控硅控制,其触发方式有二种:过零触发和移相触发。

可控硅过零触发是对可控硅过零的通——断控制。

可控硅导通时,交流电源与负载接通,输出若干个周波电压以后,可控硅被关断,停止交流电压输出;经过一定周波数后,再使可控硅通,如此重复进行。

通过改变导通时间对固定重复周期的比值,从而改变输出电压有效值的大小。

可控硅的移相触发是对可控硅的导通角控制。

在交流电压的正、负半周都以一定的延迟角去触发可控硅的导通,经过改变可控硅的导通角达到输出电压可调的目的。

可控硅的移相触发往往在可控硅导通的瞬间使电网电压出现畸变,带来高次谐波,给电网中的其它用电设备和通讯系统的工作带来不良影响,并且对于电阻性负载在可控硅导通时有较大的冲击电流。

可控硅过零触发方式是把可控硅导通的起始点限制在电源电压过零处,它能很好的抑制移相触发所产生的高次谐波和避免因较大冲击电流引起的电压瞬时大幅度下降。

一般的三相交流可控硅过零触发开关电路由同步电路、检零电路等组成,结构复杂,可靠性低,采用分离元件故障率高。

本文介绍一种用集成元件构成的三相交流可控硅过零触发调压电路。

该电路主要由电源电路、PWM脉冲形成电路、过零触发光隔离双向可控硅驱动等组成,电路如图1所示。

图1调压电路原理图1 PWM脉冲形成及脉宽调制电路利用在开关电源中应用较多的TL494双端脉宽调制器集成元件实现可控硅触发脉冲的形成及导通比控制。

将集成元件TL494的5、6脚分别接振荡器的电阻(RT)、电容(CT),通过改变电阻电容的大小,既可调节触发脉冲的频率(为保证频率的稳定性应采用金属膜电阻和漏电流小的电容),将TL494的1、2、3、15、16、13脚接地,7脚接地,12、11脚接电源正端,4脚接控制电压,10脚输出脉冲序列。

双向可控硅MAC97A6的电路应用

双向可控硅MAC97A6的电路应用

双向可控硅MAC97A6的电路应用MAC97A6为小功率双向可控硅(双向晶闸管),最多应用于电风扇速度控制或电灯的亮度控制,市场上流行的“电脑风扇”或“电子程控风扇”,不外乎是用集成电路控制器与老式风扇相结合的新一代产品。

这里介绍的电路就是利用一块市售的专用集成电路RY901及MAC97A6,将普通电扇改装为具有多功能的高档电扇,很适宜无线电爱好者制作与改装。

这种新型IC的主要特点是:(1)集开关、定时、调速、模拟自然风为一体,外围元件少、电路简单、易于制作;(2)省掉了体积较大的机械定时器和调速器,采用轻触式开关和电脑控制脉冲触发,因而无机械磨损,使用寿命长。

(3)各种动作电脑程序具备相应的发光管指示,耗电量少,体积小,重量轻,显示直观,便于操作;(4)适合开发或改造成多路家电的定时控制等。

RY901采用双列直插式16脚塑封结构,为低功耗CMOS 集成电路。

其外形、引出脚排列及各脚功能如图1所示。

工作原理点击下载原理图[/url] )。

市电220V由C1、R1降压VD9稳压,经VD10、C2整流滤波后,提供5V-6V左右的直流电源作为RY901IC组成的控制器电压。

在刚接通电源时,电脑控制器暂处于复位(静止)状态,面板上所有发光二极管VD1-VD8均不亮,电风扇不转。

若这时每按动一次风速选择键SB3,可依次从IC的11-13脚输出控制电平(脉冲信号),经发光管VDl-VD3和限流电阻R2-R4,分别触发双向晶闸管VS1-VS3的G极,用以控制它的导通与截止,再经电抗器L进行阻抗变换,即可按强风、中风、弱风、强风……的顺序来改变其工作状态,并且风速指示管VD1-VD3(红色)对应点亮或熄灭;当按风型选择键SB4,电风扇即按连续风(常风)、阵风(模拟自然风)、连续风……的方式循环改变其工作状态,在连续风状态下,风型指示管VD4(黄色)熄灭,在阵风状态下,VD4闪光;当按动定时时间选择键SB2,定时指示管VD5-VD8依次对应点亮或熄灭,即每按动一次SB2,可选择其中一种定时时间,共有0.5、l、2、4小时和不定时5种工作方式供选择。

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三端双向可控硅应用电路第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器(半导体闸流管)Triacs and other Thyristors前言:Triac和SCR动作相同,只不过可双向导火,此两元件都为半导体闸流管(闸流体)家族成员。

有些半导体闸流管由闸极信号控制进入导火状态,如SCR和Triac,有些由外加电压至其转态值时转入导通状态,如四层二极管和Diac,不能开关传入主负载电流的小型半导体闸流管,称为电压转态元件(有时称崩溃元件),通常只作为SCR、Triac等可开关大负载电流的半导体闸流管的闸极触发电路。

学习目标:1 解释Triac在控制交流电源推动电阻性负载的工作原理2 正确定义并讨论Triac的重要电气参数,如,闸极触发电流,保持电流等3 说明作为Triac触发电路的定电压转态元件的工作原理,并讨论其优点4 祥述下列定电压转态型元件的电流对电压特性,包括:Diac、四层二极管、硅双向开关(SBS)、硅单向开关(SUS)5 祥述Triac触发电路上,电阻反馈/电压反馈使之导火的工作原理,计算在Triac触发电路上,使用电阻反馈和电压反馈的电阻值和电容值6 解释半导体闸流管的特性曲线,读出转态电压,转回电压,保持电流5-1 Triac的理论与工作原理(Theory and Operation of Triacs)Triac是一三端元件,用以控制流向负载的平均电流,与SCR最大不同在于:Triac在电源的正负半周都能导通。

当Triac处于截止状态时(off),无论外加电压极性如何,两主端点间无电流流动,如开启的开关。

处于导通转态时(on),两主端点间构成一电阻极低的电流通路,电流流向根据外加电压而定(方向一致),如闭合的开关。

负载的平均电流取决与每周期内,Triac处于导通的时间多少,可以调整,与SCR类似,长,电流大,短,电流小。

Triac的导通角度可达360°,可做全波控制(与SCR半波不同)。

Triac优于机械手开关:无接触反弹、无接触火化、动作较迅速、更准确地控制电流。

5-2 Triac的波形(Triac Waveform)如SCR,Triac具有很坏的电气特性差异,如正负半周的延迟角的差异,有时需采用某些方法消除此导火不调和性。

5-3 Triac的电气特性(Electrical Characteristics of Triac)顺向:电压MT2>MT1。

用以触发的闸极电压记为V GT(一般0.6-2.0V),闸极电流I GT(0.1-20mA)常因温度变化而变。

对一特定Triac,顺向与反向的I GT不同。

如同SCR,Triac一旦导通后,不必继续维持闸极触发电流存在,在主端点电压极性改变或主端点间流通电流低于保持电流I HO(一般100mA)前,Triac 继续维持导通。

另外一些重要特性:1)主端点可容许最大有效值电流I T(RMS),在此之内,Triac可承受(一般,1,3,6,10,15,25)2)主端点转态电压(breakover voltage)V DROM,在无闸极信号时,维持截止状态,主端点所能加的最大电压,若超过,则无论闸极有无控制信号,都会导通,但不会对Triac造成损坏(一般,100,200,400,600)5-4 Triac的触发方法(Triggering Methods for Triac)5-4-1 RC闸极控制电路每半周,电容器C由R1,R2充电,正半周,上正下负,供应触发闸极电流,顺向导通Triac;负半周,上负下正,供应触发闸极电流,反向导通Triac。

C充电速度由R2调整,R2大,速度慢,延迟角大,负载平均电流小,R2小,反之。

a图延迟角不超过90,b图,改良后,可超过。

5-4-2 定压转态元件组成的闸极控制电路图5-4的闸极控制电路可在闸极加一定压转态元件加以改良,如Diac(其他亦可),送入闸极是脉冲式电流非弦波式电流(RC闸极控制电路),较RC 电路为优。

Diac,双向触发二极管(bidirectional trigger diode)或对称触发二极管(symmetrical trigger diode),典型的电流-电压特性曲线。

当供应的顺向电压低于Diac的顺向转态电压(forward breakover voltage)V BO时,Diac无电流流动,一旦电压达到,Diac导通,电流突然加大,两端电压下降,造成脉冲电流;反向电压区,类似。

Diac的温度特性稳定,顺向、反向转态电压差异小(低于1V),因此2个半周延迟角几乎相等。

一般,Diac的转态电压为32V,十分适合交流供电系统。

因Diac的转态电压较高,因此,相同的导火延迟角,RC时间常数要降低(对比RC电路),R/C值要求小些。

另一种Diac的符号表示法,较少使用。

5-5 硅双向开关(Silicon Bilateral Switches)5-5-1 SBS的理论和动作原理(Theory and Operation of an SBS)SBS,硅双向开关(Silicon Bilateral Switch),另一可触发Triac的转态元件。

适于低压触发控制电路,转态电压较低(8V),电流-电压曲线与Diac类似,但“负电阻区”较为明显,电压降落区间较大(8降至1,有7 V的转回电压,breakover voltage)。

SBS的闸极用于改变SBS的基本电流-电压动作,若闸极不接,可取代Diac,但SBS有如下优点:1)导通区间明显2)温度变化稳定3)特性在正负半周较对称4)同型号特性较为接近举例,一般SBS的温度系数为0.20%/度,正负转态差异0.3,同型差异0.1(而Diac为4V)5-5-2 SBS的的闸极端应用(Using the Gate Terminal of an SBS)SBS的闸极可用来转换基本转态特性,如图,加入增纳二极管,顺向状态电压变为V Z+0.6(PN结),而反向转态电压不变。

应用于正负半周不同导火延迟角(不太普遍)。

5-5-3 SBS用于闸极消除Triac的迟滞(Eliminating Triac Flash-on(Hysteresis)with a GatedSBS)迟滞现象:从两个方向调整电阻(大变小,小变大),电路的反映不同,(hysteresis)原因:每个半周,C上残存反向的电荷,须克服后,才能正常充电。

Triac的闪现现象即迟滞的一个特殊现象。

当SBS的闸极端加入一个电阻R,因此有少量闸流由A2流向G,表示闸极电阻上的电压较A2为负,将使顺向转态特性急剧下降,转态电压降至1V,表示一旦A2对A1的电压达到1V时,SBS立即转态并导通(反向转态电压不变)。

当交流电源完成正半周接近于0时,C上端电压为正,R3的上端电压对C 的下端电压约为0V,因此二极管D1顺向偏压,顺向闸流,只要C的电压超过1V,SBS即导通,C放电(经过SBS,R4),当负半周来临,C已放电完毕,可由零电压开始充电,因此不论Triac是否导通,负半周都由同一初始电荷(此时几乎为0)开始充电,消除迟滞现象。

5-6 单向转态元件(Unilateral Breakover Devices)单向转态元件:包括四层二极管、硅单向开关(SUS),常用于SCR触发电路,加上某些支持电路,可用于Triac的触发电路。

四层二极管和SUS的动作与SBS类似,只是仅有顺向转态点(forward breakover),逆向崩溃电压(breakdown)很大,若有,会使元件损坏。

SUS也具有闸极,改变其转态特性,如图,闸极阴极间接一增纳二极管(增纳的阴极接闸极,阳极接阴极),转态电压降为VZ+0.6。

若SUS的阳极至闸极间流有电流,SUS就可在极低的阳极到阴极电压(约1V)下导通,控制动作与SBS类似。

SUS是一种低电压、低电流的元件,大部分转态电压为8V,电流在1A以下。

5-7 用以触发Triac的四层二极管(Breakover Device(SUS)used to Trigger a Triac)工作原理:1 桥式整流,加于RC电路2 C的电压与电源类似,滞后一个由R1、R2所决定的相位角度3 C电压达到四层二极管的转态电压点时,四层二极管导通,C通过其向脉冲变压器(pulse transformer)的初级绕组放电(转态电压20V),产生一个脉冲电流波形,持续至V C无法提供四层二极管导通所需的保持电流为止4 脉冲变压器将电流耦合至次级,至Triac的G-MT1电路上,令Triac导火(脉冲变压器起到隔离作用)5 无论电源极性如何,次级脉冲电流同向,Triac的闸极电流同向,均可导火,由主极电压决定方向(相反),与SCR不同,反向闸极电流会损坏SCR6 导火延迟角由R2调整Triac的导火,与闸极电流与主极电压极性间关系,4种组合,正负主极电压与正负闸极电流。

5-8 (Triac)截止状态下电压变动(上升)速度的临界值(Critical Rate of Rise od Off-State Voltage(dv/dt))RC电路与Triac并联,防止Triac主极电压上升太快,超过Triac所能忍受的最大电压变化率,若超过,无论有无闸极信号,都立即进入导通状态(一般,100V/us)。

若交流电源能保证无高速浪涌电流存在,则RC电路可以不要,但实际环境中,一个变电开关动作,就能引起瞬间浪涌电压,故需RC电路予以抑制。

通常由C担任,将加于主极的高频信号旁路,对高频形成一极小的阻抗值,任何快速的交流电源噪音都可由C短路落在负载电阻上,而不会加在Triac上。

R 用于限制C放电电流,以免烧毁Triac。

5-9 以UJT触发Triac(UJT as Trigger Devices for Triac)Triac的触发电路控制常用UJT组成的电阻或电压反馈电路。

5-9-1电阻反馈式UJT触发电路(UJT Trigger Circuit with Resistive Feedback)工作原理:1 T1为隔离变压器(isolation transformer),圈数比为1:1,对初级和次级绕组予以电气隔离,使电源与触发电路独立,抑制噪音干扰。

2 桥式整流经过增纳剪截,送出与交流电源同步的24V波形3 建立起24V电压后,C开始充电,至UJT峰值电压后,UJT导火,在T2初级线圈上建立电流脉冲,耦合送至Triac闸极,令Triac导通4 C的充电速度由R F对R1比值决定,小则Q1偏压大,导通较厉害,供应较大电流,C充电较快,UJT导火快,负载平均电流大,大,则相反。

恒流源工作原理:1 忽略Q1的基极电流(慎选R1和RF的值),R1和R F看作串联电路,分压器2 对于Q1,射极电流近似等于集极电流(放大倍数很高)3 由公式得IC与R F值成反比,且为一定值4 I为常数,由C的公式定压,可知充电速度为常数,电压为斜波5-9-2 电压反馈式UJT触发电路(UJT Trigger Circuit with Voltage Feedback)将电阻反馈式电路中的R F以电压反馈代替即得。

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