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/thyristors_acswitch/thyristors.asp

2、BTA06-600BRG

/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf

3、ACS108-6S

/stonline/products/literature/ds/11962.pdf

发现本文的标题太难写了。

正文：

废话讲完了，开始正文吧！

一、概述

在日常的控制应用中我们都通常会遇到需要开关交流电的应用，一般控制交流电的时候，我们会使用很多种方法，如：

1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀：

2、使用大功率的三极管或IGBT来控制：

3、使用整流桥加三极管：

4、使用两个SCR来控制：

5、使用一个Triac来控制：

晶闸管(Thyristor)又叫可控硅，按照其工作特性又可分单向可控硅(SCR)、双向可控硅(TRIAC)。其中双向可

控硅又分四象限双向可控硅和三象限双向可控硅。同时可控硅又有绝缘与非绝缘两大类，如ST的可控硅用BT名称后的“A”、与“B”来区分绝缘与非绝缘。

单向可控硅SCR：全称Semiconductor Controlled Rectifier(半导体整流控制器)

双向可控硅TRIAC：全称Triode ACSemiconductor Switch(三端双向可控硅开关)，也有厂商使用Bi-directional Controlled Rectifier(BCR)来表示双向可控硅。

请注意上述两图中的红紫箭头方向！

可控硅的结构原理我就不提了。

二、可控硅的控制模式

现在我们来看一看通常的可控硅控制模式

1、On/Off 控制：

对于这样的一个电路，当通过控制信号来开关Triac时，我们可以看到如下的电流波形

通常对于一个典型的阻性的负载使用该控制方法时，可以看到控制信号、电流、相电压的关联。

控制信号是缓慢变化矩形波

2、相角控制：

也叫导通角控制，其目的是通过触发可控硅的导通时间来实现对电流的控制，在简单的马达与调光系统中多可以看到这种控制方法，明显这种控制信号的频率与主电源频率同步，通过控制占空比来调节导通角。

在典型的阻性负载中，通过控制触发导通角a在0～180之间变化，从而实现控制电流的大小

sean:只控制开不控制关，这是SCR与MOSFET最大区别。

三、

我们知道，可控硅的一个导通周期可以有四步：

你可以看看BTA06－600BW的数据手册，它的触发电流是50mA,这个是Max值。实际上I、II、III象限的触发电流都是不一样的，但datasheet给出来的都是满足能够完全触发的最小值。请注意这个最大值不是说你的触发电流只要不小于50mA都是可以的，当然这个值也与你的应用环境有关系，请看下面的曲线图：

1、触发电流小了，只是导通效果差些，不会有什么问题。只是这样你设定需要导通的时间可能达不到。

这和三极管不一样，基极电流可以决定三极管是工作在什么状态。而可控硅触发电流只会影响导通的时间。还有就是如果要做到最好的导通效果，按照ST的PPT建议，你可以选择Ig的Max再乘以1.5倍，就是我给出的图的介绍。我今天问过ST的如果小的值有些大会有什么影响，他们说没有什么问题，假如你的触发电流达不到数据手册上规定的IgMax时，只要你确认你的触发电流可以使得可控硅可以达到导通就可以。

2、如果你将T1和T2颠倒，其实就是将1和4象限，2和3象限调换就可以，在你驱动的时候，比

如你要1、2、4象限触发，就改成1、3、4就可以，自己将这个顺序颠倒一下就可以。

3、TW中的触发电流为5毫安，那么假设我使用了50毫安的触发电流

这个就不知道了，你的假设差了10倍，呵呵，一般大个2～4倍都没有什么问题。

之前对于你提到的问题2，我没有干过，从Datasheet上看，理论上没有问题，我自己也拿不准，因此我等到今天上班问了一下原厂的。谁叫我用的时间也不长呢，好再有问题可以找到问的人。。

按照顶楼的最后一张图，我们来了解一下对于一个应用如何来选择一个合适的可控硅。

当我们打开一份可控硅的数据手册，我们可以看到很多数据和图表，那么哪些参数是我们最应该去关心的呢？

上图是ST BTA06数据手册提供的主要特性参数表（资料下载地址请到顶楼寻找）。通过这张表我们可以知道如下参数：

IT(RMS) 平均电流。指的是BAT06完全导通的情况下，流经A1A2的电流平均值可以达到6A。请注意在数据手册之后的表3提到，该值实在正弦波触发，温度在105度或110度下测得。