雙向可控硅簡介

　　“雙向可控硅”：是在普通可控硅的基礎上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個觸發(fā)電路，是比較理想的交流開關器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關之意。

　雙向可控硅觸發(fā)電路設計技巧

　　在用電器中，導體與半導體零件的選擇是至關重要的。各類材質如何使用，要看我們對知識的掌握程度。一般來說，在一些功率較大、且鏈接在強電網(wǎng)絡的用電器中，我們會選擇雙向可控硅。雙向可控硅硅是一種功率半導體器件，也稱雙向晶閘管，在單片機控制系統(tǒng)中，可作為功率驅動器件，由于雙向可控硅沒有反向耐壓問題，控制電路簡單，因此特別適合做交流無觸點開關使用。在今天的文章中，我們將會就雙向可控硅的觸發(fā)電路設計技巧展開簡要介紹。

　　相信各位工程師們在可控硅電路的設計過程中都非常清楚的一點是，雙向可控硅在用電器中觸發(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控制系統(tǒng)中的觸發(fā)信號加載到可控硅的控制極。為減小驅動功率和可控硅觸發(fā)時產(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)，因此上述電路還需要正弦交流電過零檢測電路。

雙向可控硅觸發(fā)電路圖一：

　　為了提高效率，使觸發(fā)脈沖與交流電壓同步，要求每隔半個交流電的周期輸出一個觸發(fā)脈沖，且觸發(fā)脈沖電壓應大于4V，脈沖寬度應大于20us.圖中BT為變壓器，TPL521-2為光電耦合器，起隔離作用。當正弦交流電壓接近零時，光電耦合器的兩個發(fā)光二極管截止，三極管T1基極的偏置電阻電位使之導通，產(chǎn)生負脈沖信號，T1的輸出端接到單片機80C51的外部中斷0的輸入引腳，以引起中斷。在中斷服務子程序中使用定時器累計移相時間，然后發(fā)出雙向可控硅的同步觸發(fā)信號。過零檢測電路A、B兩點電壓輸出波形如圖所示。

220v雙向可控硅電路圖二

　　如上圖

　　所示，左側為兩個30K/2W的電阻，這樣限制輸入電流為：220V/60K=3.67mA，由于該路僅僅是為了提取交流信號，因此小電流輸入即可。整流橋芯片采用小功率（2W）的KBP210，之后接入一個光耦（P521），這樣如圖1整流后信號電壓值超過光耦前段二極管的導通電壓時，即產(chǎn)生一次脈沖，光耦右側為一上拉電路，VCC為單片機供電電壓：+3.3V。光耦三極管導通時，輸出低電平，關閉時輸出高電平。

　220v雙向可控硅電路圖三

　　電路見圖。將兩只單向可控硅SCRl、SCR2反向并聯(lián)．再將控制板與本觸發(fā)電路連接，就組成了一個簡單實用的大功率無級調(diào)速電路。這個電路的獨特之處在于可控硅控制極不需外加電源，只要將負載與本電路串聯(lián)后接通電源，兩個控制極與各自的陰極之間便有5V~8V脈動直流電壓產(chǎn)生，調(diào)節(jié)電位器R2即可改變兩只可控硅的導通角，增大R2的阻值到一定程度，便可使兩個主可控硅阻斷，因此R2還可起開關的作用。

　　該電路的另一個特點是兩只主可控硅交替導通，一個的正向壓降就是另一個的反向壓降，因此不存在反向擊穿問題。但當外加電壓瞬時超過阻斷電壓時，SCR1、SCR2會誤導通，導通程度由電位器R2決定。SCR3與周圍元件構成普通移相觸發(fā)電路。

　　SCR1、SCR2小編選用的是封裝好的可控硅模塊（110A／1000V），SCR3選用BTl36，即600V的雙向可控硅。本電路如用于感性負載，應增加R4，C3阻容吸收電路及壓敏電阻RV作過壓保護，防止負載斷開和接通瞬間產(chǎn)生很高的感應電壓損壞可控硅。