方案分享 一种实用的可控硅触发电路设计

可控硅触发电路是目前电路设计过程中比较常见的应用电路类型，对很多刚刚开始接触电子电路设计的新人工程师们而言，可控硅触发电路的设计也是最容易出问题的环节之一。在今天的文章中，我们将会为大家分享一种实用的可控硅触发电路方案，希望通过本文的分享，对各位新人工程师的设计工作有所帮助。

在本方案中，我们所设计的这种可控硅触发电路，其电路系统主要包括四个部分，分别是计数振荡生成电路、同步电路、计数器和可控硅驱动电路。这种电路的基础设计和运行原理图，如下图图1所示。在该系统中，由石英晶体振荡器（其频率为16.384MHZ）和反相器74SL90以等构成的振荡源产生的振荡脉冲，经十进制计数器74LS90十分频和14位二进制串行计数器CC4020六十四分频后，得到频率为25.6KHZ的振荡脉冲给CC4516的CP端计数。

图1 可控硅触发电路原理图

在这一电路的实际应用过程中，在接入电流后，收入与电压经同步变压器得到的交流电压，如下图图2（a）所示，随后，交流电压通过由光电耦合器TIL113等组成的同步电路，形成脉冲序列Ub，如图所2（b）所示。Ub送可预置4数位二进制加减计数器的预置端PE当PE=1，预置数输入，当PE=0，计数器开始计数。TIL113的隔离作用，用来避免电源畸变和电网电压波动的影响，增强了抗干扰能力。

（a）

（b）

（c）

（d）
图2 波形示意图

在图1中我们可以看到，这种可控硅触发电路系统中，特别添加了由两片CC4516组成的8位二进制加法计数器。这种二进制加法计数器在实际运行时，可以使可控硅全导通的数值对应为FFH，等于十进制数225，并使可控硅关断的数值对应为0。由于计数脉冲频率为25.6KHZ，因此，理论上在180°该有256个计数脉冲，相位分辨率为0.7°。飞计数脉冲频率稳定度越高，相位分辨率的实际值越接近理论值。

在本方案中，为了提高可控硅触发器电路的可靠性和精度，在这里我们选择采用石英晶体振荡器作为计数脉冲源，在实际运行时，这种石英晶体振荡器所产生的脉冲序列频率稳定度高达10的负五次方以上，因此，使相位分辨率的实际值很接近理论值，从而保证了高控制精度的实现。当预置为a时，计数器必须加上一个（255-a）脉冲后，它的CO端输出负脉冲，经驱动器74LS07后，送给光电耦合器MOC3021的脚2，触发可控硅，负载RL得电。图2中的Uc是预置数为128，计数器加上，17个脉冲时，CO端输出负脉冲其宽度等于25.6KHZ的倒数，使负载RL得电，其用电路波形如图2所示。

在本方案中，我们选择利用光耦合器MOC3021和可控硅SCR等来组成这一可控硅触发器的驱动电路。在电源接通时，当MOC3021的脚2为低电平时，脚4和脚6之间的电压稍过零时，内部可控硅导通，触发外部可控硅SCR导通，负载RL得电。当脚2为高电平时，则SCR被关断，与SCR并联的R5和C2将会被用于降低可控硅所受到的冲击电压，保护SCR和MOC3021。MOC3021将输入弱信号与输出强信号进行隔离，与TIL113的隔离作用相同，用来避免电源畸变和电网电压波动的影响，增强了抗干扰能力。

以上就是本文为大家分享的一种可控硅触发电路的设计方案。在本方案中，我们所设计的该电路，具有较高的可靠性和控制精度，抗干扰能力强。它曾用于微机配料系统电磁振动机械的控制，运行实践表明该电路达到了设计要求，是一种实用的数控可控硅触发电路。