双向可控硅触发电路设计技巧经验分享

在用电器中，导体与半导体零件的选择是至关重要的。各类材质如何使用，要看我们对知识的掌握程度。一般来说，在一些功率较大、且链接在强电网络的用电器中，我们会选择双向可控硅。双向可控硅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。在今天的文章中，我们将会就双向可控硅的触发电路设计技巧展开简要介绍。

相信各位工程师们在可控硅电路的设计过程中都非常清楚的一点是，双向可控硅在用电器中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，因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。

过零检测电路

图1和图2中主要介绍了双向可控硅使用的两种情况，我们可以清晰的看出，图1的目的是提高效率，而图2则显示了过零检测电路A、B两点电压输出波形。在图1中，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。这样的电路检测就是过零检测电路。

图1

图2

过零触发电路

而过零触发电路的图示就是图3，在图片中，我们可以看到光电耦合双向可控硅驱动器。光电偶尔双向可控硅驱动器是光电耦合器的一种，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。

图3

以上就是本文针对双向可控硅过零触发电路所进行的一些技术分享，希望通过本文的介绍，对各位工程师的电路设计工作有所帮助。