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双向可控硅的特点及应用 双向可控硅触发电路设计技巧

冬至配饺子 来源:网络整理 作者:网络整理 2024-02-26 17:15 次阅读

双向可控硅简介

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。

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。

·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。

·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。由于可控硅的过载能力比一般电磁器件小,因而一般家电中选用可控硅的电流值为实际工作电流值的2~3倍。 同时, 可控硅承受断态重复峰值电压VD R M 和反向重复峰值电压 V R R M 时的峰值电流应小于器件规定的IDRM 和 IRRM。

·通态(峰值)电压 VT M 的选择: 它是可控硅通以规定倍数额定电流时的瞬态峰值压降。为减少可控硅的热损耗,应尽可能选择VT M 小的可控硅。

·维持电流: IH 是维持可控硅保持通态所必需的最小主电流,它与结温有关,结温越高, 则 IH 越小。

·电压上升率的抵制: dv/dt指的是在关断状态下电压的上升斜率,这是防止误触发的一个关键参数。此值超限将可能导致可控硅出现误导通的现象。由于可控硅的制造工艺决定了 A2 与 G 之间会存在寄生电容

双向可控硅触发电路设计技巧

1、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。

2、过零触发电路

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。

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