双向可控硅及触发电路.doc

双向可控硅，又称双向晶闸管，是一种广泛应用在电力电子领域的功率半导体器件。它具有能够双向导通的特点，因此在单片机控制系统中常作为功率驱动元件，尤其适合用作交流无触点开关。双向可控硅的优势在于它没有反向耐压问题，这简化了控制电路的设计。 双向可控硅的触发电路设计至关重要，因为它们通常连接到高电压的强电网络中，控制大功率负载。为了减少驱动功率和触发时产生的干扰，过零触发电路被广泛采用。过零触发是指在交流电压为零或接近零的瞬间触发可控硅导通，这样可以避免在电压峰值处开启，从而降低开关损耗和电磁干扰。过零检测电路通常包含一个能够检测正弦交流电过零点的组件，例如光电耦合器，它能隔离开控制电路和主电路，同时将触发信号安全地传递给可控硅的控制极。 触发电路中，光电耦合器如TPL521-2起到关键的隔离作用。当交流电压接近零点时，光电耦合器的发光二极管截止，三极管导通，产生负脉冲信号，触发可控硅。在80C51单片机系统中，可以通过中断服务子程序控制定时器来精确调整触发脉冲的时间，确保与交流电压同步。触发脉冲电压需大于4V，脉宽大于20us，以确保可靠触发。 对于感性负载，如电机，双向可控硅可能会承受反向电压，因为电源电压会超前负载电流一个相位角。为保护可控硅，通常会在其两极并联一个RC阻容吸收电路，如C2和R8，以吸收过电压，防止设备损坏。 MOC3061是一种常见的光耦合双向可控硅驱动器，其内部集成了发光二极管和硅光敏双向可控硅，可以实现隔离和驱动双向可控硅的功能。如果误将MOC3061的4、6脚连接到G极和T1之间，可控硅将始终导通，无法正常控制。正确的接法是确保G极与T1之间存在适当的电压差，以控制可控硅的导通和关断。 在光耦合器的选型中，4N系列和MOC系列提供了不同类型的输出，如晶体管输出、达灵顿输出以及可控硅输出，适用于不同的应用需求。例如，4N25和4N35提供晶体管输出，而MOC3040系列则设计用于过零触发双向可控硅。 总结来说，双向可控硅及其触发电路是电力电子系统中关键的组件，涉及到过零触发、隔离、抗干扰措施以及保护电路等多方面设计考虑。正确理解和应用这些知识点对构建稳定、高效的单片机控制系统至关重要。