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可控硅控制交流負載回路的通斷

姚小熊27 ? 來源:電工之家 ? 作者:電工之家 ? 2019-12-08 10:35 ? 次閱讀

控制交流負載回路的通斷,通常會用到繼電器。繼電器是機械式觸點的電磁元器件,可以實現弱電控制強電的目的。但是在帶電流分斷負載回路時,會產生電弧腐蝕觸點,降低了繼電器的使用壽命,并且繼電器觸點的響應時間在ms級別,不適合用于高速通斷的回路中。題目不想用繼電器來控制交流回路的通斷,那么可以考慮使用可控硅來實現。

1 什么是可控硅

可控硅是具有四層結構的PNPN型半導體器件,可以看作是由兩個三極管所構成的元器件,可控硅的半導體結構如下圖所示。

可控硅從導通方向可以分為單向可控硅SCR和雙向可控硅Triac。單向可控硅的三個電極分別是陽極A、陰極K和控制極G;雙向可控硅的三個電極分別為T1,T2以及控制G。可控硅的在導通后,及時將控制信號去掉,可控硅仍然處于導通狀態。在交流負載回路中,一般使用雙向可控硅。

2 可控硅控制回路的設計

單片機控制可控硅回路的通斷時,最好使用光耦做隔離。

單片機的輸出端接三極管的基極,通過三極管來控制光耦的通斷,圖中以燈泡作為負載。當單片機輸出高電平時,光耦導通,此時可控硅的控制極有觸發信號,并且T1和T2上的交流電源滿足導通條件。單片機輸出低電平時,光耦截止,可控硅的控制極信號被移除,此時可控硅并不是立即關斷截止的,而是在過零點附件時截止。在交流回路中,可控硅的關斷比較容易。

3 可控硅的控制方式

可控硅的控制方式和三極管、MOS管都不一樣。可控硅的導通和關斷都相對較為麻煩。以單向可控硅為例,其導通條件為:

①控制極加上正向電壓;

②陽極與陰極之間要加入正向電壓;

可控硅導通后,將控制信號移除,可控硅仍然導通,要想關斷可控硅,必須滿足以下條件:

①控制信號移除;

②陽極電流小于維持電流;

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