如何用好可控硅

kenson

很多人都应该使用过可控硅吧，但有多少人知道在可控硅的应用电路设计中，需要注意什么问题？哪些参数又是需要考虑的？会用一个可控硅很容易，书上抄个电路图下来，就可以，但想用好可控硅可不是那么简单的事情。因之前我说过对于马达驱动写些资料的，这个就全当是我的第一步吧，我知道很多简单的马达控制中会用到可控硅来实现调速。

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    我计划以ST的一款可控硅数据手册为例，介绍可控硅应用电路设计中哪些参数是需要注意，同时也介绍一款ST的新器件AC Switch。我对它的理解是可使用MCU的IO直接驱动，带有过压保护的可控硅。最后呢，再以ST的一份ST6单片机控制马达的应用笔记为结尾，介绍如何使用MCU来控制Triac。我买的美的的豆浆机用的就是ST的ST6 MCU和ST的可控硅。首先申明我使用可控硅的时间不是很长，如果下述内容有错误，欢迎大家丢鸡蛋，呵呵，记住要是转载需要注明来源哦，要不我可会投诉的。本文档的资料来源于06年初ST在法国的一次培训讲义，加入了一些自己的理解。
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8 A1 O$ K6 [5 l1 ~% o
    在写本文之前，我想要做到人有我无，人无我有的“境界”，决定用Google搜索一下，看看有没有类似的文章，呵呵，发现可以找到的都是一些可控硅的原理，这些我就不打算提了，仅解释工作原理。目前没有在网上找到一份有对可控硅电路设计，哪些参数该如何使用的文章。看来这篇帖子的回头率又可以蛮高的了，我要先偷着乐了。

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% Z$ j/ l: _& f. n% Q6 w" P$ ?    刚才看了一下本本里的可控硅资料，一瞄就看到了BTA06,呵呵，就拿它了。AC Switch吗，就用ACS108-6S吧，本文将会实际的对照原始的Datasheet来解释一些参数，Philips的不要问我，自己找吧。



    下面的内容是本文会涉及到的一些资料的下载地址：
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; ?+ F. G4 }( M5 I( i, f) Y8 o0 Y    1、ST晶闸管(Thyristors)产品的首页：
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5 x" P- a8 M0 k+ Y1 |% s    http://www.stmicroelectronics.co ... itch/thyristors.asp
0 a" a8 {& n+ U$ [  i$ }
& \8 G# c" o/ [( W7 q( I/ [    2、BTA06-600BRG
% M8 i- O# ~) V9 E
    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf

% i6 O4 e; R: I0 Y    3、ACS108-6S

    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf

   
' ^* }0 ^& v7 x$ z
: C* m/ A2 n8 K- L    发现本文的标题太难写了。
# Q5 t5 V6 J- ^5 C. B
+ P% ]  q0 l0 X: M+ w



3 a0 g9 u( K1 ?+ [  B5 N1 K正文：

    废话讲完了，开始正文吧！

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; M3 d2 [1 B2 E
4 N7 N" {6 m7 E. t8 h1 i一、概述

  d& P0 K0 J, H3 J    在日常的控制应用中我们都通常会遇到需要开关交流电的应用，一般控制交流电的时候，我们会使用很多种方法，如：
7 c! v. u& L7 b* P7 D: _

+ B# ]; k$ C% ]- g; d/ t# U
1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀：

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2、使用大功率的三极管或IGBT来控制：

" T+ w& _. P  e8 w. I/ L! M          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122329.jpg


1 W! @% z8 |( J6 ^* [3 j: E
8 }& ~5 ^0 E9 p3 w/ \& ~. c3、使用整流桥加三极管：

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122330.jpg
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/ N% X  s5 G: z

8 e5 Q- @- A7 H* x, Q3 h# w4、使用两个SCR来控制：

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122331.jpg


* ^6 Q$ O# f4 g  y; i
5、使用一个Triac来控制：
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& @, A- ^$ ]1 y- L   
, _: l& i" E% {) v  l" [! @' ^
, J+ W, w2 ^( M  X6 y. o    晶闸管(Thyristor)又叫可控硅，按照其工作特性又可分单向可控硅(SCR)、双向可控硅(TRIAC)。其中双向可控硅又分四象限双向可控硅和三象限双向可控硅。同时可控硅又有绝缘与非绝缘两大类，如ST的可控硅用BT名称后的“A”、与“B”来区分绝缘与非绝缘。  

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" g* f' y- \5 F: F1 R* Y, K
% m. F. O8 X/ F    单向可控硅SCR：全称Semiconductor ControlLED Rectifier(半导体整流控制器)
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) L- O' v( J1 |& l' x

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    双向可控硅TRIAC：全称Triode ACSemiconductor Switch(三端双向可控硅开关)，也有厂商使用Bi-directional Controlled Rectifier(BCR)来表示双向可控硅。
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6 E; }, q+ p9 lhttp://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122334.jpg
: Z: h, s. c8 P# O+ ]8 Z


8 ^# l- B' L$ B9 B, r% J    请注意上述两图中的红紫箭头方向！
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" q& v# V3 O- C0 s' `

3 g1 _# y3 U. N% k  T& s  F- ~; X    可控硅的结构原理我就不提了。





二、可控硅的控制模式

    现在我们来看一看通常的可控硅控制模式

  ^5 e4 u1 O; m' g0 g" F& V% v1、On/Off 控制：
  F7 V& r+ L( {2 \; s
" G' T3 G6 m9 d' O( |          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122336.jpg
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" D: m( E5 c0 U$ f    对于这样的一个电路，当通过控制信号来开关Triac时，我们可以看到如下的电流波形

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122337.jpg

    通常对于一个典型的阻性的负载使用该控制方法时，可以看到控制信号、电流、相电压的关联。

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& I) K. n) p' t  F' Z) O7 l

( r; l/ |# }7 `9 e
% E0 y# }/ o( ~: L* E
* h- t+ l* e& \6 N, g7 V! J2、相角控制：

1 U2 G4 z" x; ~9 F2 L: w7 E   也叫导通角控制，其目的是通过触发可控硅的导通时间来实现对电流的控制，在简单的马达与调光系统中多可以看到这种控制方法
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0 |3 X  _) y4 c0 h# o$ f" ]          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122339.jpg

1 M5 f. C# O) Y# d* i) l. p- c2 \( o   在典型的阻性负载中，通过控制触发导通角a在0～180之间变化，从而实现控制电流的大小
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$ j$ _* E' J4 A  v! X2 E          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122340.jpg

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4 z# ~5 u# V* B3 ^  L' Z) w
; B. y4 c7 a. M" U, [9 @
- W2 {/ @; }, M4 C# H9 \1 v+ s* y

三、
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    我们知道，可控硅的一个导通周期可以有四步：
; T  U* x& w/ l8 R
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jetblack

前排占位，好好学习！

a51369

回复 2# jetblack
2 R6 i; G) a5 o: r' T& t. X/ j+ {( s

2 L* ?* Y0 X8 ~: o+ s1 ]* y, Z/ s7 Z    学习一下！

keanu131

占位学习

kenson

还有续集！！