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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。: ?/ x8 R @/ Y
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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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) }, b4 i% w' R/ C: A+ j3 n
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。, l. T; f; {" c' v3 O& z- a
, A8 G9 Z. k6 C; X
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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。
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0 E0 H3 R {. P" d/ t0 j3 S 下面的内容是本文会涉及到的一些资料的下载地址：4 H! V* F. |, A. `# l0 w% e
9 v k8 R# X! Q2 O9 r' ^: Y, ` 1、ST晶闸管(Thyristors)产品的首页： $ X3 C/ w7 x3 l, y* Q4 z3 \
2 }5 o- s. l2 s3 Q: Q5 Y9 k, O http://www.stmicroelectronics.co ... itch/thyristors.asp
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; x; _4 W+ k& ^ 2、BTA06-600BRG
+ C7 W F5 l7 k) I- s
3 x+ e! {9 o" C8 P http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf! r" t, G, r& Z4 y& ~6 u
, X6 ?5 i, \% _& V6 i
3、ACS108-6S
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http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf1 U# b; C& y+ w0 O; t; W
4 { I) i; b3 u1 X ) {8 k* ?- P. x8 ?6 K
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发现本文的标题太难写了。
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, a/ O6 a* d0 ~( P! k+ q9 a8 a' ? L' M' T/ x3 r
' F; D9 P3 g) ^! ^( i r
' I2 f$ a3 k/ x, a
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正文：4 ]6 Q: s5 n3 s* V3 B
, y3 D2 s( k1 S0 P! V 废话讲完了，开始正文吧！
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一、概述7 s& N/ B! X! S6 L! |
# x7 z( V5 H8 \6 \1 X7 x 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：
* j2 F9 } i, R* _4 v, i
{# I8 b% u3 }3 H8 x+ f0 h1 W% j3 j5 O, o
4 V0 ^. D$ n, G9 |( O, o: X p) P1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀：0 R( x% W: @7 g
3 l; a1 g# c. E% N: L/ t+ p9 l http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122328.jpg4 e9 f# Y2 a9 a' r7 X' f, u
& l0 j5 m+ Y- J% `( o* ^: \0 z6 q* ?' H3 G2 g( X; y3 k4 M
9 C, `/ ~2 V; U& Y! `
2、使用大功率的三极管或IGBT来控制：0 j6 I1 c7 M! Z5 [; H+ x4 V5 m, x
" J" b( D! _* T http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122329.jpg& o4 q0 x- V" h4 k
: E2 O2 a; b/ a% G- a4 z' U
; _: a, |, D6 F% @/ B p. \2 V
: b+ Q* W. {# A5 i3、使用整流桥加三极管：
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" }3 ]+ `: @% P, s$ `4 b
% w' `" `9 ]0 H* V4、使用两个SCR来控制：
% J2 S$ b' q( T
# E7 o9 z3 p$ ^4 \$ E8 g* i6 @" x http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122331.jpg( L/ f0 w) F' M6 g) k0 [
7 W0 M# x4 z0 ?6 D. H& E4 b5 _. F+ B8 y3 I9 F5 O
: `% F d! M5 }& l2 W- K0 y5 j! r5、使用一个Triac来控制：$ V5 P. d8 |. u' U9 k5 S
' z+ e" P$ v6 A http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122332.jpg
7 {8 A% x( w) J% e2 d. P" i% a8 Y& k. f
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! N, u* f1 s; B" I6 E% z* Z& T- B! s; O; F
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。 ' d& y2 ]# U r, ?( P
0 L7 ~# x" R& O3 @% x) x1 T
. Q4 |6 h t* c7 @, w$ V
% ~) v- ]3 h+ x7 j- ^) x 单向可控硅SCR：全称Semiconductor ControlLED Rectifier(半导体整流控制器)1 A+ a9 E0 u" E8 p, v( e
0 W9 O5 c+ e$ M+ y
http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122333.jpg
' r0 a0 ], |" Z* {+ Y; {8 L) k$ ?4 d! }9 @8 t8 ^0 ^
& c3 `( E( g4 W; Y( p
6 M4 [# L! a" u; H% \ [ 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。
3 w4 }. { d* F2 b; S" C) I2 W' }, i+ k2 c: |+ `
http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122334.jpg& P# }# k3 E, g% {5 n; a2 J
# {0 O2 g" T7 N3 O2 r
! ?2 S: e$ b3 P, j' g) s
$ L+ A8 ^( `& T2 x# q
请注意上述两图中的红紫箭头方向！
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. D$ `0 x+ r7 v; L- H+ o2 O/ P2 g0 L$ B. _7 l
可控硅的结构原理我就不提了。
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( V. v( o$ c% }( j: j" c1 L% M1 k: x
8 T7 `3 y0 Y( k( D
& U0 Z1 s+ j0 N4 c+ m+ U. U
二、可控硅的控制模式
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& h0 h1 Z) a" r& u 现在我们来看一看通常的可控硅控制模式
8 _& [2 F+ v* h+ }( @
+ d6 q4 ?* }$ p# d$ U+ j8 y3 j1、On/Off 控制：
5 V4 t9 k" G6 Q& G: h D
) f/ [ _9 Y% P http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122336.jpg. n! X& T7 f5 Z8 T* F3 [
; d4 C6 C9 N" C6 [& A6 ~
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
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http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122337.jpg
0 x* z% F( g. G8 F8 B. ]/ ^& ?- [' d; U
' ?2 u& O5 T; g' O 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。9 {- f: g: |$ N; S/ A
$ u5 R8 |4 C+ o2 g; D2 w( D
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2 ?, ^3 D+ ^$ e2 y5 G/ G
+ C* ^# L+ {: {, r. v: h. F. U9 Q1 u( P9 m4 S" G" a1 J9 `! `# L
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8 f0 {! Y# U- x' |) E3 }
) E* a! e, }( @
2、相角控制：
$ q6 [* X* i% ^5 ^& w' l7 l! s- I; g. O% J# g- @# t
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( s) b& r/ a- _2 A6 ?
2 t/ t0 X, O2 y. K9 R http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122339.jpg' l2 O5 X, x4 m! y* k1 [
9 K8 h, t# R& o# k6 N 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/ _" Q7 z3 l) W2 P3 }8 h
0 Y* f. d: L5 i9 }1 V) P) f% p1 M
http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122340.jpg7 L$ a5 P+ v, q8 @+ M8 N, [
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# y. }: x% X5 g5 b8 U- V. p6 \
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% D# A5 a. n* @/ G6 v
7 e. ?" U- ]/ r5 @& @ d6 N3 H5 D
$ {7 F/ g) f/ B, w! s% ~9 ?0 O: e2 a: G; _$ k/ A
三、
7 y) b" E6 Q: U2 I* K% M1 P+ K4 X: r; V
我们知道，可控硅的一个导通周期可以有四步：! M8 x5 ]- D- ?' T% X
7 a4 ]0 U' f2 Ahttp://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122343.jpg |
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狗仔卡
发表于 2012-4-1 13:39
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
千斤顶
发表于 2012-4-1 15:28
前排占位，好好学习！
