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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  Y. J* v/ ]0 E2 G. U* h4 w- y
    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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    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。



6 B" o, t$ v/ k8 Y& f0 G3 M    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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    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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    1、ST晶闸管(Thyristors)产品的首页：

  M5 m* h6 E$ H- ]; x3 E    http://www.stmicroelectronics.co ... itch/thyristors.asp
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    2、BTA06-600BRG
0 w" a3 {+ m, p* W( X4 H( T
+ P7 E& w* s5 @- W( b% m$ z    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf

    3、ACS108-6S

2 U- i: H/ `, V' i+ f    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf
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6 m. z0 o/ V1 b8 o$ g- N5 }  L& Q9 v) ]   
$ i/ p6 F7 {  s/ S$ _
7 C# }8 R8 F/ X, a9 |% k, q    发现本文的标题太难写了。

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正文：

    废话讲完了，开始正文吧！



一、概述
( h/ V. G2 A! w; `  }! N& S: V: f
( M/ N0 P7 ]6 b$ j2 [  L3 T    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：

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2 K3 O8 l, g7 m: Y7 N' N9 q/ h: e
. I* D3 ^' v, n9 o5 E" B9 |1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀：

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. X# a/ H. R, ~7 x7 s
2、使用大功率的三极管或IGBT来控制：

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. D) ^( H8 d$ P' H& x1 v$ d

( V- N( A! X! ]! ?. ]( V3 }0 n
3、使用整流桥加三极管：

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122330.jpg

2 G" H* S% H; W: S8 Q! T- {3 ?  |( ?

# B. f+ U. ?  V: b3 y9 O' H4、使用两个SCR来控制：

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122331.jpg
' z& b8 `( M0 J$ A, F

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% r/ q* N- I( I5、使用一个Triac来控制：
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/ ?. H- H$ ?+ S4 M% w, P2 b, Z, B. {          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122332.jpg
# C( u- g) ~: s( n" i" w) P9 z


   
7 P' m9 n, i! \3 W
    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。  
4 [) S8 |" c; d+ J


    单向可控硅SCR：全称Semiconductor ControlLED Rectifier(半导体整流控制器)

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1 W- \) D9 B, Y+ s  `( r) w

) [7 b! k3 \0 y' z* V, g+ N    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 y: t2 G' m% D# ]" s8 e
3 h2 D( t2 ]1 ]7 n. t  S5 e& c) Hhttp://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122334.jpg
6 G/ r9 C; T! m

* K! X0 ~9 k  y/ c9 P
' w0 R8 `# \8 u, O3 }7 Z" H+ A    请注意上述两图中的红紫箭头方向！


# Z" W9 U; A+ f2 G
4 R6 b/ M# J0 j3 a! p    可控硅的结构原理我就不提了。
0 p9 c" b, {9 b! q0 {8 h
" N1 K9 s0 v( O1 O3 x8 u' p


, ~& R7 z0 l# h5 W
二、可控硅的控制模式
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    现在我们来看一看通常的可控硅控制模式

1、On/Off 控制：

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    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
% @1 B3 i- ]2 N8 Y
          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122337.jpg

2 _: d% L8 N+ ?; k) Y. r/ x; L    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。

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122338.jpg
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  W1 @/ R( m% U+ J, r# u  v
9 m& S  l& o. S( J

: G+ a0 `5 ~8 \  C
' f, t3 v, c5 W5 S2、相角控制：
. ]7 K7 A$ {( N8 h6 c; w
   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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8 Y6 J" E2 A) p8 x          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122339.jpg

   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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三、

; _' g( Z# F6 C1 r& m    我们知道，可控硅的一个导通周期可以有四步：
1 x( F9 p! [( W' x5 L* u; ?
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jetblack

前排占位，好好学习！

a51369

回复 2# jetblack
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; |- m# t8 m1 m* P7 |; Q' l+ Y
8 @5 k3 s% @6 V7 q0 B    学习一下！

keanu131

占位学习

kenson

还有续集！！