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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4 R! F+ e8 w& x1 Q    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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# @0 e9 n% D" A. K: \: a
7 g) Q  R! X* b6 q    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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2 c. F: w) Z1 l" h4 |) _
    下面的内容是本文会涉及到的一些资料的下载地址：

, f) m4 g" |1 E; k. C$ l    1、ST晶闸管(Thyristors)产品的首页：
; B7 h1 k7 I: [
    http://www.stmicroelectronics.co ... itch/thyristors.asp

) G0 O/ P' u) a' h    2、BTA06-600BRG

    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf
6 z! `  T2 {! B  _" _' g  l
% I4 B9 D1 x9 U, ]    3、ACS108-6S

. l  S; O- _; n+ `& R) r    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf

   
# C- z, y" z" a! r  ?4 J6 F
    发现本文的标题太难写了。

( N3 F$ f& A' @: r
  L3 F. }; V- l1 q
0 e6 k( X# k; h* y' n; e
& z& k8 G0 p9 u* y& F
正文：
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( V( I# A) C: ~3 C+ Z    废话讲完了，开始正文吧！

4 _* Q9 R5 v, }& r) M; K3 ]

一、概述
2 B, Z! z% W* t" j5 G+ ^+ 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：


1 z; z5 y" F8 ~6 l3 _: C$ o
1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀：

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, R/ l# O7 j8 g' {* Q" v& b3 v
( ]+ W3 R* E- b
2、使用大功率的三极管或IGBT来控制：

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+ D0 {4 T3 m# b
* x8 J% l/ ^. _' R8 N$ j
) e9 A" K. o7 v2 C
) \6 Y3 h% X6 T. y( B" N3、使用整流桥加三极管：

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& p& B/ S2 l. x& D& N
- e2 T$ x- s3 K# d) D0 Q
; B  S. U4 p5 G. Q; E; L9 Q
4、使用两个SCR来控制：
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) ^: q6 |* d. J' ]" m" P/ U          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122331.jpg
  a, J) Y* k8 B' i0 `1 \9 N! t

, \$ P; A4 t9 h( Y. }: d
5、使用一个Triac来控制：
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9 F- w( P6 |" d. b" ]          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122332.jpg
: t( O( o/ L3 k/ }/ J2 W# |
. v: H; L/ {0 ]9 s

   

    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。  
+ A2 D3 W- C& P' z/ |: a
: v& [9 h' F0 Q& f3 J+ g) o6 p1 M

4 N* v& j  n! t) O7 J% P    单向可控硅SCR：全称Semiconductor Controlled Rectifier(半导体整流控制器)
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, O; a9 H; c; y) P. M  c" nhttp://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122333.jpg



    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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  f1 X0 D  m/ g2 u5 `0 O, W; f  j


* c0 I9 N# l, |0 o9 H    请注意上述两图中的红紫箭头方向！
$ _) k2 M5 t5 y1 U9 t! w5 T. b
: E9 N) ~9 x/ ~/ |; y

3 e& y1 t$ n# v$ g: F3 V    可控硅的结构原理我就不提了。
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9 _6 E3 }7 u) }: ?) B- z

1 B9 |4 E8 X& b
0 |; m- s+ Q7 l二、可控硅的控制模式
. G0 Z. T  |, V: e
    现在我们来看一看通常的可控硅控制模式
) X. K- a% x, W. f% L, f
1、On/Off 控制：

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. c- r( f, A( L
2 @) l( Y9 F0 M2 V: S7 l" g    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
7 p" Q% d; ~2 v4 l; @0 }9 g% Z
          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122337.jpg

: N4 y9 [9 B4 ]" q; p    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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3 C# H) \$ f* M0 c& j
2 z' ~  m( r' C# o

2、相角控制：

   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
" a3 r: L  J' F1 }$ t
* r) q+ u% V5 l5 D1 q, K+ J4 p          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122339.jpg
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   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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1 P* i/ }( Y/ w- x( I
2 E" R( V! z+ M% z0 \+ j. M

三、
+ M6 D8 D9 ^; E: T, O# N
6 |. \. H' U) P3 C6 ?$ n7 s    我们知道，可控硅的一个导通周期可以有四步：

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jetblack

前排占位，好好学习！

a51369

回复 2# jetblack
! O" v& M6 _0 l0 _1 B& w7 V
9 o5 M5 X7 A# O4 p1 P
    学习一下！

keanu131

占位学习

kenson

还有续集！！