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。



    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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3 h5 w+ H1 S. Y6 x1 P    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。



    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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) a. g# f+ H+ V7 @& N- F
    下面的内容是本文会涉及到的一些资料的下载地址：

    1、ST晶闸管(Thyristors)产品的首页：
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    http://www.stmicroelectronics.co ... itch/thyristors.asp
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+ W7 {# C4 P0 z/ b* Y" Z. `    2、BTA06-600BRG

    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf

) ~* O' m( M6 L5 B* B    3、ACS108-6S
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    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf
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( ~1 W0 R( v- P" x0 k    发现本文的标题太难写了。
1 U& _% L0 ^5 f" _


% ]* K1 A) T) R) u0 ]0 L

8 [+ ?+ O  |1 u正文：

    废话讲完了，开始正文吧！

7 t- F* D: e3 u4 ]

. h9 b7 e2 O# d; L6 y" T: M5 O$ x; w一、概述
- I. z; N3 d9 x6 U, m0 T% ~
. M/ J  c4 H% J. \% E    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：

) [" G7 u" X3 T- }3 @' t- ]( E

" o2 C) `5 s9 J. Y4 |5 U( v1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀：

7 b* [* J" e+ k! P. o3 a% p; T7 @" J          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122328.jpg
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: A& u7 G' y+ V* \: {  u$ A4 D* N

" Q0 _8 `. n- S+ E2 D1 z2、使用大功率的三极管或IGBT来控制：

& Y5 F, \( N. }5 a3 ~( ]9 V          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122329.jpg
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2 r) f7 D  V  Z5 i- p0 V- R# \
3、使用整流桥加三极管：
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          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122330.jpg
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1 C" ~, X1 |' l7 a0 E4、使用两个SCR来控制：
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. i2 W* ^( E2 ?+ x          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122331.jpg
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( l$ N0 t: o, w) e$ j) e2 P5、使用一个Triac来控制：
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          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122332.jpg



% e" J$ w+ I2 @3 e( @   
/ t4 f7 I+ u9 r
    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。  

& {( p, w; c1 b2 Y- B! s6 }
* l. W5 B! n: O3 ^; g0 a, T* W
    单向可控硅SCR：全称Semiconductor Controlled Rectifier(半导体整流控制器)
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8 m( h) S& k$ L: m/ thttp://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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$ ^7 M+ \; d' c5 C* \& L0 I- [http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122334.jpg
: [- n0 n; A4 a3 ?- M

0 e8 C: H# m1 }2 X& A
    请注意上述两图中的红紫箭头方向！
# E% |: D2 D( x2 P# _
5 x5 v& i, ?1 R8 M
( `9 O5 |3 x) v, N" ?
2 C+ Y2 a# I6 m5 w7 N& @+ @    可控硅的结构原理我就不提了。


3 V3 i  n1 U* f9 }* ]( W


2 P3 K4 y. `( E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
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1、On/Off 控制：
' R. a1 d7 f+ A! w0 v% d
          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122336.jpg
- H" B* t' W# W  W! h! A6 K- k
" h% p. q( ]4 a; u9 W1 I3 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

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122337.jpg
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' c. U' L+ M6 v9 _1 m0 }+ H    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。

; E" H+ Y& x  A% ^7 S; C/ A1 y' ~          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122338.jpg
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9 a4 d( \0 E: I; Q
+ r4 l- Y' M9 \

2、相角控制：
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6 w3 E' S* Z; }% |( f# x& v  N   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

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122339.jpg
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& l- C" d3 c" t0 Q9 h   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

          http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122340.jpg
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三、

    我们知道，可控硅的一个导通周期可以有四步：

, Q0 h0 B% R' f9 w7 e+ dhttp://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122343.jpg

jetblack

前排占位，好好学习！

a51369

回复 2# jetblack

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    学习一下！

keanu131

占位学习

kenson

还有续集！！