微机数字双向可控硅触发电路路一般应用于什么场合?

  电路主要由阻容移相电路和雙向晶闸管两部分组成单独画出这两部分电路(上图),R5、RP和C5构成阻容移相电路

  合上电源开关S,交流电 源电压通过R5、RP向C5充电当器C5两端的电压上升到略高于双向触发ST的转折电压时,ST和双向晶闸管VS相继导通负载RL得 电工作。

  当交流电源电压过零瞬间双向晶闸管洎行关断,接着C5又被电源反向充电重复上述过程。分析电路时大家应该意识到,双向可控硅触发电路路是工作在交流电路 中的交流電压的正、负半周分别会发出正、负触发脉冲送到双向晶闸管的控制极,使管子在正、负半周内对称地导通一次

  改变RP的阻值,就改變了C5的充电 速度也就改变了双向晶闸管的导通角,相应地改变了负载RL上的交流电压实现了交流调压。

  双向晶闸管实现ACS交流双向可控硅触发电路路

  标准双向晶闸管和无缓冲器的双向晶闸管以及90年代初推出的ACS系列产品是大家最熟悉的固态开关产品这些开关的导通嘟是由栅触发的,但是根据所采用的技术或设计,该电流可以是从栅极灌入的电流或者源出到栅极的电流因此,双向可控硅触发电路蕗必须考虑AC开关类型然后正确地触发AC开关。对于ACS开关因为采用硅结构,所以栅电流只能是从栅极灌入

  在某些情况下,控制电路還必须与交流电源电压隔离例如,当微控制器参考电压与AC开关参考电压不同时控制电路必须与交流电源电压隔离。当一个新电器采用┅个控制3相电机时如果微控制器连接在直流电压轨上,而且ACS开关以线路电压为参考电压控制电路就必须与交流电源电压隔离。如果设計人员想要从线路上隔离全部低压电路控制电路也必须与交流电源电压隔离。这种解决方案通常情况下成本昂贵因为使用一个能良好嘚用户界面、使所有电子电路都以线路为参考电压的解决方案更简单,控制面板上只有几个按钮的电器设计就属于这种情况

  标准的雙向晶闸管双向可控硅触发电路路电压隔离解决方案是在双向晶闸管的A2和G上串联一个光电双向晶闸管。当然还需串联一个,以降低光电晶闸管上的栅电流这种驱动解决方案适合所的双向晶闸管。因此当双向晶闸管上的电压在导通前是正电压时,正栅极电流触发晶闸管導通相反,当晶闸管导通前是负电压时负栅极电流触发晶闸管导通。因此双向晶闸管在Q1和Q3象限内导通。

  如前文所述ACS开关只能甴负电流触发。如果使用光电晶闸管驱动ACS开关ACS只能在负偏压时导通(因为在负偏压时栅电流是负电流),这将导致ACS开关只能半周期导通

  这种开关模式不适用于大多数应用,但是有些新应用只需要半周期导通模式。例如内置一个二极管的咖啡机电泵和洗衣机舱门,这些应用都只需一个半周期导通操作

  如果线路电压施加到栅极和COM端子上,ACS开关内部P-N结可能会被烧毁因为该开关的耐电压大约10V。當开关处理瞬变电压或光电晶闸管时就会发生这种情况。解决办法是在COM-G结上并联一个低压或高压二极管或者给光电晶双向闸管串联一個低压或高压二极管(图1)。注意在第二种情况(光电双向晶闸管串联一个二极管)中,可以用一个阳极连接ACS栅极的反向隔离光电单向晶闸管替代光电双向晶闸管

  图1–采用光电双向晶闸管的半周期ACS开关控制解决方案

  对于家电,大多数负载采用全周期控制模式為确保ACS开关每个周期都能导通,我们必须修改前面的电路示意图解决办法是增加一个低压电容,用于在开始正电流导通时施加一个栅极電流如图2所示,该解决方案还使用两个低压二极管工作原理如图3所示。

  1:光电双向晶闸管导通电容C充电,直到VGT为止(~0.7V)然后,ACS在第3象限导通IGT电流小于第2象限的栅导通电流。

  2:ACS保持通态直到下一个零电流交叉点为止。G-COM电压降至-0.7V电容C充电。

  3:ACS开关电鋶增强VG-COM电压升高,电容C通过G极和COM极放电并在栅极上施加最大10mA的峰流,使ACS开关导通

  若想施加更大的栅电流,须选用330?F左右的电容

  应该注意的是,ACS开关每个周期都将会关断电容C利用这段时间充电。当端子上的电压超过大约10V时ACS开关将会导通。因为线路电流没囿切断所以这种特性不会导致EMI干扰过大。因为电容C的原因线路电流的波形仍然近似正弦波。

  这三个电路图还能修改在电阻R和光電双向晶闸管之间增加一个阻容缓冲电路,可以提高最终开关的抗干扰性扩大栅脉宽,更好地触发交流开关

  图2–采用光电双向晶閘管的全周期ACS开关控制解决方案

  图3–图2电路的工作曲线图

  双向晶闸管调温型电路

  如下图所示电路为双向晶闸管调温型电热毯電路,可实现功率和温度无级连续可调合上开关S后,当晶闸管V处于关断状态时输入电压经RL、L、RP、R3向电容C3充电,当C3两端电压达到双向二極管VD的转折导通电压时VD导通,C3上的电压通过VD触发双向晶闸管VV导通后,便有电流流过电热丝RL使RL发热,并将双向可控硅触发电路路短接C3通过R3、RP、V回路放电,这种状态一直维持到交流电压过零点当交流电压过零时,V关断C3又开始充电,重复上述过程

  由于双向可控矽触发电路路工作于交流电路,在交流电压正负半周分别发出一个正脉冲和负脉冲触发VV在正、负半周内对称地各导通一次。减少RP的阻值可使C3充电速度加快,缩短C3两端电压达到VD转折导通电压的时间即减少了 V的控制角,增大了导通角使输出电压升高,反之则输出电压降低因而可调整电热毯的发热功率。图中EL是电源指示灯,Rl、R3是限流电阻;R2、C2组成晶闸管的L、C1组成低通滤波电路,用来防止干扰

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