硬件 - 双向可控硅驱动

原创 已于 2024-01-31 11:26:46 修改 · 2.2k 阅读 · 27 ·
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#单片机 #嵌入式硬件 #智能硬件

于 2024-01-19 10:11:27 首次发布

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【全文大纲】 : https://blog.youkuaiyun.com/Engineer_LU/article/details/135149485

1 . 前言

平时驱动直流的负载可用三极管,MOS,IGBT等，若是驱动交流负载那么就用可控硅，而因为驱动的场景在交流，因此选择双向可控硅

2 . 特点

  1. 可控硅一旦导通，即使门极关闭，也不会截止，
  2. T1，T2之间发生过零(T1，T2反相)，进入截止状态
  3. T1，T2之间电流不足以维持，进入截止状态

3 . 四象限导通

在这里插入图片描述

4 . 具体参数 (以BT134为例)

4.1 驱动参数

在这里插入图片描述

4.2 名称意义

一般BT134后缀的4表示电流4A，如果BT136，则6A
在这里插入图片描述

5 . 总结

  1. 一般来说，如果 象限Ⅰ 需要 5mA 导通，那么 象限Ⅱ与象限Ⅲ 需要 10mA ，象限Ⅳ 需要 25mA
  2. 触发电流对应关系为 Ⅱ或Ⅲ=2Ⅰ，Ⅳ=5Ⅰ
  3. 可控硅要注意反压击穿，驱动感性负载时确认反压以保证稳定性

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双向可控硅触发电路图大全
qq_65102825的博客
12-25 5372
双向可控硅触发电路图大全
“神奇的开关”可控硅
qq_63686711的博客
09-13 867
可控硅（SCR）是一种大功率半导体开关器件，具有独特的"锁存"效应，通过小电流触发即可控制大功率负载。其核心特性包括单向导电性、触发导通和自保持功能，分为单向（SCR）和双向（TRIAC）两种类型。TRIAC可双向导通，是交流无触点开关的理想选择。可控硅的突出优势在于小信号控制大功率、无触点开关、高效率及相位控制能力，广泛应用于调光、调速、调温等领域。但存在无法自行关断、开关速度受限等不足。这种独特的"电魔法"器件在工业和消费电子领域仍扮演着重要角色。
简单的双向可控硅正电源驱动解决方案
01-12
电源电压在某些情况下被视为正电压或者负电压。对于不经常跟双向可控硅开关管打交道的人来说，“负电源”听起来怪怪的，毕竟集成电路从来不使用负电压。在有些情况下，双向可控硅驱动电路优先选用负电压。本文介绍几个简单的双向可控硅正电源驱动解决方案。正电源和负电源如果功率半导体控制电路需要使用电源，且驱动参考端子连至市电（相线或零线端子），则需要使用非隔离电源。双向可控硅、ACST、ACS或SCR（可控硅整流管）等交流开关的触发电路就属于这种情况。这些开关器件都是由栅电流控制。栅电流必须加在栅极引脚上，流经栅极和参考端子，参考端子包括SCR的阴极（K）、双向可控硅的A1端子或ACST和ACS开关的COM端
BTA16-600B双向可控硅晶闸管应用及详细资料.doc
04-10
BTA16-600B 主要参数 电流-IT(RMS): 16.0A 电压-VDRM: ≥600V 触发电流: IGT ≤18-25mA 脚位排列: T1-T2-G （A1-A2-G）；A1主电极，A2主电极，G门极 BTA16引脚图
电力电子技术 第四章——半导体功率器件
Zevalin的博客
10-21 979
摘要：本文系统介绍了半导体功率器件的工作原理和特性。主要内容包括：1.开关运行象限分类及功率器件选择方法，将开关分为单象限、双象限和四象限类型；2.详细分析二极管、MOSFET、BJT、IGBT和晶闸管等功率器件的结构原理、伏安特性和开关特性；3.探讨各器件的损耗建模和驱动电路设计；4.重点解释PN结形成机制、MOSFET导电沟道、IGBT电流拖尾效应等关键概念。文章为功率电子电路设计提供了器件选型和特性分析的理论基础。
双向可控硅 2N6073B
TSINGHUAJOKING
02-14 3293
在可控硅被触发后， 电阻R1上的电压为 4.32V， 对应的晶体管上的电压则为 0.68V。下面测量一下晶闸管的触发电流， 首先测量可控硅在第一象限工作模式下的触发电流。测量晶闸管第四象限的触发电流， 触发电流非常大， 达到了3.8mA， 比起第一象限大了两倍多。可以看到第一象限触发电流最小，  第四象限触发电流最大， 第二、第三象限触发电流差不多， 处于第一象限与第四象限之间。通过阳极电压突变， 对应触发电流为负的 2.4mA，这个电流相比于第一象限的 1.6mA 的触发电流，大了50%。
基于单片机控制双向可控硅灯光强度设计
QQ2193276455的博客
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*单片机设计介绍，基于单片机控制双向可控硅灯光强度设计。
双向可控硅详细用法说明
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qq_42289734的博客
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一文让你将双向可控硅理解及应用起来
使用光耦控制双向可控硅
TSINGHUAJOKING
05-28 7666
通过调节电位器， 改变PWM的占空比， 进而控制输出电压波形。由此， 我们可以知道，   光耦的PWM 占空比， 与输出电压之间基本上是一一对应。为了能够使用单片机控制该可控硅， 下面准备使用普通的光耦替换原来的调节电位器。以及对应光耦输出PWM 占空比与输出电压之间的关系。通过编程， 设置光耦PWM的不同的占空比，  测试输出波形中的交流有效值，  测试一下占空比与输出电压之间的关系。将输入交流电压提高的 125V, 可以看到光耦的PWM占空比与输出交流电压之间的关系有了一些变化。
双向可控硅
weixin_30528371的博客
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可以度娘电路飞翔关于双向可控硅的讲解视频； https://v.qq.com/x/page/i0397iiwm9b.html 双向可控硅分为两脚和三脚的； 两脚的双向可控硅在达到电压门限值后导通，导通后电流如果低于门限电流值则截止； 三脚的双向可控硅只要G脚有电流则可以导通，三脚双向可控硅是电流控制器件，只要电流高于门限值就可以导通，反之截止； 下面分析双向可控硅的一个应用电路： ...
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moc3081 还有moc3041、moc3061是摩托罗拉生产的可控硅输出的光电耦合器；常用做大功率可控硅的光电隔离触发器，且是过零触发的；moc3021，是即时触发的。 输入驱动电压6V，电流60mA；输出驱动耐压为交流240V，最高800V，驱动电流15mA。 moc3062与moc3081都是可控硅型光耦，基本一样，区别就是负载的大小。moc3063的负载能力是100mA； moc3081是15mA；不可以用3081代替3062。 ...
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可控硅（Thyristor）是电力电子中的核心开关器件，广泛应用于交流调压、电机控制、固态继电器等领域。根据结构和功能，可控硅可分为多种类型，其驱动方法也各有特点。，需满足电流、电压和时序要求。
双向可控硅控制220v通断电路_单片机控制220V交流回路的通断，不用继电器如何实现？...
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双向可控硅驱动电路
最新发布
11-26
<think> 嗯，用户这次想了解双向可控硅驱动电路的设计、原理和应用。从引用内容看，用户可能正在做一个单片机控制灯光负载的项目，需要设计完整的驱动电路。用户之前提到的AT89C51和STM32单片机选型、外围电路设计等，说明这是个软硬件结合的实际工程需求。 用户提供的三篇引用很有价值：引用1提到单片机选型和电路框架，引用2详细描述了基于MOC3061的隔离驱动电路，引用3补充了可控硅类型和应用场景。但用户需要更系统的知识整合，特别是隔离设计、触发方式和保护电路这些工程实践中的关键点。 用户可能遇到的实际问题是：如何避免感性负载损坏可控硅？为什么需要门极电阻？RC吸收电路参数怎么选？这些在引用2里都有线索，但需要展开说明。比如图3中的R7门极电阻作用，引用2只说“防止误触发”，其实更深层原因是消除门极电容效应导致的毛刺触发。 考虑到用户项目涉及灯光控制，应该强调交流过零触发对白炽灯调光的重要性。引用3提到的双向可控硅调压程序正好对应这个需求，但需要解释相位角控制原理。用户可能没意识到，纯阻负载和感性负载的驱动设计差异很大，这点必须重点说明。 从专业角度，还需要补充几个关键设计细节：1）门极触发电流与负载电流的关系，2）散热设计要点，3）EMI抑制措施。特别是散热问题，大功率灯光负载工作时，可控硅的导通压降会产生可观热量。不过这些在现有引用里没提到，需要基于经验补充。 用户身份应该是电子工程师或自动化专业学生，正在做课程设计。从关注驱动电路设计而非纯理论看，更可能是实际开发项目。回复要侧重工程实现，比如具体元件选型依据、PCB布局注意事项等实用内容。生成的问题也要引导用户深入解决实际问题，比如调试技巧或故障排查方法。 </think>以下是关于双向可控硅驱动电路的设计、原理及应用的详细说明： --- ### **一、核心原理** 1. **双向可控硅结构** 双向可控硅（TRIAC）可视为两个单向可控硅（SCR）反向并联，具有三个电极：主端子1（MT1）、主端子2（MT2）和门极（G）。其核心特性是**双向导通**能力：当门极施加触发信号时，MT1与MT2间无论电压方向如何均可导通[^3]。 2. **触发条件** - **电压极性**：MT2相对MT1为正或负时均可触发。 - **门极电流**：需注入足够门极电流（通常数mA至数十mA）方可导通。 - **维持电流**：导通后需维持最小负载电流，否则自动关断。 --- ### **二、驱动电路设计关键点** #### 1. **电气隔离设计** - **必要性**：防止交流高压干扰低压控制电路（如单片机）。 - **实现方案**： - **光电耦合器**（如MOC3061）：通过内部LED触发光敏双向开关，实现隔离（引用[2]图3）。 - **门极触发电阻**：串联在光耦输出端（如图3中R6），限制门极瞬时电流。 ```markdown `示例电路`： [单片机P1.0] → [限流电阻] → [MOC3061输入端] [MOC3061输出端] → [R6] → [TRIAC门极] [TRIAC MT2] → [负载] → [交流电源] ``` #### 2. **抗干扰与保护电路** - **门极电阻（R7）**：并联在门极与MT1间（图3），吸收噪声防止误触发[^2]。 - **RC吸收电路（C2+R8）**： - **作用**：抑制关断时的电压尖峰（尤其感性负载）。 - **取值**：典型值 C=0.1μF（耐压≥600V），R=10-100Ω。 #### 3. **感性负载特殊设计** - **问题**：关断时自感电动势引发过压。 - **解决方案**： - RC吸收电路必须靠近TRIAC引脚。 - 选择高 $ \frac{dv}{dt} $ 耐量的TRIAC型号。 --- ### **三、典型应用场景** 1. **交流调光/调速** - **原理**：通过控制触发相位角调节输出功率。 $$ P_{\text{out}} = \frac{V_{\text{rms}}^2}{R} \cdot \left(1 - \frac{\alpha}{\pi} + \frac{\sin{2\alpha}}{2\pi}\right) $$ （$ \alpha $为触发延迟角，$ V_{\text{rms}} $为输入电压有效值） - **实现**：STM32等单片机产生移相脉冲触发光耦[^3]。 2. **无触点开关** - 替代机械继电器，用于智能家居开关、电机控制。 - 优势：无火花、寿命长、高频通断。 --- ### **四、设计注意事项** | 参数 | 选择要点 | |---------------|-----------------------------------| | TRIAC耐压 | ≥1.5倍电源峰值电压（如220V选600V）| | 触发电流 | 确保光耦输出电流 > TRIAC $ I_{GT} $ | | 散热设计 | 加装散热片，避免结温超限 | ---
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