一个简单的双向可控硅控制380V的触发电路

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双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。由于采用过零触发,因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。
1 过零检测电路
电路设计如图1 所示,为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。
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2 过零触发电路
电路如图3 所示,图中MOC3061 为光电耦合双向可控硅驱动器,也属于光电耦合器的一种,用来驱动双向可控硅BCR 并且起到隔离的作用,R6 为触发限流电阻,R7 为BCR 门极电阻,防止误触发,提高抗干扰能力。当单片机80C51 的P1. 0 引脚输出负脉冲信号时T2 导通,MOC3061 导通,触发BCR 导通,接通交流负载。另外,若双向可控硅接感性交流负载时,由于电源电压超前负载电流一个相位角,因此,当负载电流为零时,电源电压为反向电压,加上感性负载自感电动势el 作用,使得双向可控硅承受的电压值远远超过电源电压。虽然双向可控硅反向导通,但容易击穿,故必须使双向可控硅能承受这种反向电压。一般在双向可控硅两极间并联一个RC阻容吸收电路,实现双向可控硅过电压保护,图3 中的C2 、R8 为RC 阻容吸收电路。
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3 结束语
双向可控硅过零触发电路主要应用于单片机控制系统的交流负载控制电路,可以控制电炉、交流电机等大功率交流设备,经过实践证明工作安全、可靠。本文重点介绍了过零检测、触发电路。至于软件设计比较简单,当过零检测电路检测到过零时产生中断请求,只要在中断服务程序中通过单片机80C51 的P1. 0 引脚发出触发脉冲即可触发双向可控硅导通,限于篇幅,在这里就不再赘述。
一般书刊介绍的大功率可控硅触发电路都比较复杂,而且有些元件难以购买。笔者仅花几元钱制作的触发电路已成功触发100A以上的可控硅模块,用于工业淬火炉上调节380V电压,又装一套用于大功率鼓风机作无级调速用,效果非常好。本电路也可用作调节220V交流供电的用电器。
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电路见图。将两只单向可控硅SCRl、SCR2反向并联.再将控制板与本触发电路连接,就组成了一个简单实用的大功率无级调速电路。这个电路的独特之处在于可控硅控制极不需外加电源,只要将负载与本电路串联后接通电源,两个控制极与各自的阴极之间便有5V~8V脉动直流电压产生,调节电位器R2即可改变两只可控硅的导通角,增大R2的阻值到一定程度,便可使两个主可控硅阻断,因此R2还可起开关的作用。该电路的另一个特点是两只主可控硅交替导通,一个的正向压降就是另一个的反向压降,因此不存在反向击穿问题。但当外加电压瞬时超过阻断电压时,SCR1、SCR2会误导通,导通程度由电位器R2决定。SCR3与周围元件构成普通移相触发电路,其原理这里从略。
SCR1、SCR2笔者选用的是封装好的可控硅模块(110A/1000V),SCR3选用BTl36,即600V的双向可控硅。本电路如用于感性负载,应增加R4,C3阻容吸收电路及压敏电阻RV作过压保护,防止负载断开和接通瞬间产生很高的感应电压损坏可控硅。
谁能帮我设计一个双向可控硅控制380V的触发电路。
要有电路图,各元件的选取要明确。
是双向可控硅KS100,要求控制380V单线就可以了,可调控380V电压的大小。
这九只元件的简单双向可控硅触
二相的更简单,如下图: