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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。1 K# e4 R9 c0 i8 H) ^) z
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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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& O' C- w$ ? [; P 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。; d; S( P5 }- y$ _9 H
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9 S P$ R0 J0 C 下面的内容是本文会涉及到的一些资料的下载地址:
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) O- z2 \, [! \7 p 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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" i' S4 B# M0 S5 T- V7 Z* Y1 O# N 2、BTA06-600BRG
) T( z- X M( D- a7 {, l7 T' B% D$ j" k) o; a* P5 z& c6 ]- X0 n i1 F
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf! e1 e( g" f( I1 Q
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3、ACS108-6S
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http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf4 i! w. G$ b' P
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发现本文的标题太难写了。1 M3 Z- G0 `) P
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正文:
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废话讲完了,开始正文吧!6 x. u! M" C- M" ~- {7 y2 I) W
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一、概述6 `. s4 o2 H9 C# y) f
) R" P, W2 Y+ X/ ?" l9 A! c; d# h$ ? 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:& L2 G9 a8 V; Z3 R6 P7 N& T4 X
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1、使用继电器来控制,如电饭煲,洗衣机的水阀:' u: p C. M: x; o7 T# P
3 E4 {) r/ f! L2 u) i http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122328.jpg H+ J0 z$ \' F# C+ P; {% C' j
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2、使用大功率的三极管或IGBT来控制:
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& }- ?2 M- i0 \* W) f http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122329.jpg- C+ {4 `& A: q. p$ |% ~/ x
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3、使用整流桥加三极管:! T$ F0 X0 a3 }& Y) O& ~2 D5 c
' l/ f& x0 I1 @ http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122330.jpg. w3 C& E S% @! Q
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4、使用两个SCR来控制:7 ?. `" \+ c4 J& R, T9 ?
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9 q" o" [; P0 G; I9 a5、使用一个Triac来控制:8 }( d0 L) N8 I0 n5 n1 e
+ Q) s) t j% h3 v+ i) D1 |% ` http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122332.jpg* @; S1 O7 h9 r/ D& H
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- `+ U0 D: z5 X5 o7 ^ 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。 * Y( A7 Y' [3 S' g& M( W( a
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单向可控硅SCR:全称Semiconductor ControlLED Rectifier(半导体整流控制器)
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' L) y+ |/ a; j% ^: V
7 U8 W$ ^! ^# I" J# r; e9 m$ O) j8 v 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。1 {1 Y" Y W1 c; x
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http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122334.jpg0 C! C, b0 ]/ R- u) G7 b" k
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" z# k7 J- n6 L/ }6 Y4 n 请注意上述两图中的红紫箭头方向!
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可控硅的结构原理我就不提了。
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) f& x4 L" P# S6 W( H4 O+ O7 L- t4 w, k
; g6 _; u- J. E4 t0 r; X" u二、可控硅的控制模式. p& _- r0 {8 a4 A
$ k6 i" a* \/ |8 ~4 P8 ^ 现在我们来看一看通常的可控硅控制模式4 ~9 ?2 _3 }" G8 i, g5 c5 @5 `
; p: _5 B5 K; h# t7 [6 ?
1、On/Off 控制:9 _8 c' T% q( {
' {& b& D0 g3 P8 m9 M3 N+ U http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122336.jpg
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4 s# {! D$ e2 c8 J# x; Q# [ 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
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& ]! p& Y* P5 r0 U G http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122337.jpg
; p* r" M( w j. q* ?8 i1 x
|3 a! k+ r1 v0 h: h0 H8 F, x1 \' d' b 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。+ |6 W" N9 j( b9 a
. V) b6 n7 _: M0 r# [ http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122338.jpg) N/ p! i: U1 i, }; d9 W- m
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7 Q" l' a% B- e7 P$ P9 p8 P) A2、相角控制:: x- _9 I8 ~) q$ E7 }! k m
$ N/ u* j: k& ]3 c7 F 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
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( W, c ~. F( M+ | 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+ [9 q# u6 R; j7 {9 l
5 n- q$ y- V9 ^0 _; s9 u4 S# j http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122340.jpg
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# i: x7 W+ ? o; y3 X# V/ ]3 S& ?4 e, K! q2 I$ {9 d
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三、* b' _6 T# y; E2 H# {3 k0 V- @
! r' ~$ l. h) j( E/ V' b 我们知道,可控硅的一个导通周期可以有四步:/ b4 _5 b2 V, m( }9 F
4 y3 B# W2 u. A \http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_6/armok01122343.jpg |
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