如何使用可控硅？(詳細(xì)教程)

前言：
????很多人都應(yīng)該使用過(guò)可控硅吧，但有多少人知道在可控硅的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)中，需要注意什么問(wèn)題？哪些參數(shù)又是需要考慮的？會(huì)用一個(gè)可控硅很容易，書(shū)上抄個(gè)電路圖下來(lái)，就可以，但想用好可控硅可不是那么簡(jiǎn)單的事情。因之前我說(shuō)過(guò)對(duì)于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)寫(xiě)些資料的，這個(gè)就全當(dāng)是我的第一步吧，我知道很多簡(jiǎn)單的馬達(dá)控制中會(huì)用到可控硅來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

????我計(jì)劃以ST的一款可控硅數(shù)據(jù)手冊(cè)為例，介紹可控硅應(yīng)用電路設(shè)計(jì)中哪些參數(shù)是需要注意，同時(shí)也介紹一款ST的新器件AC?Switch。我對(duì)它的理解是可使用MCU的IO直接驅(qū)動(dòng)，帶有過(guò)壓保護(hù)的可控硅。最后呢，再以ST的一份ST6單片機(jī)控制馬達(dá)的應(yīng)用筆記為結(jié)尾，介紹如何使用MCU來(lái)控制Triac。我買(mǎi)的美的的豆?jié){機(jī)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時(shí)間不是很長(zhǎng)，如果下述內(nèi)容有錯(cuò)誤，歡迎大家丟雞蛋，呵呵，記住要是轉(zhuǎn)載需要注明來(lái)源哦，要不我可會(huì)投訴的。本文檔的資料來(lái)源于06年初ST在法國(guó)的一次培訓(xùn)講義，加入了一些自己的理解。

????在寫(xiě)本文之前，我想要做到人有我無(wú)，人無(wú)我有的“境界”，決定用Google搜索一下，看看有沒(méi)有類(lèi)似的文章，呵呵，發(fā)現(xiàn)可以找到的都是一些可控硅的原理，這些我就不打算提了，僅解釋工作原理。目前沒(méi)有在網(wǎng)上找到一份有對(duì)可控硅電路設(shè)計(jì)，哪些參數(shù)該如何使用的文章。看來(lái)這篇帖子的回頭率又可以蠻高的了，我要先偷著樂(lè)了。

????剛才看了一下本本里的可控硅資料，一瞄就看到了BTA06,呵呵，就拿它了。AC?Switch嗎，就用ACS108-6S吧，本文將會(huì)實(shí)際的對(duì)照原始的Datasheet來(lái)解釋一些參數(shù)，Philips的不要問(wèn)我，自己找吧。

????下面的內(nèi)容是本文會(huì)涉及到的一些資料的下載地址：
????1、ST晶閘管(Thyristors)產(chǎn)品的首頁(yè)：?
????http://www.stmicroelectronics.com.cn/stonline/products/families/thyristors

_acswitch/thyristors.asp
????2、BTA06-600BRG
????http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf
????3、ACS108-6S
????http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf
????
????發(fā)現(xiàn)本文的標(biāo)題太難寫(xiě)了。


正文：
????廢話講完了，開(kāi)始正文吧！

一、概述
????在日常的控制應(yīng)用中我們都通常會(huì)遇到需要開(kāi)關(guān)交流電的應(yīng)用，一般控制交流電的時(shí)候，我們會(huì)使用很多種方法，如：

1、使用繼電器來(lái)控制，如電飯煲，洗衣機(jī)的水閥：
??????????

2、使用大功率的三極管或IGBT來(lái)控制：
??????????

3、使用整流橋加三極管：
??????????

4、使用兩個(gè)SCR來(lái)控制：
??????????

5、使用一個(gè)Triac來(lái)控制：
??????????

???
????晶閘管(Thyristor)又叫可控硅，按照其工作特性又可分單向可控硅(SCR)、雙向可控硅(TRIAC)。其中雙向可控硅又分四象限雙向可控硅和三象限雙向可控硅。同時(shí)可控硅又有絕緣與非絕緣兩大類(lèi)，如ST的可控硅用BT名稱(chēng)后的“A”、與“B”來(lái)區(qū)分絕緣與非絕緣。??

????單向可控硅SCR：全稱(chēng)Semiconductor?Controlled?Rectifier(半導(dǎo)體整流控制器)


????雙向可控硅TRIAC：全稱(chēng)Triode?ACSemiconductor?Switch(三端雙向可控硅開(kāi)關(guān))，也有廠商使用Bi-directional?Controlled?Rectifier(BCR)來(lái)表示雙向可控硅。


????請(qǐng)注意上述兩圖中的紅紫箭頭方向！

????可控硅的結(jié)構(gòu)原理我就不提了。


二、可控硅的控制模式
????現(xiàn)在我們來(lái)看一看通常的可控硅控制模式
1、On/Off?控制：
??????????
????對(duì)于這樣的一個(gè)電路，當(dāng)通過(guò)控制信號(hào)來(lái)開(kāi)關(guān)Triac時(shí)，我們可以看到如下的電流波形
??????????
????通常對(duì)于一個(gè)典型的阻性的負(fù)載使用該控制方法時(shí)，可以看到控制信號(hào)、電流、相電壓的關(guān)聯(lián)。
??????????


2、相角控制：
???也叫導(dǎo)通角控制，其目的是通過(guò)觸發(fā)可控硅的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的控制，在簡(jiǎn)單的馬達(dá)與調(diào)光系統(tǒng)中多可以看到這種控制方法
??????????
???在典型的阻性負(fù)載中，通過(guò)控制觸發(fā)導(dǎo)通角a在0～180之間變化，從而實(shí)現(xiàn)控制電流的大小
??????????



三、
????我們知道，可控硅的一個(gè)導(dǎo)通周期可以有四步：