雙向可控硅觸發電路設計技巧

　　在用電器中，導體與半導體零件的選擇是至關重要的。各類材質如何使用，要看我們對知識的掌握程度。一般來說，在一些功率較大、且鏈接在強電網絡的用電器中，我們會選擇雙向可控硅。雙向可控硅硅是一種功率半導體器件，也稱雙向晶閘管，在單片機控制系統中，可作為功率驅動器件，由于雙向可控硅沒有反向耐壓問題，控制電路簡單，因此特別適合做交流無觸點開關使用。在今天的文章中，我們將會就雙向可控硅的觸發電路設計技巧展開簡要介紹。

　　相信各位工程師們在可控硅電路的設計過程中都非常清楚的一點是，雙向可控硅在用電器中觸發電路的抗干擾問題很重要，通常都是通過光電耦合器將單片機控制系統中的觸發信號加載到可控硅的控制極。為減小驅動功率和可控硅觸發時產生的干擾，交流電路雙向可控硅的觸發常采用過零觸發電路。過零觸發是指在電壓為零或零附近的瞬間接通。由于采用過零觸發，因此上述電路還需要正弦交流電過零檢測電路。

　　1、過零檢測電路

　　圖1和圖2中主要介紹了雙向可控硅使用的兩種情況，我們可以清晰的看出，圖1的目的是提高效率，而圖2則顯示了過零檢測電路A、B兩點電壓輸出波形。在圖1中，為了提高效率，使觸發脈沖與交流電壓同步，要求每隔半個交流電的周期輸出一個觸發脈沖，且觸發脈沖電壓應大于4V，脈沖寬度應大于20us。圖中BT為變壓器，TPL521-2為光電耦合器，起隔離作用。當正弦交流電壓接近零時，光電耦合器的兩個發光二極管截止，三極管T1基極的偏置電阻電位使之導通，產生負脈沖信號，T1的輸出端接到單片機80C51的外部中斷0的輸入引腳，以引起中斷。在中斷服務子程序中使用定時器累計移相時間，然后發出雙向可控硅的同步觸發信號。這樣的電路檢測就是過零檢測電路。

　　2、過零觸發電路

　　過零觸發電路的圖示就是圖3，在圖片中，我們可以看到光電耦合雙向可控硅驅動器。光電偶爾雙向可控硅驅動器是光電耦合器的一種，用來驅動雙向可控硅BCR并且起到隔離的作用，R6為觸發限流電阻，R7為BCR門極電阻，防止誤觸發，提高抗干擾能力。當單片機80C51的P1.0引腳輸出負脈沖信號時T2導通，MOC3061導通，觸發BCR導通，接通交流負載。另外，若雙向可控硅接感性交流負載時，由于電源電壓超前負載電流一個相位角，因此，當負載電流為零時，電源電壓為反向電壓，加上感性負載自感電動勢el作用，使得雙向可控硅承受的電壓值遠遠超過電源電壓。雖然雙向可控硅反向導通，但容易擊穿，故必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。一般在雙向可控硅兩極間并聯一個RC阻容吸收電路，實現雙向可控硅過電壓保護，圖3中的C2、R8為RC阻容吸收電路。

　　3、結束語

　　雙向可控硅過零觸發電路主要應用于單片機控制系統的交流負載控制電路，可以控制電爐、交流電機等大功率交流設備，經過實踐證明工作安全、可靠。本文重點介紹了過零檢測、觸發電路。至于軟件設計比較簡單，當過零檢測電路檢測到過零時產生中斷請求，只要在中斷服務程序中通過單片機80C51的P1.0引腳發出觸發脈沖即可觸發雙向可控硅導通，