电子技术课程设计Array电子技术
课程设计
成绩评定表
设计课题：功率200W的灯光亮度调节器
学院名称：电气工程学院
专业班级：自动F1208 学生姓名：余洋
学号： 201223910224 指导教师：刘林芝孟艳花张晓辉
设计地点：31-227
设计时间： 2014-07-01～2014-07-09
指导教师意见
该生能够按照本次综合设计任务的要求完成全部任务，对其设计内容进行详细、完整的介绍，文字通顺，内容详实，论述充分、完整，立论正确，结构合理；报告字数符合相关要求，工整规范。课题背景介绍清楚，综述分析充分；设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力；符号统一；图表完备、符合规范要求；能对整个设计过程进行全面的总结，得出有一定价值的实验结果。
成绩:
签名：年月日
电子技术
课程设计
课程设计名称：功率200W的灯光亮度调节器
专业班级：自动F1208
学生姓名：余洋
学号： 201223910224 指导教师：刘林芝孟艳花张晓辉
课程设计地点：31-227
课程设计时间：2014-07-01～2014-07-09
电子技术课程设计任务书
学生姓名余洋专业班级自动F1208学号201223910224题目功率200W的灯光亮度调节器
课题性质工程设计课题来源自拟
指导教师张晓辉
主要内容（参数）
功率200W的灯光亮度调节器可以实现以下功能：
1、轻触式灯光亮度调节功能。
2、通过手动旋转电位器作为输入信号，控制单向可控硅的导通角，从而改变电压实现调光。
任务要求（进度）
第1-2天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。
第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。
第5-6天：软件设计，编写程序，运用软件仿真。
第7-8天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。
主要参考资料[1] 康华光．模拟电子技术基础（第五版）．高等教育出版社，2005
[2]《数字电子技术实验及课题设计》北京：高等教育出版社，1995
[3] 阎石．数字电路技术基础（第五版）．北京：高等教育出版社，2006
审查意见
系（教研室）主任签字：年月日
目录
引言 (5)
1.硬件组成与方案设计 (6)
1.1方案设计与论证 (6)
1.2硬件组成 (6)
1.3工作原理 (7)
2.单元电路设计 (7)
2.1电源电路设计 (7)
2.2滤波电路设计 (7)
2.3移相与可控硅电路设计 (9)
3.各主要电路及部件工作原理 (11)
3.1 电位器 (12)
3.2双向可控硅 (14)
4.设计总结 (15)
4.1整体电路图 (16)
4.2PROTEL99仿真结果 (17)
4.3设计过程中遇到的问题及解决方法 (18)
4.4设计体会 (19)
参考文献 (22)
功率200W的灯光亮度调节器设计
引言
随着经济发展的加快，科学技术的进步,人们生活水平得到了提高,设备逐渐完善。调光控制器设计在日常生活中很有用，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。可控硅调光器有着完全不同的调光机理，它是采用相位控制方法来实现调压或调光的。对于普通反向阻断型可控硅，其闸流特性表现为当可控硅加上正向阳极电压的同时又加上适当的正向控制电压时，可控硅就导通；这一导通即使在撤去门极控制电压后仍将维持，一直到加上反向阳极电压或阳极电流小于可控硅自身的维持电流后才关断。普通的可控硅调光器就是利用可控硅的这一特性实现前沿触发相控调压的。在正弦波交流电过零后的某一时刻t1(或某一相位角wt1)，在可控硅控制极上加一触发脉冲，使可控硅导通，根据前面介绍过的可控硅开关特性，这一导通将维持到正弦波正半周结束。因此在正弦波的正半周(即0~p区间)中，0~wt1范围可控硅不导通，这一范围称为控制角，常用a表示；而在wt1~p 间可控硅导通，这一范围称为导通角，常用j表示。同理在正弦波交流电的负半周，对处于反向联接的另一个可控硅(对两个单向可控硅反并联或双向可控硅而言)在t2时刻(即相位角wt2)施加触发脉冲，使其导通。如此周而复始，对正弦波每半个周期控制其导通，获得相同的导通角。如改变触发脉冲的施加时间(或相位)，即改变了导通角j(或控制角a)的大小。导通角越大调光器输出的电压越
高，灯就越亮。
本设计中，设计了一种带滤波的可控硅调光电路，由于可控硅相控调光具有体积小、价格合理和调光功率控制范围宽的优点，所以可控硅相控调光法是目前使用最为广泛的调光方法。
1.硬件组成与方案设计
1.1方案设计与论证
调光电路种类繁多，但是随着科技的发展尤其是半导体材料的发展，可控硅的应用范围越来越广。可控硅调光电路正以其独特的优越性占领调光电路市场。下面是最基本的可控硅调光电路，可实现对灯光的明暗调节，
图1.1 最基本的可控硅调光电路
存在问题
对其它电器很可能造成严重干扰。因为其原理是通过移相电路触发可控硅对交流电压正弦波形进行削波来实现电压的调节，输出的电压波形存在严重的畸变，产生大量的电磁谐波。这种干扰尤其对无线电设备最为严重，如对中波收音机干扰相当严重以至于根本无法正常收听。
改进方案
用电位器、电阻、电容构成移相网络，通过双向触发二极管改变可控硅导通角实现调压从而改变灯泡的亮度。电感和电容构成滤波电路，以次用来消除可控硅工作时产生的电磁干扰。虽然还是不能完全消除干扰，但大量的干扰波已被阻止反馈到电网中。
1.2硬件组成
硬件组成如图1.1所示：
图1.1
1.3工作原理
电路工作原理：
电源
电路
滤波电路
移向网络
可控硅调光
网络
当接通电源，220V 交流电压通过灯泡、R1、R2 对电容C 充电，由于电容两端电压时不能够突变的，对电容充电需要一定的时间，充电时间由R1 和R2 定，越小充电越快，反之则充电越慢。当C 上电压充电到一定电压时双向触发二极管DB3 导通，双向可控硅也导通，其导通之后，灯泡中有电流通过同时发光。随着DB3 的导通，C 上的电压被完全放掉，DB3 又截止，可控硅也随之截止，灯泡熄灭，C 又开始进行充电，照此循环。因为此过程时间短且人眼有短暂停留的现象，所以灯泡看起来是一直亮着的。
充电时间越短，灯泡就越亮，反之则越暗。如果用在电感性负载上时，需要加载R、C 串联回路，起到保护可控硅的作用。
2单元电路设计
2.1电源电路设计
电源电路是该电路中关键的部分，该设计中采用的是220V的交流电，电灯的额定功率为200W。电路图如下所示。
图2.1 电源电路
2.2滤波电路设计
由于被可控硅斩压后的电压不再呈现正弦波形，因此产生大量谐波干扰，严重污染电网环境。所以要采用有效的滤波措施来减轻谐波污染，图中的L1和C1
组成的LC滤波网络能有效的抑制可控硅工作时产生的这种干扰，以便使电路满足电磁兼容的要求。避免对电视机，收音机等设备产生干扰。
图2.3 滤波电路
该电路中电感L 和电容C1 的参数为电感为 22mH 电容C1为22n400V
2.4移相网络与可控硅电路
图2.4.1 移相与可控硅电路
图中的R1是保护电阻，用来防止RW1 调整到零电阻时，过大的电流造成半导体器件损坏，如果该电阻过大又会造成可调光的范围变小，所以应当适当选择。这里的二极管采用的是DB3其主要参数如下：
图2.4.2 DB3其主要参数
由于电路的电源是220V 的交流电。考虑二极管的极限参数值，这里选用电阻为22K Ω既满足了在RW1为零电阻时不损害半导体元件又能使电路有足够的调光范围。
该部分电路工作波形图
电源电压U 波形
65
4
3
2
1
1
23
4
5
8
6
4
2
2
468
20
100
-2202
2202
t / ms
U 2 / V
图2.4,3
а变化时负载（灯泡）两端电压波形：
α=0°
4
3
2
1
12
3
4
642
2
4
6
t/ms
20
10
10.4
0.4
-2202
2202
U L
/V
α=30o
4
3
2
1
12
3
4
4
2
2
4
6
-2202
2202
U L
/V t/ms
20
11.6
10
1.6
α=90°
4
3
2
1
12
3
4
6
4
2
2
4
6
x
-2202
2202
U L
/V
t/ms
2015
10
50
α=120°
4
3
2
1
12
3
4
4
2
246
-2202
2202
U L
/V
t/ms
20
16.610
6.6
α=180°
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
2 1.510.5
0.51 1.5
2 2.5
t/ms
2010
-2202
2202
U L
/V
α变化时可控硅门极+电容两端波形：
α=7° α=30°
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
2 1.510.5
0.5
1
1.5
2
U G /V t/ms
-0.7
0.7
20
11.6
10
1.6
1.6
1.4
1.2
10.8
0.6
0.4
0.2
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
2 1.510.5
0.5
1
1.5
2
t/ms
20
10.4
10
0.4
-0.7
00.7U G /V
α=90° α=120°
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.2
0.4
0.60.8
11.21.42 1.510.5
0.5
1 1.5
2
-0.7
00.7U G/V t/ms
20
15
10
5 1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.20.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
2 1.510.5
0.5
1
1.5
2
-0.7
0.7
U G /V t/ms
20
16.6
10
6.6
α=180°
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.20.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
2 1.510.5
0.5
1 1.5
2
t/ms
2010
U G /V
波形分析与参数计算:
当灯泡（200W ）最亮时，触发角最小，导通角最大，由分析可知，由于可控硅在触发角α=7°时被触发，所以，在0-7°之间可控硅不导通，可控硅承受压降，灯泡不承受压降。在α>7°时，可控硅导通，承受压降为0，灯泡开始承受电源电压从7°以后的正弦波电压,此时根据上面叙述公式计算出理论输出电压有效值为228.9V ，实测得交流输入电压有效值为231V ，测得灯泡两端电压有效值为230V ，通过灯泡的电流为0.87A 。计算得输出功率为230Vx0.87A=200.1W,，可知电路能正常工作，符合设计要求。
当灯泡熄灭时，触发角最最大，达到180°，此时导通角为0。由于可控硅不导通，则其两端承受电压为电源所加的整个正弦波电压，此时灯泡不承受电压，灯泡两端电压压降为0，输出电压波形为一条幅值为0的直线 灯泡处于中间状态时，波形为最亮和最暗的过渡波形。
3各主要电路及部件工作原理
3.1电位器
电位器的作用：调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小。
电位器的结构特点：电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。
电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器，这时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器，有几种样式，一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节，电位器是一种可调的电子元件。
3.2双向可控硅
可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成。它的功能不仅是整流，还可以用作无触点开关的快速接通或切断；实现将直流电变成交流电的逆变；将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。目前可控硅在自动控制、机电应用、工业电气及家电等方面都有广泛的应用。
可控硅从外形上区分主要有螺旋式、平板式和平底式三种。螺旋式应用较多。
可控硅有三个极----阳极(A)、阴极(C)和控制极(G)，管芯是P型导体和N
型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN 结，与只有一个PN结的硅整流二极管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引入，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。可控硅应用时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。目前已能制造出电流容量达几百安培以至
上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
图3.2.1 双向可控硅
双向可控硅时要注意的主要参数有：
选择、使用单向可控硅时要注意的主要参数有：
一、额定通态平均电流IT(A V)
在环境温度为40℃及规定的散热条件、纯电阻负载、元件导通角大于己于170&;#176;电角度时，可控硅所允许的单相工频正弦半波电流在一个周期内的最大平均值。
二、通态平均电压UT(A V)
在规定环境、温度散热条件下，元件通以额定通态平均电流，结温稳定时，阳极和阴极间电压平均值。
三、控制极触发电压UGT
在室温下，阳极和阴极间加6V电压时，使可控硅从截止变为完全导通所需的最小控制极直流电压。
四、控制极触发电流IGT
在室温下，阳极和阴极间加6V电压时，使可控硅从截止变为完全导通所需
的控制极最小直流电流。
五、断态重复峰值电压UPFV
在控制极断开和正向阻断的条件下，阳极和阴极间可重复施加的正向峰值电压。其数值规定为断态下重复峰值电压UPSM的80%。
六、反向重复峰值电压UPRV
在控制极断开的条件下，阳极和阴极之间可重复施加的反向峰值电压。其数值规定为反向不重复峰值电压URSM的80%。一般把UPFV和UPRV中较小的数值作为元件的额定电压。
在照明系统中使用的各种调光器实质上就是一个交流调压器，老式的变压器和变阻器调光是采用调节电压或电流的幅度来实现的，如下图所示。u1是未经调压的220V交流电的波形，经调压后的电压波形为u2，由于其幅度小于u1，使灯光变暗。在这种调光模式中，虽然改变了正弦交流电的幅值，但并未改变其正弦波形的本质。如图2
图3.3.2
与变压器、电阻器相比，可控硅调光器有着完全不同的调光机理，它是采用相位控制方法来实现调压或调光的。对于普通反向阻断型可控硅，其闸流特性表现为当可控硅加上正向阳极电压的同时又加上适当的正向控制电压时，可控硅就导通；这一导通即使在撤去门极控制电压后仍将维持，一直到加上反向阳极电压或阳极电流小于可控硅自身的维持电流后才关断
3、设计总结
4.1整体电路图
图4.1 可控硅调光电路总体电路图
4.2使用protel99 仿真后结果
图4.2 protel99 仿真后结果
设计过程中遇到的问题及解决方法
在本次设计过程中，如何应用已有知识去让电路能够调光，以前所见到的都是控制灯的亮与灭，对于调节光线的强弱几乎没见过，于是我遇到的主要问题是如何调光。
在经过到图书馆和网络上查找资料后，我发现单控硅的作用，经过认真分析查找许多资料和看教程终于完成了任务。
4.2设计体会
通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了电元电路,VS采用1A—3A/600V的单向可控硅元件。SCR的导通角决定了H的亮度。我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路的使用有了更多的认识。比如一些芯片的功能，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认
识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。
另外，通过这次课程设计，我得到了很多收获和体会，懂得了团队合作的重要性和必要性，以及工程设计的大体过程。增强了根据课程需要选学参考资料，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，同时通过通过独立思考，深入研究有关问题，学会自己分析解决问题的方法，设计时对实际方案的分析比较，设计计算，安装调试等环节，初步掌握了简单使用电路的分析方法和工程设计方法。在这次课程设计过程中，光有理论知识是不够的，还必须懂一些实践中的知识。所以在课程设计的实践中，我们应将实验课与课堂教学结合起来，锻炼自己的理论联系实际的能力与实际动手能力。掌握了比较常用的仪器的使用方法，提高了动手能力，同时培养了严谨的工作作风和科学态度。从这次的课程设计中我帧值感觉到了经验真的很重要，正应了那句话“实验是检验真理的唯一标准”。不管你学的知识如何的专业和丰富，都要桌子实践中检验一下，才能证明自己真正的能力。
参考文献
[1] 康华光．模拟电子技术基础（第五版）．高等教育出版社，2005
[2] 阎石．数字电路技术基础（第五版）．北京：高等教育出版社，2006
[3]《数字电子技术实验及课题设计》北京：高等教育出版社，1995
[4]魏立君，韩华琦.COMS4000系列60种常用集成电路的应用.北京：人民邮电
出版社，1993
可控硅工作原理 一种以硅单晶为基本材料的Ｐ１Ｎ１Ｐ２Ｎ２四层三端器件，创制于１９５７年，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称可控硅Ｔ。又由于可控硅最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅ＳＣＲ。 在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称死硅）更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。 可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。 可控硅的优点很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等。 可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通。 可控硅从外形上分类主要有：螺栓形、平板形和平底形。 １、可控硅元件的结构 不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由Ｐ型硅和Ｎ型硅组成的四层Ｐ１Ｎ１Ｐ２Ｎ２结构。见图１。它有三个ＰＮ结（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３），从Ｊ１结构的Ｐ１层引出阳极Ａ，从Ｎ２层引出阴级Ｋ，从Ｐ２层引出控制极Ｇ，所以它是一种四层三端的半导体器件。 ２、工作原理 可控硅是Ｐ１Ｎ１Ｐ２Ｎ２四层三端结构元件，共有三个ＰＮ结，分析原理时，可以把它看作由一个ＰＮＰ管和一个ＮＰＮ管所组成，其等效图解如图１所示 图１、可控硅结构示意图和符号图 当阳极Ａ加上正向电压时，ＢＧ１和ＢＧ２管均处于放大状态。此时，如果从控制极Ｇ输入一个正向触发信号，ＢＧ２便有基流ｉｂ２流过，经ＢＧ２放大，其集电极电流ｉｃ２＝β２ｉｂ２。因为ＢＧ２的集电极直接与ＢＧ１的基极相连，所以ｉｂ１＝ｉｃ２。此时，电流ｉｃ２再经ＢＧ１放大，于是ＢＧ１的集电极电流ｉｃ１＝β１ｉｂ１＝β１β２ｉｂ２。这个电流又流回到ＢＧ２的基极，表成正反馈，使ｉｂ２不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 由于ＢＧ１和ＢＧ２所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极Ｇ的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表１
单片机课程设计报告可控硅导通角的控制
可控硅导通角的控制 设计要求 ■导通时间可调，按键输入设置，LED 数码直读显示 ■精度误差小于50us 摘要：随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍由单片机怎样去控制可控硅的导通角，可控硅在日常生活中的应用是非常广泛的，种类繁多，有温控可控硅和光控可控硅等多种，本设计使用的是MOC3021光敏双向可控硅，去控制交流电正负半周导通的时间。 关键词：单片机，数字控制，同步信号，数码管，可控硅，三端稳压器7805，MOC3021，P521，AT89C2051 1 引言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中可控硅导通角的控制就是一个典型的例子。 本设计用光耦(P521)提取市电过零点的同步信号，由单片机控制可控硅的导通角，以实现被控对象(如灯泡)功率的数字化调节。（本设计用功率电阻代表被控对象） 2 总体设计方案 总体设计框图 图（1） 总体设计方框图 主控制器单片机通过外部中断口提取交流电过零点的信号，再依外部按键设置的数，通过一定的 算法转化为内部定时器的定时常数，去控制可控硅交流电导通的时间。 LED 显 示 同步信号提 取 单片机复位 时钟振荡 按键设置 可控硅 主 控 制 器
3 模块电路方案论证与比较 3.1主控制器 方案一： 选用8051,其有四组I/O口，资源丰富 图（2）8051 方案二： 选用AT89C2051，其有两组I/O口，资源较紧张 图（3）AT89C2051 最终方案： 因单片机AT89C2051具有低电压供电和体积小等特点，;两组端口就能满足本电路系统的设计需要，价格又比较便宜，所以采用它。
可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成。它的功能不仅是整流，还可以用作无触点开关的快速接通或切断；实现将直流电变成交流电的逆变；将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。目前可控硅在自动控制、机电应用、工业电气及家电等方面都有广泛的应用。 可控硅从外形上区分主要有螺旋式、平板式和平底式三种。螺旋式应用较多。 可控硅有三个极----阳极(A)、阴极(C)和控制极(G)，管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN 结，与只有一个PN结的硅整流二极管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引入，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。可控硅应用时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。目前已能制造出电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。 我们可以把从阴极向上数的第一、二、三层看面是一只NPN型号晶体管，而二、三、四层组成另一只PNP型晶体管。其中第二、第三层为两管交迭共用。可画出图1的等效电路图。当在阳极和阴极之间加上一个正向电压E，又在控制极G和阴极C之间(相当BG2的基一射间)输入一个正的触发信号，BG2将产生基极电流Ib2，经放大，BG2将有一个放大了β2 倍的集电极电流IC2 。因为BG2集电极与BG1基极相连，IC2又是BG1 的基极电流Ib1 。BG1又把Ib1(Ib2)放大了β1的集电极电流IC1送回BG2的基极放大。如此循环放大，直到BG1、BG2完全导通。事实上这一过程是“一触即发”的，对可控硅来说，触发信号加到控制极，可控硅立即导通。导通的时间主要决定于可控硅的性能。 可控硅一经触发导通后，由于循环反馈的原因，流入BG2基极的电流已不只是初始的Ib2 ，而是经过BG1、BG2放大后的电流(β1*β2*Ib2)，这一电流远大于Ib2，足以保持BG2的持续导通。此时触发信号即使消失，可控硅仍保持导通状态，只有断开电源E或降低E的输出电压，使BG1、BG2 的集电极电流小于维持导通的最小值时，可控硅方可关断。当然，如果E极性反接，BG1、BG2受到反向电压作用将处于截止状态。这时，即使输入触发信号，可控硅也不能工作。反过来，E接成正向，而触动发信号是负的，可控硅也不能导通。另外，如果不加触发信号，而正向阳极电压大到超过一定值时，可控硅也会导通，但已属于非正常工作情况了。 可控硅这种通过触发信号(小触发电流)来控制导通(可控硅中通过大电流)的可控特性，正是它区别于普通硅整流二极管的重要特征。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表1 表1 可控硅导通和关断条件
双向可控硅好坏检测方法 双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的可控硅，而且仅需一个触发电路，是比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。 1.双向可控硅的检测 方法一： 测量极间电阻法。将万用表置于皮R×1k档，如果测得T2－T1、T2－G之间的正反向电阻接近∞，而万用表置于R×10档测得T1－G之间的正反向电阻在几十欧姆时，就说明双向可控硅是好的，可以使用；反之，若测得T2－T1，、T2－G之间的正反向电阻较小甚或等于零．而Tl－G之间的正反向电阻很小或接近于零时．就说明双向可控硅的性能变坏或击穿损坏。不能使用；如果测得T1－G之间的正反向电阻很大(接近∞)时，说明控制极G与主电极T1之间内部接触不良或开路损坏，也不能使用。 方法二： 检查触发导通能力。万用表置于R×10档：①如图,1(a)所示，用黑表笔接主电极T2，红表笔接T1，即给T2加正向电压，再用短路线将G与T1(或T2)短接一下后离开，如果表头指针发生了较大偏转并停留在一固定位置，说明双向可控硅中的一部分(其中一个单向可控硅)是好的，如图1(b)所示，改黑表笔接主电极T1，红表笔接T2，即给T1加正向电压，再用短路线将G与T1(或T2)短接一下后离开，如果结果同上，也证明双向可控硅中的另一部分(其中的一个单向可控硅是好的。测试到止说明双向可控硅整个都是好的，即在两个方向(在不同极性的触发电压证）均能触发导通。 图1判断双向可控硅的触发导通能力 方法三： 检查触发导通能力。如图2所示．取一只10uF左右的电解电容器，将万用表置于R×10k档(V电压)，对电解电容器充电3~5s后用来代替图1中的短路线，即利用电容器上所充的电压作为触发信号，然后再将万用表置于R×10档，照图2(b)连接好后进行测试。测试时，电容C的极性可任意连接，同样是碰触
单片机控制可控硅 This manuscript was revised on November 28, 2020
1 调光控制器设计 在日常生活中，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。本调光控制器通过控制双向可控硅的导通来实现白炽灯(纯阻负载)亮度的调整。双向可控硅的特点是导通后即使触发信号去掉，它仍将保持导通；当负载电流为零(交流电压过零点)时，它会自动关断。所以需要在交流电的每个半波期间都要送出触发信号，触发信号的送出时间就决定了灯泡的亮度。 调光的实现方式就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅开关导通，这段时间越长，可控硅导通的时间越短，灯的亮度就越低；反之，灯就越亮。 这就要求要提取出交流电压的过零点，并以此为基础，确定触发信号的送出时间，达到调光的目的。 1．1 硬件部分 本调光控制器的框图如下： 控制部分：为了便于灵活设计，选择可多次写入的可器件，这里选用的是ATMEL的AT89C51单片机。 驱动部分：由于要驱动的是交流，所以可以用继电器或光耦+可控硅(晶闸管SCR)来驱动。继电器由于是机械动作，响应速度慢，不能满足其需
要。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性高。所以这里选用的是可控硅。 负载部分：本电路只能控制白炽灯(纯阻负载)的亮度。 1．2 部分 要控制的对象是50Hz的正弦交流电，通过光耦取出其过零点的信号(同步信号)，将这个信号送至单片机的外中断，单片机每接收到这个同步信号后启动一个延时程序，延时的具体时间由按键来改变。当延时结束时，单片机产生触发信号，通过它让可控硅导通，电流经过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长，亮的时间就越短，灯的亮度越暗(并不会有闪烁的感觉，因为重复的频率为100Hz，且人的视觉有暂留效应)。由于延时的长短是由按键决定的，所以实际上就是按键控制了光的强弱。 理论上讲，延时时间应该可以是0～10ms内的任意值。在程序中，将一个周期均分成N等份，每次按键只需要去改变其等份数，在这里，N越大越好，但由于受到单片机本身的限制和基于实际必要性的考虑，只需要分成大约100份左右即可，实际采用的值是95。 可控硅的触发脉冲宽度要根据具体的光耦结合示波器观察而定，在本设计中取20 μs。程序中使用T1来控制这个时间。 对两个调光按键的处理有两种方式：一种是每次按键，无论时间的长短，都只调整一个台阶(亮或暗)；另一种是随按键时间的不同，调整方法
晶闸管二极管主要参数及其含义 IEC标准中用来表征晶闸管二极管性能特点的参数有数十项但用户经常用到的有十项左右本文就晶闸管二极管的主要参数做一简单介绍 1、正向平均电流I F(AV) (整流 管) 通态平均电流I T(AV) (晶闸管) 是指在规定的散热器温度T HS 或管壳温度 T C 时,允许流过器件的最大正弦半 波电流平均值此时器件的结温已达到其最高允许温度T jm 仪元公司产品手册中均 给出了相应通态电流对应的散热器温度T HS 或管壳温度 T C 值用户使用中应根据实 际通态电流和散热条件来选择合适型号的器件 2、正向方均根电流I FRMS (整流管) 通态方均根电流I TRMS (晶闸管) 是指在规定的散热器温度T HS 或管壳温度 T C 时,允许流过器件的最大有效电 流值用户在使用中须保证在任何条件下流过器件的电流有效值不超过对应壳温下的方均根电流值 3、浪涌电流I FSM (整流管)I TSM (晶闸管) 表示工作在异常情况下器件能承受的瞬时最大过载电流值用10ms底宽正弦半波峰值表示仪元公司在产品手册中给出的浪涌电流值是在器件处于最高允许 结温下施加80% V RRM 条件下的测试值器件在寿命期内能承受浪涌电流的次数是有限的用户在使用中应尽量避免出现过载现象
4、断态不重复峰值电压V DSM 反向不重复峰值电压V RSM 指晶闸管或整流二极管处于阻断状态时能承受的最大转折电压一般用单脉冲测试防止器件损坏用户在测试或使用中应禁止给器件施加该电压值以免损坏器件 5、断态重复峰值电压V DRM 反向重复峰值电压V RRM 是指器件处于阻断状态时断态和反向所能承受的最大重复峰值电压一般取器件不重复电压的90%标注高压器件取不重复电压减100V标注用户在使用中须保证在任何情况下均不应让器件承受的实际电压超过其断态和反向重复峰值电压 6、断态重复峰值漏电流I DRM 反向重复峰值漏电流I RRM 为晶闸管在阻断状态下承受断态重复峰值电压V DRM 和反向重复峰值电压V RRM 时流过 元件的正反向峰值漏电流该参数在器件允许工作的最高结温Tjm下测出 7、通态峰值电压V TM (晶闸管) 正向峰值电压V FM (整流管)
晶闸管参数名词解释 1. 反向重复峰值电压（VRRM）：反向阻断晶闸管两端出现的重复最大瞬时值反向电压，包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 注：反向重复峰值电压（VRRM）是可重复的，值大于工作峰值电压的最大值电压，如每个周期开关引起的毛疵电压。 2. 反向不重复峰值电压（VRSM）：反向阻断晶闸管两端出现的任何不重复最大瞬时值瞬态反向电压。 1）测试目的：在规定条件下，检验晶闸管的反向不重复峰值电压额定值。 2）测试条件：a）结温：25℃和125℃；b）门极断路；c）脉冲电压波形：底宽近似10mS 的正弦半波；d)脉冲重复频率：单次脉冲；e)脉冲次数：按有关产品标准规定；f)测试电压：反向不重复峰值电压 注：反向不重复峰值电压（VRSM）是外部因素偶然引起的，值一般大于重复峰值电压的最大值电压。通常标准规定VRSM =1.11VRRM。应用设计应考虑一切偶然因素引起的过电压都不得超过不重复峰值电压。 3. 通态方均根电流（IT(RMS)）：通态电流在一个周期内的方均根值。 4. 通态平均电流(IT(AV))：通态电流在一个周期内的平均值。 5. 浪涌电流（ITSM）：一种由于电路异常情况（如故障）引起的，并使结温超过额定结温的不重复性最大通态过载电流。 1）测试目的：在规定条件下，检验晶闸管的通态（不重复）浪涌电流额定值。 2）测试条件：a)浪涌前结温：125℃；b)反半周电压：80％反向重复峰值电压；d)每次浪涌的周波数：一个周波，其导通角应在160度至180度之间 6. 通态电流临界上升率（di/dt）：在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率。 1)测试目的：在规定条件下，检验晶闸管的通态电流临界上升率额定值。 2）测试条件：a)加通态电流前结温：125℃；b)门极触发条件：IGM =3～5IGT；c)开通前断态电压VDM=2/3VDRM ；d)开通后通态电流峰值：2 IT（AV）～3IT（AV）；e)t1≥1us；f)重复频率：50HZ；g)通态电流持续时间：5s。 7. I2t值：浪涌电流的平方在其持续时间内的积分值。 1）测试目的：在规定条件下，检验和测量反向阻断三级晶闸管的I2t值 2）测试条件：a)浪涌前结温：125℃；b)浪涌电流波形：正弦半波； 3) I2t测试实质是持续时间小于工频正弦波（1-10ms范围）的一种不重复浪涌电流测试。通过浪涌电流it对其持续时间t积分∫it2dt，即可求得I2t值。 8. 门极平均值耗散功率（PG（AV））：在规定条件下，门极正向所允许的最大平均功率。 1) 测试目的：在规定条件下，检验反向阻断三级晶闸管的门极平均功率额定值 2) 测试条件：a)结温：125℃；b)门极功率：额定门极平均功率；c)测试持续时间：3S；d)主电路条件：阳，阴极间断路。 3）测量程序：a)被测器件加热到规定结温；b)从零缓慢调整电源的输出，使电流表和电压表指示的数字的乘积达到额定门极平均功率PG（AV），并保持3S时间，然后将电源的输出调回零；c)测试后，进行门极触发电流和电压测量，如无异常，则PG（AV）额定值得到确认。 9. 反向重复峰值电流（IRRM）：晶闸管加上反向重复峰值电压时的峰值电流。 10. 断态重复峰值电流（IDRM）：晶闸管加上断态重复峰值电压时的峰值电流。
晶闸管的主要参数 作者：jesse 文章来源：本站原创点击数：273 更新时间：2007-12-6 ★★★【字体：小大】 晶闸管的主要电参数有正向转折电压VBO、正向平均漏电流IFL、反向漏电流IRL、断态重复峰值电压V DRM、反向重复峰值电压VRRM、正向平均压降VF、通态平均电流IT、门极触发电压VG、门极触发电流IG、门极反向电压和维持电流IH等。 （一）正向转折电压VBO 晶闸管的正向转折电压VBO是指在额定结温为100℃且门极（G）开路的条件下，在其阳极（A）与阴极（K）之间加正弦半波正向电压、使其由关断状态转变为导通状态时所对应的峰值电压。 （二）断态重复峰值电压VDRM 断态重复峰值电压VDRM，是指晶闸管在正向阻断时，允许加在A、K（或T1、T2）极间最大的峰值电压。此电压约为正向转折电压减去100V后的电压值。 （三）通态平均电流IT 通态平均电流IT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，晶闸管正常工作时A、K（或T1、T2）极间所允许通过电流的平均值。（四）反向击穿电压VBR 反向击穿电压是指在额定结温下，晶闸管阳极与阴极之间施加正弦半波反向电压，当其反向漏电电流急剧增加时反对应的峰值电压。 （五）反向重复峰值电压VRRM 反向重复峰值电压VRRM，是指晶闸管在门极G断路时，允许加在A、K极间的最大反向峰值电压。此
电压约为反向击穿电压减去100V后的峰值电压。 （六）正向平均电压降VF 正向平均电压降VF也称通态平均电压或通态压降VT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，当通过晶闸管的电流为额定电流时，其阳极A与阴极K之间电压降的平均值，通常为0.4~1.2V。 （七）门极触发电压VGT 门极触发VGT，是指在规定的环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值正向电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电压，一般为1.5V左右。 (八)门极触发电流IGT 门极触发电流IGT，是指在规定环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电流。 （九）门极反向电压 门极反向电压是指晶闸管门极上所加的额定电压，一般不超过10V。 （十）维持电流IH 维持电流IH是指维持晶闸管导通的最小电流。当正向电流小于IH时，导通的晶闸管会自动关断。（十一）断态重复峰值电流IDR 断态重复峰值电流IDR，是指晶闸管在断态下的正向最大平均漏电电流值，一般小于100μA （十二）反向重复峰值电流IRRM 反向重复峰值电流IRRM，是指晶闸管在关断状态下的反向最大漏电电流值，一般小于100μA。
型号PDF 资 料 厂商特性用途 最大 稳定 工作 电流 It(A) 最小触发 电流 Igtmin(A) 触发电 流 Igt(A) 触发电 压 Vgt(V) 反向电压 Vr(V) 代换型号 BT101-300R 可控硅15 10m 2 SK3944/5487 BT101-500R 可控硅15 10m 2 SK3944/5487 BT102-300R 可控硅15 50m 2.5 S2800C BT102-500R 可控硅15 50m 2.5 S2800E BT106 可控硅10 20m 3 BT106A 可控硅 4 0.2m TAG106A BT106B 可控硅 4 0.2m TAG106B BT106C 可控硅 4 0.2m TAG106C BT106D 可控硅 4 0.2m TAG106D BT107 可控硅 6.5 10m 2 ECG5487 BT108 可控硅 6.5 50m 3.5 ECG5487 BT1306-400D PHILIPS 逻辑电平可控 硅，用于通用开 关、固体继电 器、相位控制和 小功率交流电 风扇速度控 制 0.6 400 BT1306-600D PHILIPS 逻辑电平可控 硅，用于通用开 关、固体继电 器、相位控制和 小功率交流电 风扇速度控 制 0.6 600 BT1308-400D PHILIPS 逻辑电平可控 硅，用于通用开 0.8 400
关、固体继电器、相位控制和小功率交流电风扇速度控 制 BT1308-600D PHILIPS 逻辑电平可控 硅，用于通用开 关、固体继电 器、相位控制和 小功率交流电 风扇速度控 制 0.8 600 BT131系列PHILIPS 逻辑电平可控 硅，用于通用开 关、固体继电 器、相位控制和 小功率交流电 风扇速度控 制 1 0.4 0.7 500-600 BT132系列PHILIPS 逻辑电平可控 硅，用于通用开 关、固体继电 器、相位控制和 小功率交流电 风扇速度控 制 1 500-600 BT134系列PHILIPS 可控硅，用于通 用开关、固体继 电器、相位控制 和小功率交流 电风扇速度控 制 4 500-800 BT136-500 PHILIPS 可控硅，用于通 用开关、固体继 电器、相位控制 和小功率交流 电风扇速度控 制 4 70m 1.5 BT136-500D PHILIPS 可控硅，用于通 用开关、固体继 电器、相位控制 和小功率交流 电风扇速度控 4 10m 1.5
可控硅控制交流电的使用方法 时间：2009-10-14 08:00:13 来源：作者： 一、概述 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： 1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀： 2、使用大功率的三极管或IGBT来控制： 3、使用整流桥加三极管：
4、使用两个SCR来控制： 5、使用一个Triac来控制： 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。 单向可控硅SCR：全称Semiconductor Controlled Rectifier(半导体整流控制器)
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。
请注意上述两图中的红紫箭头方向！ 可控硅的结构原理我就不提了。 二、可控硅的控制模式 现在我们来看一看通常的可控硅控制模式1、On/Off 控制：
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 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。
2、相角控制： 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 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
基于51单片机的调光控制器设计 1 调光控制器设计 在日常生活中，我们常常需要对灯光的亮度进行调节。本调光控制器通过单片机控制双向可控硅的导通来实现白炽灯(纯阻负载)亮度的调整。双向可控硅的特点是导通后即使触发信号去掉，它仍将保持导通；当负载电流为零(交流电压过零点)时，它会自动关断。所以需要在交流电的每个半波期间都要送出触发信号，触发信号的送出时间就决定了灯泡的亮度。 调光的实现方式就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅开关导通，这段时间越长，可控硅导通的时间越短，灯的亮度就越低；反之，灯就越亮。 这就要求要提取出交流电压的过零点，并以此为基础，确定触发信号的送出时间，达到调光的目的。 1．1 硬件部分 本调光控制器的框图如下： 控制部分：为了便于灵活设计，选择可多次写入的可编程器件，这里选用的是ATMEL的AT89C51单片机。 驱动部分：由于要驱动的是交流，所以可以用继电器或光耦+可控硅(晶闸管SCR)来驱动。继电器由于是机械动作，响应速度慢，不能满足其需要。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性高。所以这里选用的是可控硅。 负载部分：本电路只能控制白炽灯(纯阻负载)的亮度。 1．2 软件部分 要控制的对象是50Hz的正弦交流电，通过光耦取出其过零点的信号(同步信号)，将这个信号送至单片机的外中断，单片机每接收到这个同步信号后启动一个延时程序，延时的具体时间由按键来改变。当延时结束时，单片机产生触发信号，通过它让可控硅导通，电流经过可控硅流过白炽灯，使灯发光。延时越长，亮的时间就越短，灯的亮度越暗(并不会有闪烁的感觉，因为重复的频率为100Hz，且人的视觉有暂留效应)。由于延时的长短是由按键决定的，所以实际上就是按键控制了光的强弱。 理论上讲，延时时间应该可以是0～10ms内的任意值。在程序中，将一个周期均分成N 等份，每次按键只需要去改变其等份数，在这里，N越大越好，但由于受到单片机本身的限制和基于实际必要性的考虑，只需要分成大约100份左右即可，实际采用的值是95。 可控硅的触发脉冲宽度要根据具体的光耦结合示波器观察而定，在本设计中取20 μs。程序中使用T1来控制这个时间。 对两个调光按键的处理有两种方式：一种是每次按键，无论时间的长短，都只调整一个台阶(亮或暗)；另一种是随按键时间的不同，调整方法不同：短按只调整一个台阶，长按可以连续调整。如前面所述，由于本设计中的台阶数为95(N=95)，如果使用前一种方式，操作太麻烦，所以用后者较为合理。 2 各单元电路及说明 2．1 交流电压过零点信号提取 交流电压过零点信号提取电路，图中的同步信号就是我们需要的交流电压过零点信号。各部分波形。
可控硅 可控硅是硅可控整流元件的简称，亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中，多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业控制等都大量使用了可控硅器件。按其工作特性，可控硅（THYRISTOR)可分为普通可控硅（SCR）即单向可控硅、双向可控硅（TRIAC)和其它特殊可控硅。 可控硅的主要参数 非过零触发-无论交流电电压在什么相位的时候都可触发导通可控硅，常见的是移相触发，即通过可控硅的主要参数 1、额定通态平均电流IT在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。 2、正向阻断峰值电压VPF 在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。 3、反向阴断峰值电压VPR当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值。 4、控制极触发电流Ig1 、触发电压VGT在规定的环境温度下，阳极---阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。
5、维持电流IH在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。 近年来，许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，用负触发信号使其关断的可控硅等等。 可控硅的触发 过零触发-一般是调功，即当正弦交流电交流电电压相位过零点触发，必须是过零点才触发，导通可控硅。 非过零触发-无论交流电电压在什么相位的时候都可触发导通可控硅，常见的是移相触发，即通过改变正弦交流电的导通角（角相位），来改变输出百分比。 可控硅的主要参数 可控硅的主要参数: 1 额定通态电流（IT)即最大稳定工作电流，俗称电流。常用可控硅的IT一般为一安到几十安。 2 反向重复峰值电压（VRRM)或断态重复峰值电压（VDRM），俗称耐压。常用可控硅的VRRM/VDRM一般为几百伏到一千伏。 3 控制极触发电流（IGT)，俗称触发电流。常用可控硅的IGT一般为几微安到几十毫安。可控硅的常用封装形式
一、单向可控硅工作原理 可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。 可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。 二、单向可控硅的引脚区分 对可控硅的引脚区分，有的可从外形封装加以判别，如外壳就为阳极，阴极引线比控制极引线长。从外形无法判断的可控硅，可用万用表R×100或R×1K挡，测量可控硅任意两管脚间的正反向电阻，当万用表指示低阻值（几百欧至几千欧的范围）时，黑表笔所接的是控制极G，红表笔所接的是阴极C，余下的一只管脚为阳极A。 三、单向可控硅的性能检测 可控硅质量好坏的判别可以从四个方面进行。第一是三个PN结应完好；第二是当阴极与阳极间电压反向连接时能够阻断，不导通；第三是当控制极开路时，阳极与阴极间的电压正向连接时也不导通；第四是给控制极加上正向电流，给阴极与阳极加正向电压时，可控硅应当导通，把控制极电流去掉，仍处于导通状态。 用万用表的欧姆挡测量可控硅的极间电阻，就可对前三个方面的好坏进行判断。具体方法是：用R×1k或R×10k挡测阴极与阳极之间的正反向电阻（控制极不接电压），此两个阻值均应很大。电阻值越大，表明正反向漏电电流愈小。如果测得的阻值很低，或近于无穷大，说明可控硅已经击穿短路或已经开路，此可控硅不能使用了。 用R×1k或R×10k挡测阳极与控制极之间的电阻，正反向测量阻值均应几百千欧以上,若电阻值很小表明可控硅击穿短路。 用R×1k或R×100挡，测控制极和阴极之间的PN结的正反向电阻在几千欧左右，如出现正向阻值接近于零值或为无穷大，表明控制极与阴极之间的PN结已经损坏。反向阻值应很大，但不能为无穷大。正常情况是反向阻值明显大于正向阻值。 万用表选电阻R×1挡，将黑表笔接阳极，红表笔仍接阴极，此时万用表指针应不动。红表笔接阴极不动，黑表笔在不脱开阳极的同时用表笔尖去瞬间短接控制极，此时万用表电阻挡指针应向右偏转，阻值读数为10欧姆左右。如阳极接黑表笔，阴极接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向可控硅已击穿损坏。 四、可控硅的使用注意事项 选用可控硅的额定电压时，应参考实际工作条件下的峰值电压的大小，并留出一定的余量。 1、选用可控硅的额定电流时，除了考虑通过元件的平均电流外，还应注意正常工作时导通角的大小、散热通风条件等因素。在工作中还应注意管壳温度不超过相应电流下的允许值。 2、使用可控硅之前，应该用万用表检查可控硅是否良好。发现有短路或断路现象时，应立即
March 2008 Rev. 21/9 AN2703 Application note Parameter list for SCRs, TRIACs, AC switches, and DIACS Introduction All datasheet parameters are rated as minimum or maximum values, corresponding to the product parameter distribution. In each datasheet, two classes of parameters are available:■ Absolute ratings, corresponding to critical parameters, not to be exceeded for safe operation. If the absolute rating is exceeded, the component may be damaged.■Electrical, thermal and static characteristics, defining limits on product https://www.doczj.com/doc/2712493184.html,
Parameters AN2703 1 Parameters 2/9
AN2703Parameters 3/9I GM Peak gate current This is the maximum peak current allowed through gate and cathode, defined for a 20 μs pulse duration. If the absolute rating is exceeded, the component may be damaged. P G(AV)Average gate power dissipation This is the maximum average power that can be dissipated by the gate junction. If the absolute rating is exceeded, the component may be damaged. V RGM Peak reverse gate voltage This parameter is only defined for SCRs. It is the maximum reverse voltage than can be applied across gate and cathode terminals, without risk of destruction of the gate to cathode junction. V GM Peak positive gate voltage (with respect to the pin "COM") This parameter is only defined for ACSs. It is the maximum voltage than can be applied across gate and COM terminals without risk of destruction of the gate to COM junction.Table 2.Electrical characteristics parameters Parameter Name and description P Average power dissipation This is the average power dissipated by current conduction through the device for one full cycle operation. I GT Triggering gate current This is the current to apply between gate and cathode (or gate and electrode A1 for TRIAC) to turn-on the device. This parameter defines the sensitivity of the component. For a SCR, the gate current has always to be sunk by the gate. For a TRIAC, I GT is define for 3 or 4 quadrants corresponding to the different polarities of A2, A1 and gate: - Q1: I g sunk by the gate, V A2-A1 > 0 - Q2: I g sourced by the gate, V A2-A1 > 0 - Q3: I g sourced by the gate, V A2-A1 < 0 - Q4: I g sunk by the gate, V A2-A1 < 0 The I GT value is higher in Q4 quadrant. For ACS types, I GT is defined in two quadrants (Q2 and Q3). V GT Triggering gate voltage This is the voltage to apply across gate and cathode (or gate and electrode A1 for TRIAC) to reach the IGT current and then to trigger the device. V GD Non-triggering gate voltage V GD is the maximum voltage which can be applied across gate and cathode (or gate and electrode A1 for TRIAC) without causing undesired turn-on. This parameter is specified, for the worst case scenario, at the maximum junction temperature.Table 1.Absolute ratings parameters (continued) Parameter Name and description
可控硅的使用及其方法 可控硅作为一种电子开关，广泛地应用在自动化设备和各种控制电路中，可控硅既有单项也有双向的，在使用中会经常遇到一些问题。文章根据实际工作情况，介绍一些经验以供参考。 标签：自动化设备；控制回路；研究分析 1 选购可控硅 可控硅的电参数很多，在选购时要考虑的是：额定平均电流IT、正反向峰值电压VDRM（VRRM）、控制极触发电压与触发电流IGT这几个参数。由于手册或产品合格证上给定的可控硅的上述参数值都是在规定的条件下测定的，而实际使用环境往往与规定条件不同，并且极有可能发生突发事故超过管子承受能力的现象。所以为了管子在安全的电压下工作，特别是交流220V的情况下，应该按额定为实际电压的2～3倍值来选管子。例如：外加电压为220V，则至少应选择400V以上的管子最好为600V，为了保证管子避免电流过大而烧毁，并考虑到管子的发热情况与电流的有效值，应选择平均电流的有效值的1.2～2倍，需要指出的是。IT对单项可控硅而言是IT（A V）指允许流过SCR的最大有效值电流。例如：8A SCR（单向）的有效值IT（RMS）=12.6A，因此用8A的BCR代替8A的SCR是不允许的，为了使管子的触发电压与触发电流要比实际应用中的数值要小。例如：实际使用的触发电压为3V，则可选触发电压为2V的管子。同样，管子的触发电流亦应选择小些以保证可靠触发，一般常用的集成电路输出电流均很小（除555电路例外，TTL比CMOS要大），所以可在其输出端加一级晶体管放大电路，以提供足够大的驱动电路来保证管子可靠地触发导通。 2 可控硅的具体接法 2.1 直流电路 首先，单向可控硅SCR有三个电极，即阳极A，阴极K，控制极G，SCR 在直流控制电路中使用时，要注意施加工作电压与控制触发电压的极性。A，K 之间是加正向电压但控正向的接法是图1，只有A，K之间接正向电压，控制极G亦接正向电压，SCR才能导通。SCR一旦触发导通后，即使降低控制极电压，甚至撤除控制极电源，SCR亦不阻断而是继续导通。要使SCR阻断，只有降低其阳极电压或将阳极，阴极断开一下，即使阳极与阴极电压为零即可所以有时候可以在SCR的A极与电源之间串了一个常闭开关，按一下即可将SCR阻断。 图1是双向可控硅BCR的接法。BCR是由两个SCR反向并联构成的，共用一个控制极。因此BCR与SCR接法有很大不同，无论在阳、阴两个电极之间接何种极性的电压，只要在其控制极加上一个触发脉冲，而不管这个脉冲是什么极性的，都可以使BCR导通。
第一篇： 可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，目前交流调压器多采用可控硅调压器。这里介绍一台电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器，这可用作家用电器的调压装置，进行照明灯调光，电风扇调速、电熨斗调温等控制。这台调压器的输出功率达100W，一般家用电器都能使用。 1：电路原理：电路图如下 可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成，其电路原里图如下图所示。从图中可知，二极管D1—D4组成桥式整流电路，双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。当调压器接上市电后，220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流，在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。在交流电的正半周时，整流电压通过R4、W1对电容C充电。当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时，T1管由截止变为导通，于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电，结果在R2上获得一个尖脉冲。这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极，使可控硅导通。可控硅导通后的管压降很低，一般小于1V，所以张弛振荡器停止工作。当交流电通过零点时，可控硅自关断。当交流电在负半周时，电容C又从新充电……如此周而复始，便可调整负载RL上的功率了。 2：元器件选择 调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器，这种电位器可以直接焊在电路板上，电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外，其佘的都用功率为1/8W的碳膜电阻。D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅整流器件，如国产3CT系例。 第二篇： 本例介绍的温度控制器，具有SB260取材方便、性能可靠等特点，可用于种子催芽、食用菌培养、幼畜饲养及禽蛋卵化等方面的温度控制，也可用于控制电热毯、小功率电暖器等家用电器。