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可控硅的6种用法

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晶闸管,又称可控硅(单向SCR、双向BCR)是一种4层的(PNPN)三端器材。在电子技术和工业操控中,被派作整流和电子开关等用场。在这儿,笔者介绍它们的根本特性和几种典型运用电路。
    1. 锁存器电路。

 图1是一种由继电器J、电源(+12V)、开关K1和微动开关K2组成的锁存器电路。当电源开关K1闭合时,因J回路中的开关K2和其触点J-1是断开的,继电器J不作业,其触点J-2也未闭合,所以电珠L不亮。一旦人工牵动一下K2,J得电激活,对应的触点J-1、J-2闭合,L点亮。此刻微动开关K2不再起效果(已自锁)。要使电珠L平息,只要断开电源开关K1使继电器开释,电珠L才会平息。所以该电路具有锁存器(J-1自锁)的功用。
    图2电路是用单向可控硅SCR替代图1中的继电器J,仍可完结图1的锁存器功用,即开关K1闭合时,电路不作业,电珠L不亮。当牵动一下微动开关K2时,SCR因电源电压经过R1对门极加电而被触发导通且自锁,L点亮,此刻K2不再起效果,要使L平息,只要断开K1。由此可见,图2电路也具有锁存器的功用。

图2与图1尽管都具有锁存器功用,但它们的作业条件仍有差异:

(1)图1的锁存功用是运用继电器触点的闭合保持其J线圈和L的电流,但图2中,是运用SCR本身导通完结锁存功用。

(2)图1的J与操控器材L彻底处于阻隔状况,但图2中的SCR与L不能阻隔。所以在实践运用电路中,常把图1和图2电路混合运用,完结所需的锁存器功用。
    2. 单向可控硅SCR振动器。

图3电路是运用SCR的锁存性制造的低频振动器电路。

图中的扬声器LS(8Ω/0.5W)作为振动器的负载。当电路接上电源时,因为电源经过R1对C1充电,初始时,C1电压很低,A、B端的电位器W的分压不能触发SCR,SCR不导通。当C1充得电压到达必定值时,A、B端电压升高,SCR被触发而导通。一旦SCR导通,电容器C1经过SCR和LS放电,成果A、B 端的电压又下降,当A、B端电压下降到很低时,又使SCR截止,一旦SCR截止,电容器C1又经过R1充电,这种充放电进程重复进行构成电路的振动,此刻LS宣布响声。电路中的W可用来调理SCR门极电压的巨细,以到达操控振动器的频率改变。按图中元件数据,C1取值为0.22~4μF,电路均可正常作业。
    3. SCR半波整流稳压电源。

如图4电路,是一种输出电压为+12V的稳压电源。

该电路的特点是变压器B将220V的电压变换为低压(16~20V),选用单向可控硅SCR半波整流。SCR的门极G从R1、D1和D2的回路中的C点取出约13.4V的电压作为SCR门阴间的偏置电压。电容器C1起滤波和储能效果。在输出CD端可获得约+12V的稳压。
    电路作业时,当A点低压沟通为正半周时,SCR导通对C1充电。当充电电压挨近C点电压或沟通输入负半周时,SCR截止,所以C1上充得电压(即输出端CD)不会高于C点的稳压值。只要储能电容C1输出端对负载放电,其电压低于C点电压时,在A点的正半周电压才会给C1即时弥补充电,以保持输出电压的安稳。图4电路与电池合作已成功用于某设备作后备电源。该稳压电源,按图中参数其输出电流可达2~3A。
   4. SCR全波整流稳压电源。

上述的半波整流稳压电源,其缺陷是电源的功率低,其纹波也较大。图5的SCR全波整流稳压电源,彻底克服了上述的缺陷。该电路的输出电压也为12V(也可改接成其他电压输出)。该电路实践是由图4的两个半波整流和稳压电路组合而成。D1、SCR1、D4等作业在沟通的正半周;D2、SCR2、D6等作业在沟通的负半周,他们一起向输出的C、D端供给电流。电路中的D3、D5起阻隔效果,即D3是避免A点沟通负半周时,其电流经过R1;D5是避免A点沟通正半周时,其电流经过R2的。电路的其他作业进程与上期图4相同。


    5. 双向可控硅和固体继电器(SSR)。

运用双向可控硅BCR制造调光器是BCR最常见的运用,这儿不再复述。笔者分析过一种Sharp(夏普)固体继电器SSR(S201S02型)产品的内部电路,以此阐明BCR的运用,如图6所示。由图可见,该SSR产品是由双向可控硅BCR和光耦合沟经过零触发电路一起组成的,因而该SSR的功率高(即功耗小)、本身引起的电噪声(脉冲式搅扰)很小。运用图6的内部电路,读者彻底可以克己SSR,并把他运用到操控电路中。

如图7可操控沟通(220V)电源的插座电路。

图中的光耦合器MOC3041为BCR供给沟经过流触发信号。一般MOC3041的输入操控电流约20mA,所以当操控信号为5V时,其限流电阻取270Ω。图中的R2是操控BCR门极(G)触发电流的,该值应随运用BCR类型而调整的,一般6A/700V的BCR,其G极所需的触发电流约10mA,即可牢靠触发BCR作业。图中的Z为沟通电源插座。当图7中的操控信号输出5V电平常,BCR导通,Z上即有220V的电压输出,反之,Z无输出电压。
    6. 按捺RF搅扰的辅佐电路  当电路中运用了可控硅作多种操控电路时,一般应附加按捺RF搅扰的辅佐电路,尤其是运用了双向可控硅的电路。一般按捺RF搅扰的电路是加在沟通电源的输入端,如图8所示。

电路中的电感L1、L2和电容器C1的值已在图中标示。

 

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