可控硅驱动电路
可控硅驱动电路设计
可控硅驱动电路设计
设计可控硅驱动电路，就像是给可控硅这位大力士安排个可靠的指挥官。
你想啊，可控硅这家伙力气大，但得有人告诉它什么时候该出手，怎么出手。
下面就是怎么设计这个“指挥官”的几个要点：
信号加强和安全距离：想象你手里有个小喇叭，想让远处的大个子听见指令，得先放大声音，对吧？这里也一样，得有个“声音放大器”，让微小的控制信号变得够强。
而且，为了让两边不互相影响，还得建个“隔音墙”——用光耦合器隔离开高压和低压部分。
给足动力：可控硅要动起来，得有足够的“启动能量包”。
就像跑步前吃块巧克力，驱动电路得准备好电容、电阻和一些特殊电子零件，组成一个“能量包”，一发出去，可控硅立马响应。
穿好护甲：保护措施得做到位，别让可控硅被突然的电流或电压“打懵”。
就像给它穿上防弹衣，设置好电路的“安全阀门”，确保一切都在掌控中。
找准时机：如果需要在特定时间点发动可控硅，就像射箭要瞄准，得有个精准的“计时器”和“瞄准镜”，根据电源的“心跳”（相位）来定触发的时机。
别让电路发烧：干活多了会热，驱动电路里的某些部件也一样，得设计好散热方案，就像夏天给房间装空调，保持凉爽。
和谐相处：电路设计得考虑可控硅的个性和工作的环境，就像给不同性格的人安排工作，得让它们能好好配合，不出乱子。
灵活调控：在需要调节亮度或速度的场合，比如调灯光或电机速度，就像厨师调节火候，得通过精细控制触发脉冲的时间长短，来达到想要的效果。
总之，设计可控硅驱动电路，就是既要让它听指挥，又要保证它安全、高效地工作。
就像是训练一只听话又强大的宠物，每个细节都要考虑到。
可控硅隔离驱动电路设计
可控硅（SCR，Silicon-Controlled Rectifier）是一种常用的电力控制元件，具有开关特性。
在许多应用中，为了保护其它电路或设备不受到高压或高电流的影响，需要使用可控硅隔离驱动电路。
本文将介绍可控硅隔离驱动电路的设计原理和步骤。
一、可控硅隔离驱动电路的设计原理可控硅隔离驱动电路的设计目的是通过一个中间的隔离电路，将输入信号与可控硅之间进行隔离，以达到保护输入信号源和可控硅的目的。
其主要原理如下：1. 隔离器件：在可控硅隔离驱动电路中，常常使用光耦隔离器作为隔离器件。
光耦隔离器内部包含一个发光二极管和一个光敏三极管，通过发光二极管将输入信号转换成光信号，再由光敏三极管将光信号转换成输出信号。
2. 驱动电路：驱动电路是可控硅隔离驱动电路的核心部分，其功能是接收输入信号并产生适当的输出信号来驱动可控硅。
常见的驱动电路包括触发电路和放大电路，用于对输入信号进行处理和放大。
3. 隔离电源：为了保证隔离效果，可控硅隔离驱动电路需要使用独立的隔离电源。
隔离电源可以为光耦隔离器提供稳定的工作电压，同时与输入信号源和可控硅之间实现电气隔离。
二、可控硅隔离驱动电路的设计步骤设计可控硅隔离驱动电路需要经过以下几个步骤：1. 确定输入信号要求：首先需要明确输入信号的特性，包括电压、电流和频率等。
根据输入信号的要求，选择合适的光耦隔离器，并确定驱动电路的设计参数。
2. 选择光耦隔离器：根据输入信号的要求和可控硅的工作条件，选择适合的光耦隔离器。
常用的光耦隔离器有光电转换器、光电继电器和光电隔离放大器等，根据具体应用需求进行选择。
3. 设计驱动电路：根据输入信号的特性和可控硅的驱动要求，设计合适的驱动电路。
驱动电路通常包括触发电路和放大电路，触发电路用于检测输入信号并产生触发脉冲，放大电路则用于放大触发脉冲以驱动可控硅。
4. 确定隔离电源：根据光耦隔离器的工作电压要求，选择适当的隔离电源。
隔离电源可以采用线性稳压电源或开关电源，根据实际情况进行选择。
采用MOC3061的可控硅驱动电路图
采用MOC3061的可控硅驱动电路图
MOC3061在热线开关中的应用电路如图2 所示, 在可控硅驱动中的实际电路如图3 所示。
图中R1 为限流电阻,使输入的L ED电流分别为15mA (MOC3061 )、10mA(MOC3062 )、5mA (MOC3063 )即可。
R1 可按下式计算:
R1=(Vcc-Vf)/Ift式中:
Vf为红外发光二极管的正向电压,一般取1.2V到1.4V.
Ift为红外发光二极管触发电流,可按表2选择,若工作温度在25度以下,Ift应适当增加.
采用MOC3061的可控硅驱动电路
R2 是双向可控硅的门极电阻,当可控硅灵敏度较高时, 门极阻抗也很高, 并上R2 可提高抗干扰能力。
R3 是触发功率双向可控硅的限流电阻,其值由交流电网电压峰值及触发器输出端允许重复冲击电流峰值决定,可按下式选取:
外39Ω电阻和0. 01μF 电容组成浪涌吸收电路,防止浪涌电压损坏双向可控硅。
建议用该电路驱动两个反并联(背对背)的可控硅开关(元件) ,图中稳压管可选用1N4001,电阻R2和R3 可选择300Ω。
光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻计算
光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻计算光耦可控硅（OptoCoupler）是一种将输入和输出电路通过光腔隔离的器件，可用于控制输出电路的电流和电压。
双向可控硅（BilateralTriac）是一种特殊的可控硅，具有双向导通特性。
在某些应用领域中，常常需要使用光耦可控硅来驱动双向可控硅，并通过可控硅限流电阻来控制电流的大小。
为了计算光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻，我们需要先了解一些基本的电流计算公式和电阻的概念。
1.可控硅的控制电压和电流可控硅的触发电压和电流是决定其导通状态的重要参数。
通过合适的控制电压和电流，可以使可控硅进入导通状态。
光耦可控硅通常作为控制电路的输入端，可以通过光腔实现电气隔离。
2.双向可控硅的特性双向可控硅具有双向导通特性，也就是说可以同时导通正向和反向的电流。
在使用双向可控硅时，需要非常注意电流的控制，以避免过载或损坏电路。
3.限流电阻的作用限流电阻是用来限制电流大小的元器件。
在驱动双向可控硅时，通过调节限流电阻的阻值，可以控制电流的大小。
限流电阻的计算要基于所需的电流和电压来确定。
在具体计算光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻时，需要按照以下步骤进行：步骤一：确定目标电流首先，需要确定所需的电流大小。
这通常是由所控制电路的要求决定的，可以是直流电流或者交流电流。
步骤二：确定最大控制电压和最小控制电流根据光耦可控硅的规格书，确定其最大控制电压和最小控制电流。
这些参数通常由制造商在产品规格书中给出，可以作为计算的基准。
步骤三：计算控制电流电阻控制电流电阻是连接光耦可控硅和双向可控硅的电阻。
其阻值可由欧姆定律计算得出：控制电流电阻= （最大控制电压-双向可控硅的触发电压）/最小控制电流步骤四：计算限流电阻限流电阻的计算需要根据实际电路中的电流和电压进行。
以直流电流为例，限流电阻的阻值可以通过欧姆定律计算得出：限流电阻=电压/电流步骤五：校验电路参数在设计电路时，需要校验电路参数，确保光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻的数值在电路的允许范围内。
光耦合双向可控硅驱动器电路
光耦合双向可控硅驱动器电路
光耦合双向可控硅驱动器电路
这种器件是一种单片机输出与双向可控硅之间较理想的接口器件。
它由输入和输出两部分组成，输入部分是一砷化镓发光二极管。
该二极管在5~15mA正向电流作用下发出足够强度的红外线,触发输出部分。
输出部分是一硅光敏双向可控硅，在紫外线的作用下可双向导通。
该器件为六引脚双列直插式封装，其引脚配置和内部结构见下图：
有的型号的光耦合双向开关可控硅驱动器还带有过零检测器。
以保证电压为零(接近于零)时才可触发可控硅导通。
如MOC3030/31/32(用于115V交流)，MOC3040/41(用于220V交流)。
下图是过零电压触发双向可控硅驱动器MOC3040系列的典型应用电路。
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可控硅驱动电路功率计算
可控硅驱动电路功率计算下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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可控硅隔离驱动电路设计
可控硅（SCR）隔离驱动电路设计引言：可控硅（SCR）是一种常见的功率电子器件，广泛应用于控制高电压和高电流负载的电路中。
为了确保可控硅的可靠工作，需要设计一个有效的隔离驱动电路。
本文将介绍可控硅隔离驱动电路的设计原理和步骤，以及注意事项。
第一部分：设计原理1. 可控硅的工作原理：可控硅是一种双向导通的半导体开关，需要通过控制电压来触发其导通或关断状态。
当控制电压大于可控硅的触发电压时，可控硅将导通，反之则关断。
2. 隔离驱动电路的作用：隔离驱动电路用于将低电平的控制信号转换为高电平的触发信号，以确保可控硅能够可靠地工作。
它还提供了电气隔离，防止干扰和保护触发电路。
第二部分：设计步骤1. 确定输入和输出要求：首先确定输入信号的特性，包括电压、电流和触发方式（单相或三相）。
然后确定输出信号的特性，如触发脉冲宽度和频率。
2. 选择隔离驱动电路：根据输入和输出要求选择合适的隔离驱动电路。
常见的隔离驱动电路包括光耦隔离、变压器隔离和光纤隔离等。
根据实际情况选择最适合的隔离方法。
3. 设计控制电路：根据可控硅的触发特性设计控制电路。
控制电路通常包括一个触发脉冲发生器和一个驱动电路。
触发脉冲发生器用于产生触发脉冲，驱动电路用于放大触发脉冲并提供足够的电流驱动可控硅。
4. 进行仿真和优化：使用电子仿真软件对设计的隔离驱动电路进行仿真，并根据仿真结果进行优化。
确保设计符合预期要求，能够稳定可靠地工作。
5. 布局和布线：将隔离驱动电路的主要元件合理布局在电路板上，并进行适当的布线。
保持信号路径短、分离高低功率回路，以减小干扰和提高可靠性。
6. 调试和测试：完成电路的布局和布线后，进行调试和测试。
确保隔离驱动电路能够正常工作，并满足输入和输出要求。
第三部分：注意事项1. 选择合适的隔离方法：根据实际情况选择最适合的隔离方法，考虑到成本、可靠性和工作环境等因素。
2. 注意电气隔离：隔离驱动电路需要提供有效的电气隔离，以防止干扰和保护触发电路。
可控硅驱动线路
备注
R1
碳膜电阻
39R/1W
与C1组成RC吸收回路
R2
贴片电阻
470R
与R3，C2组成RC吸收回路
R3
贴片电阻
360R
与R2，C2组成RC吸收回路
R4
贴片电阻
330R
根据光耦的触发电流来选择
C1
X2电容
10n/630VDC
与R1组成RC吸收回路
C2
X2电容
10n/630VDC
与R3，R2组成RC吸收回路
图1 双向可控硅符号图
深圳和而泰智能控制股份有限公司——硬件平台讲稿
图2
三端可控硅结构及特性图
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二、三端可控硅的选择和使用
1 耐压级别的选择
电源电压AC（V）
日本 美国 电机 中国、亚洲 亚洲、欧洲、大洋洲 电机
使用的地区
VDRM（V）
600V（标明使用场合）
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三、典型电路
1、 I/O直接驱动 图5在I/O口加低电平或脉冲，使门极和第一阳极间形成压差（将控制电压浮 于火线上），选择门极电阻时应使门极电流>=Ig,通常选1.5Ig。I/O口直接驱动 可控硅虽然容易实现，但其抗干扰能力差，同时需考虑到单片机I/O口的驱动 能力。 R1选择需考虑门极电流，R1=（VT1-VT1G）/1.5*Ig。Vt1为阳极电压，Vt1g 为第一阳极与门极压差，Ig为门极电流。
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图4 三端双向可控硅4种触发模式
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5．栅极触发电流的选择
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CBB规范
可控硅驱动线路
(VER: V1.0)
拟制：辉时间：2010- 4-15
批准：波时间：2010- 4-15
文件评优级别：□A优秀□B良好□C一般
1 功能介绍
本电路为可控硅门极触发电路，SCRDRV为控制信号，当SCRDRV信号为高电平时，光耦PC1导通，CN1两端为高电平，SCRDRV信号为低电平时光耦PC1截止，CN1两端为低电平。
本电路的关键在于电路的输出信号能保证可控硅可靠触发。
2 详细原理图
3 器件功能
♦限流电阻R1、R2、R3，当SCRDRV信号为高电平时，限制流过光耦PC1的原边电流,以防止PC1因过流而可能损坏；
♦光耦PC1，实现电气隔离，同时起信号传输作用；
♦开关管Q1, 通过控制Q1的开通与关断控制光耦PC1的导通与截止；
♦R6的作用是确保没有输入信号时Q1处于截止，R5的作用是限制基极电流。
♦稳压二极管Z1，电压箝位，防止可控硅门极电压过高；
♦R10,R11为限流电阻，限制流过可控硅门极的电流，并起到分压作用。
♦Q2为PNP型晶体管，起放大作用。
♦Q3,Q4为对管，推挽输出，起功率放大作用。
♦LED1为发光二极管，当光耦导通时点亮LED1，光耦截止时熄灭LED1，起指示作用。
4 参数计算
♦光耦PC1及R1,R2,R3的选取：
流过光耦副边电流为（8V-0.6V-0.3V）/4.7K=1.5mA，选型号为PS2501的光耦，其Ic=50mA，If=80mA，Vfmax=1.2V，CTR的范围为200%-400%。
R1,R2的大小应时SCRDRV信号为高电平时光耦饱和导通， R1和R2选510Ω并联，此时光耦原边电流约为（5-1.2-0.3）/255=13.8mA，R1、R2功率约等于(0.0138/2)2*510=0.02W，选1\10W的电阻，满足降额要求，R3取2K,流过R3电流约为1.2V/2K=0.6mA
♦R4,LED1的选取：
按发光管通过1mA的电流计算，若Q1的饱和压降为0.5V，LED1的正向压降为
1V，则通过LED1的电流为（5V-1V-0.5V）/R4=1mA，计算出的R4=3.5K，实际
可以使流过的电流稍微大一点，选2K的电阻。
♦Q1的选取：
由上可知当Q1饱和导通时流过Q1集电极的电流为光耦原边发光二极管电流、流过LED1电流及R3电流之和，约为17mA，可选40V/0.6A的NPN三极管4401。
♦限流电阻R10,R11的选取：
为了使所有的元件在各种可能的工作条件下均能可靠的触发，触发电路所送出的触发电压和电流，必须大于元件门极规定的触发电压VGT与触发电流IGT的最大值，并且留有足够的余量。
查数据手册知所要驱动的可控硅的VGT(min)=2V，IGT(min)=150mA，(8V-0.6V-2V)/150mA=36Ω，实际选用2个51Ω/2W的电阻并联，忽略流过R12的电流（此电流很小），此时每个电阻消耗功率为P=(0.15/2)2 *51Ω=0.29W,功率降额0.29/2=15%，满足功率降额要求。
♦Z1的选取：
Z1是可控硅门极保护器件，这里我们选取10V/5W的稳压管，防止可控硅两端电压过高，将可控硅的门极电压钳位在10V左右。
♦Q3,Q4的选取：
Q3,Q4的耐压值要高于驱动电源并留有余量，最大电流要高于最大负载电流并留有余量，由上可知，驱动电源为8V，流过负载的电流小于
(8V-0.5V)/[(51||51)]=294mA,可选60V/5A的2SC5103和2SA1952组成的推挽输出电路。
5 器件清单
序号料号名称型号数量位号
1 3-24-90-511 片状电阻;1/10W-510Ω±1%-0603 510Ω-0805
2 R1,R2
2 3-24-90-202 片状电阻;1/10W-2KΩ±1%-060
3 2KΩ 3 R3,R4,R5
3 3-24-90-472 片状电阻;1/10W-4.7kΩ±1%-0603 4.7k 3 R6,R7,R8
4 3-24-90-102 片状电阻;1/10W-1KΩ±1%-0603 1k 1 R9
5 3-24-06-510 金属膜电阻;2W-51Ω±1% 51/2W 2 R10,R11
6 3-24-99-102 片状电阻;1W-1kΩ±5%-2512 1k/1W 1 R12
7 2-15-11-501 单路光耦;CTR200-400﹪;GW4(SOP4) PS2501 1 PC1
8 3-57-02-401 贴片NPN三极管;40V/0.6A/225mW/SOT-234401 1 Q1
9 3-57-02-213 贴片PNP三极管;50V/2A//500mW/SOT-892SA1213 1 Q2
10 3-57-02-103 贴片NPN三极管;60V/5A/10W/SC-63 2SC5103 1 Q3
11 3-57-02-952 贴片PNP三极管;60V/5A/10W/SC-63 2SA1952 1 Q4
12 3-56-21-510 稳压二极管;10V/5W/DIP 10V/5W 1 Z1
13 3-08-97-471 片状电容;470p±10%-50V-0603-X7R 470p 1 C1
14 3-08-99-681 片状电容;680pF±2%-50V-0603-COG 680p 1 C2
15 3-08-01-226 电解电容;50V-22μF±20%-5*11-105℃22u/50V 1 C3
16 3-56-61-806 贴片发光二极管;0805;2.0*1.25*0.68mm;
GREEN 1 LED1
发绿
6 关键器件资料
PS2501(NEC).pdf。