双向晶闸管触发电路
双向晶闸管的数字化移相触发控制器设计
对于移相精度，半周期对应的电角度为 180°。理论
上最小移相精度误差为：
η min = 180°
1 T/T
cy
2
（1）
·45 ·
相控制角分别为 α =10 ° 、 α =90 ° 、 α =170 ° 下的实验
波形，可以看出在不同的输出设定下，控制器均能够准
能够实现移相精准、可靠性高的数字化移相触发控制器[4-5]。
在晶闸管触发电路由模拟电路向数字电路的发展过
程中，数字化不仅可以提高系统的精度，而且能够提高
系统的抗干扰能力，还符合当前技术发展由模拟向数字
化转变的趋势。
基金项目：湖北省教育厅科学技术研究项目 （编号：Q20191804）
收稿日期：2020－12－16
控整流电路的作用下进行整流，滤波后经过共射极三极管
开关电路将脉动的直流电信号转换成脉冲波信号，供
MCU进行过零信号的检测。其具体的转换过程如图3所示。
零时刻点、根据设定的输出要求对移相相角进行实时运
算处理，得出触发脉冲的触发时刻点并输出触发脉冲信
号。程序整体流程如图 4 所示。
图4
数字式移相触发器总体流程
反馈下的闭环稳定输出单元；控制器在外部设定的作用
下通过运算计算出触发控制角，生成宽脉冲移相信号，
在交流同步信号的作用下输出，经过驱动放大后驱动双
向晶闸管[8-9]。其具体的系统框架如图 1 所示。
图1
数字化移相控制器系统
2021 年 06 月
机 电 工 程 技 术
图2
第 50 卷 第 06 期
数字化移相控制器硬件电路原理
实现控制电路与主电路的信号隔离，驱动信号在隔离电
（6） 交流信号相位同步检测模块：对交流信号的实
光耦MOC3041的接法例子
光耦MOC3041的接法例子“moc3041”的应用图2是带有双向晶闸管的PTZ控制的单电路图。
图中的光耦moc3041用于隔离晶闸管上的交流高压和直流低压控制信号。
其输出用于触发双向晶闸管，并选择STmicroelectronics公司的t4系列，内部集成有缓冲续流电路，不用在双向可控硅两端并联rc吸收电路，可以直接触发，电路设计比较简单。
p1。
0电机由晶闸管、交流接触器、过电流保护器和断相保护器控制。
图中只显示了带过零触发的双向晶闸管触发电路。
Moc3041是一种光耦合双向晶闸管驱动器，输入驱动电流为15mA，适用于220V交流电路。
1、moc3041的工作电流仅十余个毫安，直接驱动20瓦的功率非常勉强，不敢保证长时间工作不会烧坏，应该让3041驱动97a6的可控硅，再用可控硅驱动电磁阀。
2.实践证明，当51单片机驱动PNP管时，当工况接近临界点时，PNP管将连续关闭。
原因如下：（1）端口的高电平不是严格的VCC电压，而是略低于VCC。
这个稍低的电压足以为Q1形成非常小的偏置电压VBE。
虽然电压远低于0.7V，但在被三极管放大后，它会导致Q1集电极产生非常小的电流，尽管电流不足以使led用肉眼发光能看到的亮光，但是在密封的光耦合器内，却能够导致光耦合区工作；（2）pnp管要比npn极管有更大的穿透电流，即：在基极b完全断开的情况下，集电极仍然有极小的电流存在。
基于以上两点，本电路的设计存在不足，改进方法如下：1。
在moc3041和空气阀之间添加一个晶闸管（需要）2、建议改用npn管驱动，如果必须要用pnp管，就应该在b和e之间接一个10k左右的电阻；或者在发射极串入一个二极管，以起到钳位作用，即保证pnp管能可*关断；或者干脆将耦合器的1和2脚改接在发射极，并让集电极通过电阻接地。
1.不建议使用3041直接驱动电磁阀。
增加晶闸管是非常必要的。
2.可以用单片机直接驱动3041。
3、用2k电阻能可*驱动，因为内部的光耦合几乎是100%的耦合，只要微弱发光即可。
双向晶闸管原理及在交流调压电路中的应用
Ａ
另外在 阳极和 阴极 加反 向电压 ， 晶闸管 也会 关断 。 双 向晶闸管相当于两个单 向晶闸管的反向并联 （ ２ ， 图 ） 但 只有一个控制极 。这样 ， 向晶闸管在 正、 双 反两个方 向上 都能 够控制导 电， 而单 向晶闸管却是一种可控 的单方 向导 电器件 。
ｆ向 性 反特
特 性 曲线
ｃ 作腮 ）工
管 的控制 极， 使管子在正 、 负半周 内对称地 导通 一次 。改变 Ｒ Ｐ的阻值 ， 就改变 了Ｃ ５的充电速度 ， 也就改变 了双 向晶 闸管 的 导通 角， 相应地 改变 了负载 Ｒ Ｌ上 的交流 电压 ， 实现了交流调 压 。从结构上来说 ， Ｔ双 向触发二极管是 一种 没有控制极 的 Ｓ
证 在 低 输 出 电 压 下 双 向 晶 闸管 仍 能 导 通 。适 当 调 节 Ｒ 就 可 ４， 以得 到较 低 的 起 调 电压 。
ｔ
．
ｃ ＾●、
电感 Ｌ串联在主 电路上 ， 对突变 电流呈现很 大的阻抗， 起 到了平滑 滤波 作用 ； 、 支路并联在 电源线上 ， 高频干扰 Ｒ１Ｃ１ 将
ｌ
符 号
Ａ
ｂ ）结构
调 压 器 电 路 主 要 由阻 容 移 相 电路 和 双 向 晶 闸 管 图 ） Ｒ ５构成阻容移相 电路 。合上 电源开关
Ｓ， 流 电源 电压 通 过 Ｒ５ Ｒ 交 、 Ｐ向 电容 器 Ｃ 充 电 ， 电容 器 Ｃ ５ 当 ５
两端 的电压上 升到略高于双 向触发二极管 Ｓ Ｔ的转折 电压 时， Ｓ Ｔ和双 向晶闸管 ＶＳ相继导通 ， 负载 Ｒ Ｌ得 电工作 。当交流 电
【腿 ，
双向晶闸管的作用
双向晶闸管的作用双向晶闸管（Bilateral Triode Thyristor，简称BTT）是一种特殊类型的晶闸管，它具有双向导通的特性，能够同时在正向和反向导通电流。
双向晶闸管在电子器件中起着重要的作用，它在电力控制、电流保护、电压变换等领域都有广泛的应用。
本文将对双向晶闸管的作用进行讨论。
双向晶闸管的主要作用之一是电力控制。
它能够实现对交流电的控制，通过控制晶闸管的触发角，可以改变电流的导通时间，从而调整负载电流的大小。
这使得双向晶闸管成为交流电调光、电子变压器、温度控制器等电力控制装置的关键元件。
例如，在交流调光系统中，双向晶闸管可以根据调光信号的强弱来控制灯光的明暗程度，实现灯光的调节。
双向晶闸管的电力控制作用使得我们可以方便地控制交流电的大小和形状，提高了电力系统的灵活性和效率。
双向晶闸管还有一个重要的作用是电流保护。
在电力系统中，电流的过大或过小都可能对设备和电路造成损害，甚至引发事故。
双向晶闸管可以通过监测电流的大小来实现过电流保护。
当电流超过设定值时，双向晶闸管会自动断开电路，以保护设备的安全运行。
例如，在电力系统中，如果电流突然增大，双向晶闸管可以快速反应并切断电路，避免过电流对设备和线路造成损坏。
双向晶闸管的电流保护作用可以有效地保护电力设备和电路的安全运行。
双向晶闸管还可以实现电压变换的作用。
在电力系统中，有时需要将交流电的电压从一个值变换到另一个值。
双向晶闸管可以通过控制导通的时间来实现电压的变换。
当双向晶闸管导通时，电压通过电源和负载，实现电压的变换。
例如，在交流变压器中，通过控制双向晶闸管的导通时间，可以实现输入电压和输出电压的变换。
双向晶闸管的电压变换作用使得我们可以方便地实现交流电压的变换，满足不同电器设备的需求。
除了以上的作用，双向晶闸管还可以用于电压调节、电流补偿、电压逆变等领域。
它的双向导通特性使得其在交流电路中具有独特的应用优势。
双向晶闸管广泛应用于家用电器、电力设备、电子仪器等领域，为我们的生活和工作提供了便利。
双向晶闸管过零检测电路设计
双向晶闸管过零检测电路设计2012年05月18日 10:27 来源：本站整理作者：秩名我要评论(0) 引言双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。
双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。
为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。
过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。
由于采用过零触发，因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。
1 过零检测电路电路设计如图1 所示，为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V ，脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器，TPL521 - 2 为光电耦合器，起隔离作用。
当正弦交流电压接近零时，光电耦合器的两个发光二极管截止，三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通，产生负脉冲信号，T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚，以引起中断。
在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间，然后发出双向可控硅的同步触发信号。
过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。
2 过零触发电路电路如图3 所示，图中MOC3061 为光电耦合双向可控硅驱动器，也属于光电耦合器的一种，用来驱动双向可控硅BCR 并且起到隔离的作用，R6 为触发限流电阻，R7 为BCR 门极电阻，防止误触发，提高抗干扰能力。
当单片机80C51 的P1. 0 引脚输出负脉冲信号时T2 导通，MOC3061 导通，触发BCR 导通，接通交流负载。
另外，若双向可控硅接感性交流负载时，由于电源电压超前负载电流一个相位角，因此，当负载电流为零时，电源电压为反向电压，加上感性负载自感电动势el 作用，使得双向可控硅承受的电压值远远超过电源电压。
双向可控硅及触发电路
双向可控硅及其触发电路双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。
双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。
为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。
（过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通，由于采用过零触发，因此需要正弦交流电过零检测电路）双向可控硅分为三象限、四象限可控硅，四象限可控硅其导通条件如下图：总的来说导通的条件就是：G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通，这个电压可以是正、负，和T1、T2之间的电流方向也没有关系。
因为双向可控硅可以双向导通，所以没有正极负极，但是有T1、T2之分再看看BT134-600E的简介：（飞利浦公司的，双向四象限可控硅，最大电流4A）推荐电路：为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V ，脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器，TPL521 - 2 为光电耦合器，起隔离作用。
当正弦交流电压接近零时，光电耦合器的两个发光二极管截止，三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通，产生负脉冲信号，T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚，以引起中断。
在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间，然后发出双向可控硅的同步触发信号。
过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。
过零触发电路电路如图3 所示，图中MOC3061 为光电耦合双向可控硅驱动器，也属于光电耦合器的一种，用来驱动双向可控硅BCR 并且起到隔离的作用，R6 为触发限流电阻，R7 为BCR 门极电阻，防止误触发，提高抗干扰能力。
单片机双向可控硅
单片机双向可控硅
双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。
双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。
为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。
过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。
由于采用过零触发，因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。
双向晶闸管交流调压电路分析
双向晶闸管交流调压电路分析双向晶闸管交流调压电路分析同学：老师，双向晶闸管看起来与单向晶闸管的外形差不多，也有三个电极（图2 ），它的主要工作特性是什么呢？教师：双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联（图3 ）,但只有一个控制极。
这样，双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电，而单向晶闸管却是一种可控的单方向导电器件。
给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲，都能使管子触发导通。
这样，触发电路的设计就具有很大的灵活性，可以采用多种不同的触发方式。
此外，双向晶闸管的两个主电极不再分为阳极和阴极，而是称为第一电极T1和第二电极T2。
双向晶闸管在电路中不能用作可控整流元件，主要用来进行交流调压、交流开关、可逆直流调速等等。
同学：双向晶闸管触发电路（图1 ）中，使用了双向触发二极管，我们过去没有听说过这种管子，这是一种什么样的器件呢？老师：双向触发二极管（图4 ）从结构上来说，是一种没有控制极的晶闸管，我们可以把它看成是两个二极管的反向并联。
这样，无论在双向触发二极管的两极之间外加什么极性的电压，只要电压的数值达到管子的转折电压值，就能使它导通。
值得注意的是，双向触发二极管的转折电压较高，一般在20〜40V范围。
同学：老师，您给我们讲讲双向触发二极管组成的双向晶闸管触发电路的工作原理吧。
老师：调压器电路主要由阻容移相电路和双向晶闸管两部分组成。
我们单独画出这两部分电路（图5 ）, R5、RP 和C5构成阻容移相电路。
合上电源开关S ,交流电源电压通过R5、RP向电容器C5充电，当电容器C5两端的电压上升到略高于双向触发二极管ST的转折电压时，ST和双向晶闸管VS相继导通，负载RL得电工作。
当交流电源电压过零瞬间，双向晶闸管自行关断，接着C5又被电源反向充电，重复上述过程。
分析电路时，大家应该意识到，触发电路是工作在交流电路中的，交流电压的正、负半周分别会发岀正、负触发脉冲送到双向晶闸管的控制极，使管子在正、负半周内对称地导通一次。