雙向可控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(tǒng)中,，可作為功率驅(qū)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(guān)使用,。雙向可控硅接通的一般都是一些功率較大的用電器，且連接在強電網(wǎng)絡(luò)中,，其觸發(fā)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(tǒng)中的觸發(fā)信號加載到可控硅的控制極。為減小驅(qū)動功率和可控硅觸發(fā)時產(chǎn)生的干擾,，交流電路雙向可控硅的觸發(fā)常采用過零觸發(fā)電路,。過零觸發(fā)是指在電壓為零或零附近的瞬間接通。由于采用過零觸發(fā),，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

電路設(shè)計如圖1 所示，為了提高效率,，使觸發(fā)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(fā)脈沖,，且觸發(fā)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(fā)光二極管截止,，三極管T1基極的偏置電阻電位使之導通，產(chǎn)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(wù)子程序中使用定時器累計移相時間,，然后發(fā)出雙向可控硅的同步觸發(fā)信號,。過零檢測電路A、B 兩點電壓輸出波形如圖2 所示,。

2 過零觸發(fā)電路

電路如圖3 所示,，圖中MOC3061 為光電耦合雙向可控硅驅(qū)動器，也屬于光電耦合器的一種,，用來驅(qū)動雙向可控硅BCR 并且起到隔離的作用,，R6 為觸發(fā)限流電阻，R7 為BCR 門極電阻,，防止誤觸發(fā),，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(fā)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?qū)?，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(lián)一個RC阻容吸收電路,，實現(xiàn)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(jié)束語

雙向可控硅過零觸發(fā)電路主要應用于單片機控制系統(tǒng)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(shè)備，經(jīng)過實踐證明工作安全,、可靠,。本文重點介紹了過零檢測、觸發(fā)電路,。至于軟件設(shè)計比較簡單,，當過零檢測電路檢測到過零時產(chǎn)生中斷請求，只要在中斷服務(wù)程序中通過單片機80C51 的P1. 0 引腳發(fā)出觸發(fā)脈沖即可觸發(fā)雙向可控硅導通,，限于篇幅，在這里就不再贅述,。