如何使用可控硅

前言： 
    不少人都應該使用過可控硅吧，但有多少人知道在可控硅的應用電路設計中，須要注意什麼問題？哪些參數又是須要考慮的？會用一個可控硅很容易，書上抄個電路圖下來，就能夠，但想用好可控硅可不是那麼簡單的事情。因以前我說過對於馬達驅動寫些資料的，這個就全當是個人第一步吧，我知道不少簡單的馬達控制中會用到可控硅來實現調速。 

    我計劃以ST的一款可控硅數據手冊爲例，介紹可控硅應用電路設計中哪些參數是須要注意，同時也介紹一款ST的新器件AC Switch。我對它的理解是可以使用MCU的IO直接驅動，帶有過壓保護的可控硅。最後呢，再以ST的一份ST6單片機控制馬達的應用筆記爲結尾，介紹如何使用MCU來控制Triac。我買的美的的豆漿機用的就是ST的ST6 MCU和ST的可控硅。首先申明我使用可控硅的時間不是很長，若是下述內容有錯誤，歡迎你們丟雞蛋，呵呵，記住要是轉載須要註明來源哦，要不我可會投訴的。本文檔的資料來源於06年初ST在法國的一次培訓講義，加入了一些本身的理解。 

    在寫本文以前，我想要作到人有我無，人無我有的「境界」，決定用Google搜索一下，看看有沒有相似的文章，呵呵，發現能夠找到的都是一些可控硅的原理，這些我就不打算提了，僅解釋工做原理。目前沒有在網上找到一份有對可控硅電路設計，哪些參數該如何使用的文章。看來這篇帖子的回頭率又能夠蠻高的了，我要先偷着樂了。 

    剛纔看了一下本本里的可控硅資料，一瞄就看到了BTA06,呵呵，就拿它了。AC Switch嗎，就用ACS108-6S吧，本文將會實際的對照原始的Datasheet來解釋一些參數，Philips的不要問我，本身找吧。 

    下面的內容是本文會涉及到的一些資料的下載地址： 
    一、ST晶閘管(Thyristors)產品的首頁：  
    http://www.stmicroelectronics.com.cn/stonline/products/families/thyristors

_acswitch/thyristors.asp 
    二、BTA06-600BRG 
    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2936/bta06.pdf 
    三、ACS108-6S 
    http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11962.pdf 
     
    發現本文的標題太難寫了。 


正文： 
    廢話講完了，開始正文吧！ 

1、概述 
    在平常的控制應用中咱們都一般會遇到須要開關交流電的應用，通常控制交流電的時候，咱們會使用不少種方法，如： 

一、使用繼電器來控制，如電飯煲，洗衣機的水閥： 
           

二、使用大功率的三極管或IGBT來控制： 
           

三、使用整流橋加三極管： 
           

四、使用兩個SCR來控制： 
           

五、使用一個Triac來控制： 
           

    
    晶閘管(Thyristor)又叫可控硅，按照其工做特性又可分單向可控硅(SCR)、雙向可控硅(TRIAC)。其中雙向可控硅又分四象限雙向可控硅和三象限雙向可控硅。同時可控硅又有絕緣與非絕緣兩大類，如ST的可控硅用BT名稱後的「A」、與「B」來區分絕緣與非絕緣。   

    單向可控硅SCR：全稱Semiconductor Controlled Rectifier(半導體整流控制器) 
 

    雙向可控硅TRIAC：全稱Triode ACSemiconductor Switch(三端雙向可控硅開關)，也有廠商使用Bi-directional Controlled Rectifier(BCR)來表示雙向可控硅。 
 

    請注意上述兩圖中的紅紫箭頭方向！ 

    可控硅的結構原理我就不提了。 


2、可控硅的控制模式 
    如今咱們來看一看一般的可控硅控制模式 
一、On/Off 控制： 
           
    對於這樣的一個電路，當經過控制信號來開關Triac時，咱們能夠看到以下的電流波形 
           
    一般對於一個典型的阻性的負載使用該控制方法時，能夠看到控制信號、電流、相電壓的關聯。 
           


二、相角控制： 
   也叫導通角控制，其目的是經過觸發可控硅的導通時間來實現對電流的控制，在簡單的馬達與調光系統中多能夠看到這種控制方法 
           
   在典型的阻性負載中，經過控制觸發導通角a在0～180之間變化，從而實現控制電流的大小
           



3、 
    咱們知道，可控硅的一個導通週期能夠有四步：