可控矽初學整理

2021-10-09 03:43:10 字數 2515 閱讀 1043

stm32f103雙向可控矽調節220v調光

這是基於stm32f103rbt6這個mcu設計的硬體電路,利用外部中斷接收觸發訊號,定時器進行pwm占空比的輸出,485進行指令控制占空比,通過可控矽實現220v市電的輸出。

這個是輸入波形的輸出波形的大致原理。

解析:這裡進入的是220v電壓,為50hz。經過我們原理中的b1這個器件波形變成100hz的波形,再進過器件u6轉成如圖100hz的波形,這個為mcu輸入同步訊號檢測。當我們檢測到乙個上公升沿的時候啟動pwm訊號輸出,這裡pwm也要設為100hz的頻率。輸出這個波形可以自己調節占空比,當pwm為低電平的時候可控矽不導通,高電平的時候導通,通過可控矽再次將波形轉化為50hz。

程式邏輯流程圖:

解析:我們通過指令將這個占空比數值傳給pwm配置(定義乙個全域性變數)。這裡每次檢測到上公升沿就進行一次pwm啟動,完成後退出中斷,這裡要一直採集輸出訊號進行波形校正,所以在中斷裡面進行配置。這裡採用上公升沿中斷比較好,因為有硬體延時。

這裡中斷方式採用上公升沿中斷較好,因為硬體也有延時,定時器計數要採用向下計數,因為pwm那個基準值,當計數值大於這個基準值的時候輸出為低電平,小於這個基準值的時候為高電平。

可控矽及其應用 -- 功率調節、電機調速

可控矽(scr – silicon controlled rectifier),是可控矽整流元件的簡稱,是一種具有三個pn結的四層結構的大功率半導體器件, 亦稱為閘流體。多用來作可控整流、 逆變、變頻、調壓、無觸點開關等。該器件被p1n1p2n2四層三端結構元件,共有三個pn結,分析原理時,可以把它看作由乙個pnp管和乙個npn管所組成。

需要注意的是:

主要了解其結構,分析其相當於乙個pnp管和乙個npn管所組成電路。

引腳定義不同,觸發方式區別,單、雙嚮導通的區別,應用範圍。

特性曲線,四種觸發方式,雙向可以充分利用交流電的能量,應用範圍更廣,廣泛應用於各種家用電器中,如調速風扇、空調機、電視機、組合音響、聲光電路及工業控制等。我們下面也主要使用雙向可控矽。

過零檢測,相位控制、時間比例零位控制和分配式零位控制三種控制模式的對比分析。

增加浪湧吸收和抑制電路,即加設阻容吸收迴路或串接電感,以避免誤觸發;增加高頻吸收迴路,即在交流電源兩加設高頻旁路電容,以抑制帶給電源的干擾;適當增加觸發電流,以降低溫公升;光隅隔離,在g與t1端加設乙個幾k的電阻,以提高抗干擾能力等。

好,下面看兩個應用。

該加熱器可以調低、中、高三個檔位的加熱功率,不需要非常精確靈敏的控制,所以使用了較長週期的pwm來實現時間比例零位控制,電路中沒有加入一些抗干擾設計(省成本),但需要可矽ic有過零檢測特性,具體電路如下圖1:

圖1、可控矽控制加熱器電路

相位控制方式可以比較精確的控制電機速度,作用於每乙個交流正弦波,改變正弦波每乙個正半波和負半波的導通角來控制電壓的大小,進而可以調節輸出電壓和功率大小。

電路分為過零檢測電路和過零觸發電路兩部分。

a.過零檢測電路

主要使得mcu可以檢測到交流電正弦波的零電壓發生時間,通過光電耦合器、三極體、比較器等方式實現;

低成本實現過零檢測:三極體b極接470k電阻,c極接10k再進mcu外部中斷腳,e、b間反接乙個二極體保護,可以得到週期10ms的方波。

下面給出的是光耦實現過零檢測,比較精確可靠;

b.過零觸發電路

當mcu檢測到過零訊號,可以通過一定延時輸出來調節導通角,進而可以調節輸出功率大小;

下面給出的是帶光耦隔離和高頻旁路的過零觸發電路。

圖2、電機調速控制電路

可控矽在許多家電和工業控制產品中扮演著非常重要的角色,在很多不同產品應用中,有著不同的電路設計;只有對可控矽有了全面的了解,再多參考、體會前人的設計要點,才能設計出高效可靠的產品。

單向可控矽(SCR)雙向可控矽(TRIAC)

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閘流體 可控矽

閘流體是晶體閘流管的簡稱,原名可控矽整流器 scr 簡稱可控矽,其派生器件有雙向閘流體和可關斷閘流體。閘流體的出現,使半導體器件從弱電領域進入強電領域。主要應用於整流 逆變 調壓 開關等方面,應用最多在閘流體可控整流。具有3個pn結的四層結構的器件,引出的電極分別為陽極a 陰極k和控制極g。右邊為其...