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可控硅资料
可控硅交流调压器电路
2010-07-0319:
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可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，目前交流调压器多采用可控硅调压器。
这里介绍一台电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器，这可用作家用电器的调压装置，进行照明灯调光，电风扇调速、电熨斗调温等控制。
这台调压器的输出功率达i00vy一般家用电器都能使用。
1：
电路原理：
电路图如下
可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成，其电路原里图如下：
从图中可知，二极管D1—D4组成桥式整流电路，双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。
当调压器接上市电后，220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1-D4整流，在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。
在交流电的正半周时，整流电压通过R4W1对电容C充电。
当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时，T1管由截止变为导通，于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电，结果在R2上获得一个尖脉冲。
这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极，使可控硅导通。
可控硅导通后的管压降很低，一般小于1V,所以张弛振荡器停止工作。
当交流电通过零点时，可控硅自关断。
当交流电在负半周时，电容C又从新充电,,如此周而复始，便可调整负载RL上的功率了。
2:
元器件选择
调压器的调节电位器选用阻值为470KQ的WH114-1型合成碳膜电位器，这种电位器可以直接焊在电路板上，电阻除R1要用功率为1W勺金属膜电阻外，其余的都用功率为1/8W的碳膜电阻。
D1-D4选用反向击穿电压大于300V最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管，如2CZ21B2CZ83E2DP3B等。
SCR选用正向与反向电压大于300V额定平均电流大于1A的可控硅整流器件，如国产3CT系例。
可控硅应用集锦
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本文介绍的这种延时照明灯非常简单，安装也十分方便，将它直接连接于普通开关的两端即可。
使用时，打开开关电灯点亮，关灯后由于延时电路的作用使电灯仍亮几秒钟后自动熄灭。
本电路安全可靠，适合初学者自制。
电路原理：
该延时照明灯的电路如附图所示。
延时电路如虚线框内所示。
图中K为拉线
开关或墙壁开关，当K闭合后，该延时电路不工作，电灯处于正常的发光状态。
当K被
关断后，该电压一方面经R1向电容C充电，由于在C的充电期间没有电流流过R2,则三极管V—直处于截止状态；另一方面，该电压经R3R4向可控硅SCR提供触发电压，使可控硅处于导通状态，因此在关灯后电灯亮一段时间。
当电容C被充足电后，使三极管V由截止转为导通状态，将可控硅SCF关断，电灯也就熄灭了。
本电路关灯延时期间，延时时间由R1、C的取值来确定，读者也可根据各自需要自行确定。
本电路中的可控硅，笔者选用的为单向可控硅，在关灯延时期间电灯的亮度约为开灯时亮度的一半，以适合人们的视觉上的需要，同时又可节能。
电路制作：
图中单向可控硅SCR选用MCR1098,耐压须为600V以上。
灯泡的功率不大于100W为宜。
二极管VD为1N4007,V为C1815电阻均为1/8W碳膜电阻。
制作时，用一小块电路板将图中虚线框内各元器件焊装上。
最好将本电路装在拉线开关底部凹槽内，用胶水粘牢并将引线接至开关两接线端即可。
简单的停电自锁开关
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D
停电II锁开\ht1p:
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电网供电正常时，它象普通开关一样使用。
按一下K1,220V交流电经R1和R2分压给双向可控硅提供一触发电压，使双向可控硅导通。
可控硅导通后，在电源电压正半周期间，少量电流经R4D向C充电，同时经R3R2分压触发可控硅；在负半周期间，C向R3和R2放电并触发双向可控硅，这样使双向可控硅继续导通，保证负载正常工作。
一旦电网突然停电，C上的电荷经R3和R2放电。
在电网恢复供电后，由于K1常开，C上又无电压，不能使双向可控硅触发导通，电路呈断开自锁状态，因此没有电流流过负载。
只有重按一下K1,负载才能正常工作，从而有效地防止了因断电后恢复供电造成的浪费和事故。
常闭按钮K2用于正常供电情况下关断电路。
电视机背景灯自动开关
收看电视时，如果开一盏瓦数不太大的灯，让室内有一定的背景亮度，这时眼睛不易疲劳。
下图是一个受电视机工作控制的背景灯开关电路。
在收看电视时，背景灯H自动点
亮，电视关机后，灯H自动熄灭。
电视机背赧灯F1动开http:
兀止sh.ingdu・noi
图中CZ是电视机电源插座，R1和VD1-VD4在电视机正常工作时的压降很小，对电视机的正常工作无影响，其中VD3和VD4两只二极管的导通压降约1.2V，该电压经C滤波后,通过R2给可控硅V提供触发电压，使V导通，此时灯H亮，电视关机后，V失去触发电压，灯H立即熄灭。
对于遥控关机或定时关机的电视机，虽然关机后插座回路仍有较小电流通过，但因R1阻值很小，其压降也很小，此时VD2和VD3VD4仍不导通，可控硅仍得不到触发电压，所以灯H同样熄灭。
双端无源电子节能开关
为了杜绝楼梯、走廊、过道等公共场所的长明灯现象，达到节电的目的，出现了不少电子节能开关，用延时关灯的方式自动熄灭电灯。
但笔者认为要想使这种开关得到推广使用，必须解决以下三个问题：
1、便于安装，在不改变市电接线的条件下能与现有的照明开关互换、即要求电子节能开
关是-端器件。
2、要求电子节能开关关断时电阻无穷大，通态电阻越小越好，即电子节能开关可近似地看作是一个无源器件。
3、容易制作，造价低、体积小，避免使用变压器和继电器。
基于以上三点，笔者设计了一个电子节能开关，电路如下图所示：
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按一下S,220V交流电经桥式整流后通过V5向电容器C充电，当电容器上的电压高于单向可控硅SCR勺控制极触发电压时，单向可控硅被触发导通，灯泡点亮。
松开S后，电
容器上的电荷通过电阻器R放电，维持单向可控硅导通，延时到预定时间后（本电路参数亮灯时间在1〜2分钟内），单向可控硅在导通电流小于维持电流时关断，灯泡熄灭。
本开关电路只有两个接线端，是一个双端器件，开关在关断状态时，电阻呈无穷大，在导通时，开关上的压降小于3V，仅为市电电压的1.36%，因此，又可以近似地把它看作是一个无源器件。
如果把图中的桥式整流部分去掉，虽然可以降低成本，但灯泡上只能得到半波电源，灯泡会出现闪烁，照明效果不好。
若去掉桥式整流部分后再把单向可控硅换成双向可控硅，灯泡上可得到全波电源，但为了使双向可控硅在电源负半周时能可靠地导通要增大电容器C的容量，因此成本要略高于图中所示电路。
可靠性好的交流固体继电器
交流固体继电器（AC-SSR亦称交流无触点开关，在计算机控制等逻辑控制电器中可达到以弱控强和弱强隔离的目的。
本文向读者推荐一种简单好用、性能稳定、便于自制的交流固体继电器。
由于它对元器件指标要求不高，从而降低了成本。
下图是本交流固体继电器的电路图，其中DIAC是双向二极管，用以保证双向可控硅SCR的可靠导通；在双向可控硅导通后，DIAC用来保护光敏三极管免于击穿；又利用DIAC的导通稳压特性和电容C1的移相作用，使触发支路的功率降低。
由于使用了DIAC,使
得许多在其它电路中不易触发而被筛选掉的可控硅能够重新使用，并稳定地工作。
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图中R*—般选100〜150Q,主要考虑是使光电耦合器OPC工作可靠；D1为保护光电耦合器而设。
交流经R1与C1构成的阻容支路由D2〜D5整流作为触发回路的激励源，R2与C2为阻容吸收网络，防止感性负载下的误触发；C3用于抑制高频干扰。
双向二极管选北京椿树整流器厂生产的DIAC,转折电压VB620V,曲复电压》5V即可（峰值输出电流一般都满足触发要求）；光电耦合选北京光电器件厂的GD31〜315中任一种均可；双向可控硅没有严格要求，只要是好管子，一般都能用。
可调电压插座
电路如下图，可用于调温（电烙铁）、调光（灯）、调速（电机），使用时只要把用电器的插头插入插座即可，十分方便。
V1为双向二极管2CTSV2为3CTSI双向可控硅，调节RP可使插座上的电压发生变化
声控音乐彩灯
彩灯控制器的电路如下图，R1、R2D和C组成电阻降压半波整波电路，输出约3V的直流电供SCR勺控制回路用。
压电陶瓷片HTD担任声-电换能器，平时调W使BG集电极输出低电平，SCF关断，彩灯不亮。
当HTD接收到声波信号后，BG集电极电平升高，SCR即开通，所以彩灯能随室内收录机播出的音乐节奏而闪烁发光。
声控灵敏度愈高，但W过小时，电灯常亮，这时就失去声控作用，使用调试时，将W由
大逐渐调小至某一阻值时，电灯即点亮，再将W退回少许（即稍微调大），电灯就熄灭，这时声控灵敏度最高，离HTD二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁。
如嫌灵敏度太高，只要将W调大些即可，电灯长亮不熄，表示BG的放大倍数B值过小，应更换B大些的三极管。
电阻均为1/8W碳膜电阻。
光控电子开关
光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（或人为亮度）的大小所控制的。
该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
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工作原理：
电路如上图所示，220V交流电通过灯泡H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。
白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D
呈现底阻状态W1KQ,使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。
此时流过灯泡H的电流W2.2mA，灯泡H不能发光。
电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。
夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D呈现高阻状态》100KQ,使三极管V正向导通，发射极约有0.8V的电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。
RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。
安装与调试：
安装时，将装焊好的印制板放入透明塑料盒内并固定好，将它与受控电灯H串联，并让它正对着天幕或房子采光窗前较明亮的空间，避免3米以内夜间灯光的直
接照射。
调试宜傍晚时进行，调节RP阻值的大小，使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。
简易混合调光器
与电流的最大值在相位上相差90°。
根据这一原理，把C1和C2串联联接，并从中间取
出该差为我所用，这比电阻与电容串联更稳定。
电路中，D1和D2分别对电源的正半波
及负半波进行整流，并加到A触发和C1或C2充电。
进一步用W来改变触发时间进行移
相，只要调整W的阻值，就可达到改变输出电压的目的。
D1和D2还起限制触发极的反
相电压保护双向可控硅的作用。
简易触摸开关
笔者在实验中，偶然发现单向可控硅（MCR100-8控制极在不需要加正向电压的情况下,只要用手触摸一下，就会导通，因此，笔者设计了一种简单的触摸开关，电路如下图所示。
触摸一下金属片开，SCR1导通，负载得电工作。
触摸一下金属片关，SCR2导通，继电器J得电工作，K断开，负载失电，SCR2关断后，电容对继电器J放电，维持继电器吸合约4秒钟，故电路动作较为准确。
如果将负载换为继电器，即可控制大电流工作的负载。
有兴趣的朋友，不妨一试
可控硅的符号、性能和参数介绍
2010-07-0319:
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一、可控硅符号与性能介绍
可控硅符号：
可控硅也称作晶闸管，它是由PNPN3层半导体构成的元件，有三个电极，阳极A,阴极K和控制极G
可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性好。
在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。
可控硅分为单向的和双向的，符号也不同。
单向可控硅有三个PN结，由最外层的P极和N极引出两个电极，分别称为阳极和阴极，由中间的P极引出一个控制极。
单向可控硅有其独特的特性：
当阳极接反向电压，或者阳极接正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，而阳极和控制极同时接正向电压时，它就会变成导通状态。
一旦导通，控制电压便失去了对它的控制作用，不论有没有控制电压，也不论控制
电压的极性如何，将一直处于导通状态。
要想关断，只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向。
双向可控硅的引脚多数是按T1、T2、G的顺序从左至右排列（电极引脚向下，面对有字符的一面时）。
加在控制极G上的触发脉冲的大小或时间改变时，就能改变其导通电流的大小。
与单向可控硅的区别是，双向可控硅G极上触发脉冲的极性改变时，其导通方向就随着极性的变化而改变，从而能够控制交流电负载。
而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通，所以可控硅有单双向之分。
二、向强电冲击的先锋一可控硅
可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率
半导体器件。
实际上，可控硅的功用不仅是整流，它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电，等等。
可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。
它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。
1.可控硅的结构和特性
可控硅从外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三种。
螺旋式的应用较多。
可控硅有三个电极一一阳极（A）阴极（C）和控制极（G。
它有管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN结。
可控硅和只有一个PN结的硅整流二极度管在结构上迥然不同。
可控硅的四层结构和控制极的引用，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。
在应用可控硅时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。
目前已能制造出电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。
一般把5安培以
下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
可控硅为什么其有“以小控大”的可控性呢？
首先，我们可以把从阴极向上数的第一、二、三层看面是一只NPN型号晶体管，而二、三四层组成另一只PNP型晶体管。
其中第二、第三层为两管交迭共用。
当在阳极和阴极之间加上一个正向电压Ea，又在控制极G和阴极C之间（相当BG1的基一射间）输入一个正的触发信号，BG1将产生基极电流Ib1，经放大，BG1将有一个放大了B1倍的集电极电流IC1。
因为BG1集电极与BG2基极相连，IC1又是BG2的基极电流Ib2°BG2又把比Ib2（Ib1）放大了B2的集电极电流IC2送回BG1的基极放大。
如此循环放大，直到BG1、BG2完全导通。
实际这一过程是“一触即发”的过程，对可控硅来说，触发信号加入控制极，可控硅立即导通。
导通的时间主要决定于可控硅的性能。
可控硅一经触发导通后，由于循环反馈的原因，流入BG1基极的电流已不只是初始的Ib1，而是经过BG1、BG2放大后的电流（B1*B2*Ib1）这一电流远大于Ib1，足以保持BG1的持续导通。
此时触发信号即使消失，可控硅仍保持导通状态只有断开电源Ea或降低Ea，使BG1、BG2中的集电极电流小于维持导通的最小值时，可控硅方可关断。
当然，如果Ea极性反接，BG1、BG2由于受到反向电压作用将处于截止状态。
这时，即使输入触发信号，可控硅也不能工作。
反过来，Ea接成正向，而触动发信号是负的，可控硅也不能导通。
另外，如果不加触发信号，而正向阳极电压大到超过一定值时，可控硅也会导通，但已属于非正常工作情况了。
可控硅这种通过触发信号（小的触发电流）来控制导通（可控硅中通过大电流）的可控特性，正是它区别于普通硅整流二极管的重要特征。
2.可控硅的主要参数
可控硅的主要参数有：
（1）额定通态平均电流IT在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。
（2）正向阻断峰值电压VPF在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。
可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。
（3）反向阴断峰值电压VPR当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。
使用时，不能超过手册给出的这个参数值。
（4）控制极触发电流Ig1、触发电压VGT在规定的环境温度下，阳极一一阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电
压。
（5）维持电流IH在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。
近年来，许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，
用负触发信号使其关断的可控硅等等。
可控硅调压电路原理_可控硅调压器电路图—晶闸管交流调压电路分析
1.可控硅（晶闸管）交流调压电路的原理方框图如图1所示。
图1交流可控硅调压电路原理方框图
（1）整流电路采用桥式整流，将220伏,50赫兹交流电压变为脉动直流电。
（2）抗干扰电路为普通电源抗干扰电路。
（3）可控硅控制电路采用可控硅和降压电阻组成。
（4）张弛振荡器由单结晶体管和电阻组成。
（5）冲放电电路有电阻和可变电阻及电容组成。
2.可控硅（晶闸管）交流调压电路原理图
图2交流可控硅调压电路的原理图
3.可控硅（晶闸管）交流调压电路工作原理
图中TVP抗干扰普通电源电路。
采用双向TVP管子。
它对于电网的尖脉冲电压和雷电叠
加电压等等干扰超过去额定的数值量，都能有效的吸收。
整流电路采用桥式整流,由4只二极管组成，D1,D2,D3,D4组成。
双基极二极管组成张弛真振荡器作为可控硅的同步触发电路。
当调压器接上市电后220伏交流电通过负载电阻Rc,二极
管D1到D4整流，在可控硅SCH的A,K两极形成一个脉动的直流电压。
该电压由电阻R1降压
后作为触发电路的直流电源。
在交流的正半周时，整流电路通过电阻R1,可变电阻W1对电容充
电。
当充电电压T1管的峰值电压Up时,管子由截止变为导通。
于是电容C通过T1管的e1,b1
结和R2迅速的放电，结果在R2上获得一个尖脉冲。
这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的
控制极,使可控硅导通。
可控硅导通后的管压降很低，一般小于1伏,所以张弛振荡器停止工作。
当交流电通过0点时，可控硅自行关断。
当交流电在负半周时C又重新充电…周而复始。
改变可变电阻的阻值可改变电容的冲放电时间，从而改变可控硅的导通时刻，来改变负载上的的输出电
压。
4.可控硅（晶闸管）交流调压电路元件参数的选择
（1）二极管D1,D2,D3,D4于300优整流电流大于0.3安的硅流二极管。
型号2CZ21B,2CZ83E。
（2）晶闸管选用正向与反向电压大于300伏,额定平均电流大于1安的可控硅整流器件。
型号国产3CT。
（3）调压电位器选用阻值围470千欧的WH114—1型的合成炭膜电位器。
（4）电阻R1选用功率为1瓦的金属膜电阻。
（5）电阻R2,R3,R4选用功率为1/8瓦的炭膜电阻。
5.这种交流可控硅调压电路特点
（1）具有调压功能，输出电压范围100到220伏；
（2）具有输出电压可调功能。
可根据需要调节输出电压；
（3）所设计的电路具有的抗干扰功能
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