Niuren教您设计双向晶闸管过零触发电路

双向晶闸管是一种广泛用于电路系统设计的半导体器件. 同时，这种半导体器件常用于单片机控制系统的研究与开发中. 双向晶闸管在工作过程中没有反向耐压的问题，控制电路简单. 这两个优点使其非常适合用作交流非接触式开关. 本文将分享双向晶闸管过零触发电路的设计方法双向可控硅开关电路双向可控硅开关电路，让牛仁教您一步之遥即可完成电路设计.

双向晶闸管过零触发电路在整个电路系统中，其作用是减少驱动功率和晶闸管触发干扰. 此处所说的过零触发器可以理解为电压为零或接近零时的瞬时接通. 由于过零触发，上述电路还需要建立一个正弦交流过零检测电路. 下面我们将简要介绍这两个电路的设计.

在晶闸管电路的整个设计过程中，过零检测电路的电路设计如图1所示. 在该电路的设计中，为了提高整体效率并使触发脉冲与电流同步. 交流电压，设计要求每半个交流周期输出一个触发脉冲，并且触发脉冲电压应大于4V，脉冲宽度大于20us. 在图1中，BT是一个变压器，TPL521-2是一个光耦合器，在该电路中主要起隔离作用. 当正弦交流电压接近于零时，光电耦合器的两个发光二极管关闭，晶体管T1的基极的偏置电阻器电位将其导通，并生成负脉冲信号. 输入引脚INT0引起中断. 使用计时器在中断服务子程序中累积相移时间，然后发出双向晶闸管的同步触发信号. 在这个过零检测电路中，两个点A和B的电压输出波形如下图2所示.

图1可控硅过零检测电路

图2 A和B两点的电压输出波形

晶闸管过零检测电路的设计完成后，我们需要进行过零触发电路的设计和研究. 双向晶闸管过零触发电路的设计方案如下图3所示. 从下图可以看出，MOC3061是一个光电耦合器双向晶闸管驱动器. 该驱动器也是一种光电耦合器. 它主要用于驱动该电路系统中的双向可控硅BCR并起到隔离功能，R6是触发电流限制电阻，R7是BCR栅极电阻，以防止错误触发并提高抗干扰能力. 当单片机80C51的P1.0引脚输出负脉冲信号时，T2导通，MOC3061导通，BCR触发导通，交流负载导通.

另一个需要说明的问题是，在该过零触发电路的设计中，当双向晶闸管连接到感应交流负载时，电源电压将负载电流领先相电流，因此当当负载电流为零时，电源电压为反向电压，再加上感性负载的自感电动势el，使得晶闸管本身的电压值将远远超过电源电压. 尽管双向晶闸管反向导通，但很容易击穿，因此，双向可控硅必须能够承受这种反向电压. 通常，在晶闸管的两极之间并联连接一个RC电阻电容吸收电路，以实现双向SCR过压保护. 图2中的C2和R8为C. 3个是RC电阻电容吸收电路.

图3三端双向可控硅开关元件过零触发电路

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