大家好，我是李工，放假之前，給大家詳細總結了一下可控矽觸發的方法，這次給大家講解一下可控矽觸發電路原理，常見的可控矽觸發電路。

為了使使用可控矽（SCR）的電路正常運行，觸發電路應在準确的時間提供觸發信号，以确保在需要時開啟。

一般來說，用于觸發可控矽2SCR的觸發電路必須滿足以下标準：

• 産生适當幅度和足夠短上升時間的栅極信号
• 産生足夠持續時間的門信号
• 在所需範圍内提供準确的射擊控制
• 确保不會因錯誤信号或噪聲而觸發
• 在AC應用中，确保在可控矽SCR正向偏置時施加栅極信号
• 在三相電路中，提供相對于參考點相距120
• 确保同時觸發串聯或并聯連接的可控矽SCR

通常使用三種基本類型的栅極觸發信号：直流信号脈沖信号和交流信号。

觸發要求通常以直流電壓和電流的形式提供，由于脈沖信号通常用于觸發可控矽SCR，因此還需要考慮觸發脈沖的持續時間。

幅度剛好等于DC要求的觸發脈沖必須具有足夠長的脈沖寬度，以确保在可控矽SCR的整個導通時間内提供栅極信号。

随着栅極信号幅度的增加，可控矽的開啟時間減少，栅極脈沖的寬度可能會減小。對于高感性負載，脈沖寬度必須足夠長，以确保陽極電流上升到大于可控矽SCR的鎖存電流的值。

下圖顯示了一個簡單的電路，該電路應用來自外部觸發電路的直流信号。

開關S閉合以打開可控矽SCR。閉合開關将直流電流施加到可控矽SCR的栅極，該栅極由源極(V_)正向偏置。一旦可控矽SCR 導通，就可以打開開關以移除栅極信号。

二極管D将負栅極信号的幅度限制為1V，電阻器R用于限制栅極電流。

簡單的可控矽電路

下圖顯示了從主電源内部提供栅極信号的替代電路，這兩個電路以基本相同的方式運行。

施加恒定的直流栅極信号是不可取的，因為栅極功率耗散會一直存在。此外，在交流應用中，直流栅極信号不用于觸發可控矽SCR，因為在負半周期期間栅極處存在正信号會增加反向陽極電流并可能損壞可控矽。

從主電源内部提供栅極信号的替代可控矽電路

為了降低栅極功率耗散，可控矽觸發電路産生單個脈沖或一串脈沖，而不是連續的直流栅極信号，這可以精确控制可控矽SCR的觸發點，此外，很容易在可控矽SCR和栅極觸發電路之間提供電氣隔離。

如果多個可控矽SCR從同一個源選通，則通過脈沖變壓器或光耦合器進行電氣隔離很重要，隔離還可以減少不需要的信号，例如瞬态噪聲信号，這些信号可能會無意中觸發敏感的SCR。

可控矽觸發電路--脈沖信号電路圖

上圖顯示了使用單結晶體管(UJT)振蕩器産生脈沖的最常見方法，該電路非常适合觸發可控矽SCR。

它在B處提供一系列窄脈沖，當電容充電到UT的峰值電壓(V_)時，UJT開啟。這會在發射極–基極1結上放置一個低電阻，并且發射極電流流過脈沖變壓器的初級，将栅極信号施加到可控矽SCR，可以通過增加C的值來增加輸出信号的脈沖寬度。

該電路的一個困難是，由于脈沖寬度窄，在去除栅極信号之前可能無法獲得鎖存電流。不過一個RC緩沖電路可以用來消除這個問題。

可控矽觸發電路--脈沖信号電路圖

上圖所示電路的操作與此類似，通過使用R兩端的輸出來驅動與變壓器初級串聯的晶體管Q，可以改善脈沖的寬度和上升時間。

當來自UJT的脈沖施加到Q的基極時，晶體管飽和，并且電源電壓V_被施加在初級兩端，這會在脈沖變壓器的次級感應出一個電壓脈沖，該電壓脈沖被施加到可控矽SCR。當脈沖到IQ的基極被移除時，它關閉。

由變壓器中的塌陷磁場引起的電流在初級繞組上感應出一個相反極性的電壓，二極管D在此期間為電流提供路徑。

DIAC的類似電路圖

使用DIAC的類似電路（上圖）在由RC時間常數确定的一段時間内為電容緩慢充電。在電容充電到等于DIAC的擊穿電壓的電壓後，它會将DIAC切換到導通狀态。

然後電容迅速放電到可控矽SCR的栅極端子，短暫的間隔後，DIAC關閉并重複循環。

這種安排需要相對較低的功率來從直流電源為電容充電，但它會在短時間内提供大功率以實現可靠的可控矽SCR開啟，波形如下圖所示。

波形圖

下圖中觸發電路使用光耦合器在控制電路和負載之間實現電氣隔離。

通過光耦合器觸發還可以防止噪聲或瞬變造成的錯誤觸發，這種觸發技術在固态繼電器中特别流行。

光耦合觸發電路-可控矽觸發電路圖

在交流應用中控制可控矽SCR的最常用方法是從同一交流源獲得觸發信号，并在正半周期期間控制其對可控矽SCR的應用點。

一個簡單的電阻觸發電路如下圖所示。在正半周期内，可控矽處于正向阻斷狀态。在某個V值下，栅極電流高到足以開啟可控矽SCR。

可控矽SCR的準确觸發時刻由電阻阻R控制，二極管D确保隻有正電流施加到栅極。

可控矽觸發電路--交流信号

在下圖中，一個RC電路産生門控信号。

C兩端的電壓滞後于電源電壓的量取決于(R R)和C，增加R_會增加電壓V_達到有足夠栅極電流開啟SCR的水平所需的時間。

可控矽觸發電路--交流信号

串聯或并聯連接的可控矽SCR應從同一源并在同一時刻觸發，這可以通過使用相對較高的栅極觸發電壓來實現。該電壓可以更快地使可控矽SCR疲勞，從而導緻一緻的導通時間。脈沖變壓器用于确保同時觸發所有栅極。

可控矽觸發電路--串聯和并聯觸發SCR

下圖顯示了具有适當絕緣的多個次級繞組的栅極觸發脈沖變壓器。變壓器還提供了電氣隔離，因此觸發源不會負載過重，從而防止組中的其他可控矽SCR觸發。

具有适當絕緣的多個次級繞組的栅極觸發脈沖變壓器

下面的電路顯示了可控矽SCR 的電阻觸發，它用于從輸入交流電源驅動負載。電阻和二極管組合電路充當栅極控制電路，以在所需條件下切換 SCR。

當施加正電壓時，可控矽SCR 正向偏置，直到其栅極電流大于 可控矽SCR 的最小栅極電流時才會導通。

當通過改變電阻 R2 施加栅極電流以使栅極電流應大于栅極電流的最小值時，可控矽SCR 導通，因此負載電流開始流過可控矽SCR。

可控矽SCR 保持開啟狀态，直到陽極電流等于可控矽SCR保持電流。

當施加的電壓為零時，可控矽将關閉。因此，當可控矽SCR 充當開路開關時，負載電流為零。

二極管在輸入的負半周期間保護栅極驅動電路免受反向栅極電壓的影響。電阻 R1 限制流過栅極端子的電流，其值使得栅極電流不應超過最大栅極電流。

電阻觸發電路是最簡單、最經濟的觸發類型，但由于其缺點而僅限于少數應用。

在這種情況下，觸發的角度僅限于 90 度。因為施加的電壓在 90 度時最大，所以栅極電流必須達到介于 0 到 90 度之間的最小栅極電流值。

RC 觸發電路可以克服電阻觸發電路的限制，該電路提供 0 到 180 度的觸發角控制。通過改變栅極電流的相位和幅度，使用該電路可以獲得較大的觸發角變化。

下圖顯示了 RC 觸發電路，該電路由兩個二極管組成，其中一個 RC 網絡連接以打開 SCR。

通過改變可變電阻，觸發或觸發角在輸入信号的整個正半周期内得到控制。

可控矽觸發電路--電阻觸發電路

在輸入信号的負半周期間，電容通過二極管 D2 與下極闆正極一起充電，直至達到最大電源電壓 Vmax。該電壓在電容器兩端保持在-Vmax，直到電源電壓達到過零。

在輸入的正半周期内，可控矽SCR 變為正向偏置，電容開始通過可變電阻充電至可控矽 SCR 的觸發電壓值。

當電容充電電壓等于栅極觸發電壓時，可控矽導通，電容保持小電壓。因此，即使在輸入波形經過 90 度之後，電容電壓也有助于觸發 可控矽SCR。

在這種情況下，二極管 D1 在通過二極管 D2 的輸入的負半周期期間防止栅極和陰極之間的負電壓。

可控矽觸發電路--電阻觸發電路波形圖

這是觸發 SCR 的最常用方法，因為使用 R 和 RC 觸發方法在栅極處的延長脈沖會導緻栅極處更多的功率耗散，因此使用 UJT（Uni Junction Transistor）作為觸發器件可以限制功率損耗，因為它會産生一串脈沖。

RC 網絡連接到構成定時電路的 UJT 的發射極端子。電容是固定的，而電阻是可變的，因此電容的充電速率取決于可變電阻，這意味着控制 RC 時間常數。

當施加電壓時，電容開始通過可變電阻充電。通過改變電容兩端的電阻值電壓得到改變。一旦電容電壓等于 UJT 的峰值，它就開始導通并因此産生一個脈沖輸出，直到電容兩端的電壓等于 UJT 的谷電壓 Vv。該過程重複并在基本終端 1 處産生一系列脈沖。

基極端子 1 的脈沖輸出用于以預定的時間間隔打開 SCR。

可控矽觸發電路--UJT點火電路

以上就是常見的可控矽觸發電路，如果有什麼錯誤、意見、建議，歡迎在評論區留言。

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