雙向可控硅接通的一般都是一些功率較大的用電器，且連接在強電網(wǎng)絡(luò )中，其觸發(fā)電路的抗干擾問(wèn)題很重要，通常都是通過(guò)光電耦合器將單片機控制系統中的觸發(fā)信號加載到可控硅的控制極。為減小驅動(dòng)功率和可控硅觸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的干擾，交流電路雙向可控硅的觸發(fā)常采用過(guò)零觸發(fā)電路。過(guò)零觸發(fā)是指在電壓為零或零附近的瞬間接通。由于采用過(guò)零觸發(fā)，因此上述電路還需要正弦交流電過(guò)零檢測電路。

過(guò)零檢測電路

電路設計如圖1 所示，為了提高效率，使觸發(fā)脈沖與交流電壓同步，要求每隔半個(gè)交流電的周期輸出一個(gè)觸發(fā)脈沖，且觸發(fā)脈沖電壓應大于4V ，脈沖寬度應大于20us.圖中BT 為變壓器，TPL521 - 2 為光電耦合器，起隔離作用。當正弦交流電壓接近零時(shí)，光電耦合器的兩個(gè)發(fā)光二極管截止，三極管T1基極的偏置電阻電位使之導通，產(chǎn)生負脈沖信號，T1的輸出端接到單片機80C51 的外部中斷0 的輸入引腳，以引起中斷。在中斷服務(wù)子程序中使用定時(shí)器累計移相時(shí)間，然后發(fā)出雙向可控硅的同步觸發(fā)信號。過(guò)零檢測電路A、B 兩點(diǎn)電壓輸出波形如圖2 所示。

圖2：電壓輸出波形

過(guò)零觸發(fā)電路

電路如圖3 所示，圖中MOC3061 為光電耦合雙向可控硅驅動(dòng)器，也屬于光電耦合器的一種，用來(lái)驅動(dòng)雙向可控硅BCR 并且起到隔離的作用，R6 為觸發(fā)限流電阻，R7 為BCR 門(mén)極電阻，防止誤觸發(fā)，提高抗干擾能力。當單片機80C51 的P1. 0 引腳輸出負脈沖信號時(shí)T2 導通，MOC3061 導通，觸發(fā)BCR 導通，接通交流負載。另外，若雙向可控硅接感性交流負載時(shí)，由于電源電壓超前負載電流一個(gè)相位角，因此，當負載電流為零時(shí)，電源電壓為反向電壓，加上感性負載自感電動(dòng)勢el 作用，使得雙向可控硅承受的電壓值遠遠超過(guò)電源電壓。雖然雙向可控硅反向導通，但容易擊穿，故必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。一般在雙向可控硅兩極間并聯(lián)一個(gè)RC阻容吸收電路，實(shí)現雙向可控硅過(guò)電壓保護，圖3 中的C2 、R8 為RC 阻容吸收電路。
 

圖3：過(guò)零觸發(fā)電路
 

雙向可控硅過(guò)零觸發(fā)電路主要應用于單片機控制系統的交流負載控制電路，可以控制電爐、交流電機等大功率交流設備，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明工作安全、可靠。本文重點(diǎn)介紹了過(guò)零檢測、觸發(fā)電路。至于軟件設計比較簡(jiǎn)單，當過(guò)零檢測電路檢測到過(guò)零時(shí)產(chǎn)生中斷請求，只要在中斷服務(wù)程序中通過(guò)單片機80C51 的P1. 0 引腳發(fā)出觸發(fā)脈沖即可觸發(fā)雙向可控硅導通。