可控硅調(diào)壓控制器

可控硅是可控硅整流器的簡稱?？煽毓栌袉蜗颉㈦p向、可關(guān)斷和光控幾種類型。它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于可控整流、調(diào)壓、逆變以及無觸點(diǎn)開關(guān)等各種自動(dòng)控制和大功率的電能轉(zhuǎn)換的場合。

單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號(hào)作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，但一旦導(dǎo)通，外部信號(hào)就無法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷。單向可控硅是由三個(gè)PN結(jié)PNPN組成的四層三端半導(dǎo)體器件與具有一個(gè)PN結(jié)的二極管相比，單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制;與具有兩個(gè)PN結(jié)的三極管相比，差別在于可控硅對(duì)控制極電流沒有放大作用。

可控硅導(dǎo)通條件：一是可控硅陽極與陰極間必須加正向電壓，二是控制極也要加正向電壓。以上兩個(gè)條件必須同時(shí)具備，可控硅才會(huì)處于導(dǎo)通狀態(tài)。另外，可控硅一旦導(dǎo)通后，即使降低控制極電壓或去掉控制極電壓，可控硅仍然導(dǎo)通。 可控硅關(guān)斷條件：降低或去掉加在可控硅陽極至陰極之間的正向電壓，使陽極電流小于最小維持電流以下。

簡易單向可控硅12V觸摸開關(guān)電路

觸摸一下金屬片開，SCR1導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。觸摸一下金屬片關(guān)，SCR2導(dǎo)通，繼電器J得電工作，K斷開，負(fù)載失電，SCR2關(guān)斷后，電容對(duì)繼電器J放電，維持繼電器吸合約4秒鐘，故電路動(dòng)作較為準(zhǔn)確。 如果將負(fù)載換為繼電器，即可控制大電流工作的負(fù)載。

可控硅是一種新型的半導(dǎo)體器件，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、動(dòng)作快以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，活動(dòng)導(dǎo)入以可控硅實(shí)際應(yīng)用案例的展示，以激發(fā)學(xué)生的活動(dòng)興趣。

1：可調(diào)電壓插座

電路如圖，可用于調(diào)溫(電烙鐵)、調(diào)光(燈)、調(diào)速(電機(jī))，使用時(shí)只要把用電器的插頭插入插座即可，十分方便。

V1為雙向二極管2CTS，V2為3CTSI雙向可控硅，調(diào)節(jié)RP可使插座上的電壓發(fā)生變化。

2：簡易混合調(diào)光器

根據(jù)電學(xué)原理可知，電容器接入正弦交流電路中，電壓與電流的最大值在相位上相差90°。根據(jù)這一原理，把C1和C2串聯(lián)聯(lián)接，并從中間取出該差為我所用，這比電阻與電容串聯(lián)更穩(wěn)定。電路中，D1和D2分別對(duì)電源的正半波及負(fù)半波進(jìn)行整流，并加到A觸發(fā)和C1或C2充電。進(jìn)一步用W來改變觸發(fā)時(shí)間進(jìn)行移相，只要調(diào)整W的阻值，就可達(dá)到改變輸出電壓的目的。D1和D2還起限制觸發(fā)極的反相電壓保護(hù)雙向可控硅的作用。

3：可調(diào)速吸塵器

這種吸塵器使用可控硅元件構(gòu)成調(diào)速電路，能根據(jù)需要控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，以發(fā)跡管道吸力的大小。下圖所示的調(diào)速電路比較成熟，普遍使用在高檔大功率吸塵器中。

4：光控電子開關(guān)

光控電子開關(guān)，它的“開”和“關(guān)”是靠可控硅的導(dǎo)通和阻斷來實(shí)現(xiàn)的，而可控硅的導(dǎo)通和阻斷又是受自然光的亮度(或人為亮度)的大小所控制的。該裝置適合作為街道、宿舍走廊或其它公共場所照明燈，起到日熄夜亮的控制作用，以節(jié)約用電。

工作原理：電路如上圖所示，220V交流電通過燈泡H及整流全橋后，變成直流脈動(dòng)電壓，作為正向偏壓，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度時(shí)，光敏二極管D呈現(xiàn)底阻狀態(tài)≤1KΩ，使三極管V截止，其發(fā)射極無電流輸出，單向可控硅VS因無觸發(fā)電流而阻斷。此時(shí)流過燈泡H的電流≤2.2mA，燈泡H不能發(fā)光。電阻R1和穩(wěn)壓二極管DW使三極管V偏壓不超過6.8V，對(duì)三極管起保護(hù)作用。夜晚，亮度小于一定程度時(shí)，光敏二極管D呈現(xiàn)高阻狀態(tài)≥100KΩ，使三極管V正向?qū)ǎl(fā)射極約有0.8V的電壓，使可控硅VS觸發(fā)導(dǎo)通，燈泡H發(fā)光。RP是清晨或傍晚實(shí)現(xiàn)開關(guān)轉(zhuǎn)換的亮度選擇元件。

安裝與調(diào)試：安裝時(shí)，將裝焊好的印制板放入透明塑料盒內(nèi)并固定好，將它與受控電燈H串聯(lián)，并讓它正對(duì)著天幕或房子采光窗前較明亮的空間，避免3米以內(nèi)夜間燈光的直接照射。調(diào)試宜傍晚時(shí)進(jìn)行，調(diào)節(jié)RP阻值的大小，使受控電燈H在適當(dāng)?shù)牧炼认率键c(diǎn)亮。

5：自動(dòng)延時(shí)照明開關(guān)

夜晚離開房間，總要先關(guān)掉照明燈?？扇绻麩糸_關(guān)不在門口，那么關(guān)上燈再摸黑走到門口，十分不方便。

本文介紹的一種開關(guān)僅用9個(gè)元件，可方便地加在原來的開關(guān)上，使您的燈在關(guān)掉后延時(shí)幾十秒鐘，讓您有充足的時(shí)間離開房間，免受摸黑之苦。

工作原理：電路原理如下圖所示。A、B分別接在原開關(guān)兩端。合上開關(guān)S時(shí)，交流電的正半周經(jīng)D6、R2、R1、D1和可控硅控制極，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通;交流電的負(fù)半周經(jīng)D4、R2、R1、D1和可控硅控制極，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通。可控硅導(dǎo)通后，相當(dāng)于短路C、D兩點(diǎn)，因而A、B兩點(diǎn)也經(jīng)過二極管和導(dǎo)通的可控硅閉合起來。此時(shí)照明燈亮。

斷開開關(guān)S后，由于電容C1經(jīng)R1、D1和可控硅控制極放電，使可控硅仍有觸發(fā)電流維持導(dǎo)通。放電電流逐漸減小，一段時(shí)間后，可控硅截止，燈滅。此電路延時(shí)時(shí)間約為40～50秒。

元件選擇：可控硅選最大電流1A、耐壓400V的。D1、D3～D6可用1N4004。C1用耐壓630V、35μF的彩電電容。如果合上開關(guān)S燈不亮，可適當(dāng)減小R1的阻值。