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实用双向可控硅应用500例《实用双向可控硅应用500例》是一本专注于双向可控硅(TRIAC)及其实际应用的技术书籍。本书详细介绍了双向可控硅的基本原理、特性以及在各类电子电路中的具体应用,旨在为电子工程师、技术爱好者和学生提供丰富的设计参考与实践指导。
双向可控硅是一种广泛应用于交流电路的半导体器件,能够实现对交流电的高效控制,常用于调光、调速、开关等场景。书中通过500个实际案例,深入浅出地展示了双向可控硅在不同领域的应用,包括但不限于家用电器(如调光灯、风扇调速)、工业控制(如电机启动与调速)、照明系统(如LED调光)、电力电子(如固态继电器)以及智能家电(如温控器、定时器)等领域。
本书不仅适合初学者快速入门,也适合有一定基础的技术人员深入研究。通过学习这些实例,读者可以更好地掌握双向可控硅的应用技巧,提升实际工程设计能力。无论是理论学习还是项目开发,《实用双向可控硅应用500例》都是一部不可多得的参考书。
本温控器采用uPC1701C集成电路构成。用交 信号的变化控制加热器,射频干扰很小。集成电路直 路如图3一7所示。 IC的电源由R、D降压整流提供,Ry是取样电 阻可调至120k。温度传感器R用2.5k2负温度 系数热敏电阻NTC。当环境温度升高时,R阻值减 小,致使IC端电压升高,脚无脉冲输出,SCR关 断,加热器无电。反之,当环境温度降低时,Rr阻值 增大,IC第端输出负脉冲,使SCR在交流过零时 触发导通,加热器有电升温。
jg∕t 246-2009 混凝土含气量测定仪图3一8所示电路。由热敏可控硅温度检测电路、双向可控硅触发电路、辅助触发电路
延时电路、电源电路等组成。 工作原理:当温度低于规定值时,热敏可控硅断开。在电源电压过零时,触发回路中的 SCR被触发导通,C正向充电。在电源由正转负瞬间,SCR导通,C经SCR:放电,使SCR 获得触发电流而导通。在负半周仍由C提供电流触发SCR导通。当温度高于规定值时,热 敏可控硅开通,SCR,失去触发电压而截止,C不充电,SCR,没有触发电流面关断,负载无 电。
例9用PSSR控制的温控器
图3一9是用参数固态继电器PSSR控制负载电源 的通断以达到控温的目的。当被控环境温度低于整定值 时,电接点温度计WXG一11t的电触点断开,PSSR参数 固态继电器的、脚导通,负载R通电升温。当温度升 到整定温度值时,电接点温度计触点接通,PSSP的、
脚断开,R,无电,停止加热。于是被控环境温度被控制在被整定值内。调节电接点温度计 WXG一11t来整定在需要恒温的值上。 RY是压敏电阻:使加于PSSP上的电压恒定。
用KC一05集成电路的
电路不用脉冲变压器,而在电源变压器中增加一个绕组,供给脉冲放大器电源V2。电 3是供给“电源电压”负反馈信号的,自动、手动方式公用、以减小电源电压波动对温控精! 的影响。由W上取出的预给电压,可使控制对象(如电炉等)在自动调节过程中有一个“ 低电压”,这一电压值须根据被控对象的“空载耗电功率”与最大功率的比值而调节决定。
例11用PID调节的温控器
式中P为可控硅连续导通(即n=N)时的功率,即100%的功率。
P=V/R=(√v)²/R=P
图3一12所示比例式温控电路。采用KC一08集成触发器对SCR进行过零触发,使 元件少,装配、调试、维修都很方便,而且可靠性高。配合不同的温度调节仪可组成多种调 器。
本图如配用XCT一131型仪表,由于仪表输出具有随温差(T。一T,)成比例变化的特 性,所以在单相控制时可直接将仪表的“KK2"两端接在KC一08的③、④端,如图3一12 (a)。用作三相控制时,可用串联的三个光电耦合器,如图3一12(b)所示,使每相触发器间及 与仪表进行隔离。
例13时间比例式温控器
图3一13所示是采用温度调节计的反馈型时 间比例式的温度控制电路。 F,与C构成张驰振荡电路(F,可用集成电路 或分立元件),F:输出经电阻分压后输入F2。若A 点电位高于F2的基准电压时,F2输出脉冲触发 SCR导通,RL得电。如在一个周期内A点电压都 高于基准由压.负载功率最大
当温度上升至调节计的比例区域时,与温度相关的调节器输出使A点平均电平向负电 向移动,这样,对某个固定的调节周期,向负载供电的时间比变小了,就很快稳定在设定 上
例14孵化机零交开关温控器
列15单相电炉温控器
如图3一15所示。温控器由信号检测温度控制电路、过零检测、周期开关、触发控制及数 显等五部分组成。它与XCT一101型温度控制仪配套,用于6~8kW的单相可控硅过零触发 电炉炉温监控。升温和保温均可在1~99%范围内通节
例16多种烘烤状态温控器
例17抽油烟机自动控制器
图3一17所示的自动控制器耗电甚微, 约为0.1W。每天24小时工作,全年耗电也 不足1度。 工作原理:R2、R、RR2组成平衡温差 电桥。R2安装在印刷电路板上,Ru安装在抽 油烟机的排风孔的下方一侧。当炉灶生火后, 在抽油烟机周围产生较大的温度梯度,排风 口处温度最高,温差电桥的平衡被破坏,电桥 输出温差信号。该信号经运算放大器OP等 组成的负反馈放大器放大,由双运算放大器
例18电子福温度自控器
图3一18所示是电子褥温度自动控制电路。R.是正温度系数的热敏电阻。温度低时,R 的电阻小,电容C的充电时间短,双向可控硅的导通角大,于是电子褥的发热器通过的电流 大,温升快。随着温度升高,R.的阻值逐渐增大,C的充电时间加长.SCR的导通角逐渐减 小,流过发热器的电流也逐渐减小,温升慢。当温度升至预定值时,SCR关断,发热器无电而 停止发热,温度就保持在需要的范围内。调节W可以改变升温的快慢及最高的温度值。
如图3一19所示,电熨斗调温器电路是阻容移相触发双向可控硅控制电路。调节W 变C的充电时间,也即改变SCR的导通角,使发热丝的电热效应得到调节
图3一20应用R,及A2等组成温度检测电路。低温时A2输出高电平驱动SCR开通, 热器升温。温度高时SCR截止
图3一21是水温控制电路。接通电源,经 半波整流、稳压、滤波后供给电路工作电源、 当水温较低时,负温度系数的热敏电阻R.阻 值较大,使得1C的②脚电位低于%Vpo,③脚 输出高电平,LED熄灭,LED2点亮,双向可 控硅SCR被触发导通,发热器R导电加热 使水升温。同时,电容器C被充电。当C充电
至电源电压(V)的%时,由于热敏电阻R的电阻值随温度升高而降低,结果使得IC的② 脚电位达到电源电压(Vo)的%时,IC被复位,输出低电平,LED:点亮,LED2熄灭,双向可 控硅SCR截止,R停止加热。同时电容器C经IC的脚快速放电。此后,电路等待IC的② 脚电位再次下降到电源电压(Vo)的%以下时,重新启动加热。这样就使得IC的第②脚的 电位保持在%Vbo上、下波动,使水温保持在相应的温度上。调节R或R2可改变控制器的 温度。本控制器适用于鱼缸等较低水温控制。
RC的时间常数要求小于或接近水加热系统的加热时间。水加热系统的加热时间视水 容量及加热器的性能而定,通常为数十秒到数分钟。 元件选择:热敏电阻用MF11型NTC片状产品。LED和LED采用红、绿的不同颜色, 以便区别是否加热。2CW14(7V)可用任何型号,要求稳压值在5~12V内。R加热器可采用 大功率线绕电阻制作。电阻值20~30Ω,功率30~50W。电源变压器B的容量在40W以上。 其他元件无特殊要求。其值已列于电路图中。 调整:先调节R或R使IC的③脚输出高电平.SCR导通对水加热升温。这时LED,熄 灭,LED2点亮。用温度计测量水温,当温度升到所需温度时,反向调节R,或R2使IC的③脚 刚好输出低电平。这时LED点亮,LED2熄灭。 注意事项:热敏电阻置于水中必须可靠绝缘和防水。
例22简易温度程序控制器
例23连续可调自动温度控制器
图3一23所示自动温度控制器的工作原理如下:当温度低于整定值时,Rr阻俱人,差 动放大器输出信号使BG:基极电位降低,BG:电流增加,BG.产生的脉冲前移,使SCR导通 角增大,加热器电流增大升温。当温度升高时,Rr阻值减小,BG,和BG差动放大级输出使 BG:的电流减小.BG输出脉冲后移.SCR导通角减小,通过加热器的电流减小而降温。这样 就可实现温度自动控制。调节W,和W2可调整温度控制范围
开K、K,通过MF12感温元件可以实现对负载R 进行温度自动控制。调节W便可改变温度的设定 值。 闭合K2,KK断开,通过感光元件光敏 极管,利用光对负载R进行控制。调节W便可改 变光控灵敏度。 K、K2断开,闭合K或者断开K来控制负载 电流的通断。 元件选择:热敏电阻选用MF12型负温度系数 的热敏电阻,光敏二极管选用2DLUA硅光电二极 管。SCR按需要的电流、电压量选取。本图选用 KS50A/500Vjc∕t 2181-2013 多维数控纤维缠绕机,可控制500W以下的电器。
例25电饭煲自动控制器
如图3一25所示。控制器包括降压稳压电路(V∞o=+12V)、555组成的R一S触发器 由控制电路笔
如图3一26所示,控制器电路包括降压整 流电路和一个振荡器及控制电路。 IC(555)和R2、W、C及热敏电阻R,组成 无稳态多谐振荡器。振荡器振荡率为:
由上式可见,振荡频率与R,有关。选择负温度 系数的热敏电阻,气温上升时.R.阻值下降h大绿洲载体桩施工方案(14p),振
页率升高。且由于占空比增大,使电机通电时间增加,自然风增强。反之,温度下降,通电 1减少,自然风变弱
如图3一27所示,采用参数固态继电器控制SCR的通断。当被控制环境温度低子电接 点水银温度计设定的温度时,接点断开,参数固态继电器PSSR的、脚开通,使SCR触 发导通,加热器得电升温。当温度高于设定温度值时,电接点温度计的接点接通,PSSR的 、③脚断开,SCR截止,加热器无电降温,如此周而复始,使温度控制在一定范围值内,达 到恒温目的 参数固态继电器PSSR的额定电流按下式近似选择:I≥P/150(A)。