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2022-9-7 13:56
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使用晶闸管(也有叫可控硅的)需要交流电过零检测电路。下面这个电路就是做这个过零检测用的。电容 C10 D3 D4 D6 D8 C11 实际上是阻容降压电路,产生一个相于交流零线的 5.1V 直流电源,火线上的电压为正时,使 Q3 导通,点亮光耦的 LED ,为负时关闭。这样光耦的集电极可以产生方波,指示交流过零点。 单片机使用过零点,依据不同的功率需要,产生相对于过零点的移相脉冲,触发晶闸管开启。晶闸管被开启后,流过电流为 0 时,会自动关闭。 这个应用中,晶闸管被用于控制一个交流隔膜泵的运行。 显然气泵是一个感性负载。常规的设计需要在晶闸管的 MT1 和 MT2 级增加缓冲电路( SNUBBER CIRCUIT )由阻容电路构成,意在晶闸管关断时,提供一个电流通路,防止感性负载电流不连续产生高压损坏晶闸管。其中 R8 C4 是晶闸管的缓冲电路,而 R4 C2 是触发光耦的缓冲电路( MOC3021 手册上的说法)。 问题是,现在这个电路。在晶闸管关闭时,隔膜泵温度高时,隔膜泵会动作。偶尔咔嗒一下。 确认触发光耦控制信号没有问题。 分析认为当晶闸管关闭时, R8 C4 缓冲电路实际上会导电,理论计算电流可达到约 10mA ,考虑到几十 W 的气泵,足以让气泵动作。而晶闸管是 SNUBBERLESS 型的。意思就是不需要缓冲电路?于是将 R8 拆除。长时间测试时发现仍然会有动作。考虑到 R4 C2 也有类似的功能,将 C2 的容值减小一半。仍然不行,试着将 C2 拆除,气泵居然不受控连续动作起来。将 C2 加大到 0.2uF ,有改善。但仍然还是会有动作。 看看这个光耦 LED 的驱动电路,在设计的时候,显然是考虑了电平兼容的问题,驱动光耦 LED 是接在 5V 上的 74HC00 ,当输出为高时,希望光耦不发光。实测输出为高时电压不到 4V 。因为 MOC3021 需要的电流比较小,这时 1V 多的压降有可能会让光耦微微发光。导致器件错误触发晶闸管。简单的解决办法是将光耦 LED 限流电阻 R6 加大到 1K Ω。 另外,用于阻容降压的 C10 0.56uF 电容值偏大,稳压二极管负载较重,如果改成 0.2uF 效果会好一些。 C10 上应该并联一个 1M Ω 的电阻,用于掉电后电容放电。