
在接通交流线路电压至某些负载时,过零功能可能具有优势,具体可以参考安森美关于“零交叉光耦合三端双向可控硅驱动器”(Zero-Cross Opto Coupled Triac Drivers )的数据手册。
下图(图1)是该数据手册中某个电路的简化版本。
图1:简化的三端双向可控硅驱动器电路,可用于接通交流线电压并向负载供电
由于通过引脚2处的控制输入信号决定是否将交流电施加到节点上,因此可控硅及其驱动器的零交叉表现良好。
然而,我有一个略有不同的三端双向可控硅开关控制要求:需要两个手动操作的按钮,一个用于打开交流电源,另一个用于关闭交流电源,同时仍需保留零交叉功能。
并且还有一个问题是,在所需的负载功率下,受控可控硅所承受的热负荷过于严重。
为了解决这个热负荷问题,我采用了如下图2所示的改进方案。
图2:改进后的三端双向可控硅驱动器电路,加入了一个继电器,当按下按钮时,可控硅利用其零交叉功能打开交流电并输送到负载
我在电路中加入了一个继电器,其线圈与负载并联,常开触点与三端双向可控硅开关的阳极和阴极并联。
当按下“开启”按钮时,可控硅利用其零交叉功能接通交流电并输出至负载,然后继电器触点闭合。
继电器闭合后,负载电流的负荷就从可控硅转移至继电器。可控硅开关元件只需在继电器闭合的短时间内工作即可——在我所处理的案例中,这个时间大约为50ms,略长于交流线电压的三个周期。
这样我们既保留了零交叉的优势,又避免了三端双向可控硅开关元件发热的问题。
在光耦合器的输入端设置了一个常开按钮,用于打开负载电源,驱动LED。实现这个功能的方法数不胜数,这里就不展开讨论了。
另一个常闭按钮则用于断开继电器线圈的驱动。当第一个按钮处于断开状态且空闲,并且由于三端双向可控硅开关元件已经关闭,则第二个继电器的触点将断开,从而切断负载电源。
