谈谈晶闸管型光电耦合器 (晶闸管在调光电路中的作用)

大家对光敏管型光电耦合器都比较熟悉，比如常见的PC、TLP等，这是因为它们在彩电、彩显等许多电子产品中应用非常广泛，而对另一种晶闸管型光耦器，可能还比较陌生。这是因为它主要是应用于工r业生产和科研之中，比如调压、调速、变频、开关及自动控制领域都有它的“身影”。晶闸管型光耦器分两类，一类是单向晶闸管型光电耦合器，男一类是双向品闸管型光电耦合器。图1是大多数单向品闸管型光耦器内部结构及引脚功能，采用DIP6塑封。它是由一个透视发光二极管与一只小功率光控单向晶闸管所构成。其基本特性是：当流过透视发光二极管电流达到光耦可控硅导通电流(一般为5—mA)时，光控可控硅受触发而导通(即④、⑤脚导通)，从而接通昕控制负载。若流过可控硅电流小于保持电流Ih时，晶闸管断开，即断开负载．达到自动挖制目的。这里顺便说一下：门极可通过并接的阻容元件(见图3)接晶闸管阴极，这样可减少干扰，改善晶闸管临界断开时电压的上升率，但阻容元件的接入，会使触发灵敏度下降。图2是摩托罗拉MOC双向晶闸管型光耦器内部结构，也是采用DIP6封装，其结构特性与单向晶闸管型光耦器基本相同，所不同的是④、⑥脚间已接的是双向可控硅，它相当于一个带有过零检测的光敏双向开关。当①、②脚间流过5-mA的导通电流时，双向可控硅导通。导通后的保持电流Ih有的只需uA左右(比如MOC)，如果流过①、②脚的正向电流小于保持电流，④、⑥脚之间将关断。图3是单向晶闸管型光耦器构成的*高压小功率开关电路，当①、②脚输入约mA正向电流时，输出端④、⑤脚即可在交流电为正半周时导通接通负载，如果切断①、②脚输入电流，那么在交流电过零时，可控硅(即④、⑤脚)将关断，负载不工作。这里④、⑤脚可承担的最高电压为V，通过的最大电流为mA，如果想构成大功率开关，则可如图中虚线所示，再加一个大功率可控硅。图中R1、R3为限流电阻，由实验确定。

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图4是由双向晶闸管型光耦器构成的大功率高压交流开关基础电路。当输人端①、②脚流过5～mA电流时，输出端④、⑥脚在交流电接通过零时导通，于是触发了外面大功率以向可摔硅，使大功率交流负载通电工作。当输出端接通后，输出端压降很低。如果流过输出端电流小于保持电流时，输出端将自行关断。晶闸管型光电耦合器的主要参数有：正向电压Vfv(单位：V)：是指加在输入端①、②脚间的正向电压。反向电流Ir(单位：uA)：指在输入端加反向电压时的漏电流。断态重复峰值电流Idrm(单位：uA)：指输出端断开时流过器件的最大漏电流。通态电压Vt(单位：V)：指输出端导通时两端压降。维持电流Ih(单位：mA)：指维持输出端导通必须通过的电流。临界断态电压上升率dV／dt(单位：V／us)：指输出端在断开瞬间两端电压上升值与所用时间比值。触发电流Ic(单位：mA)：指触发输出端导通时必需的电流。绝缘阻抗Rids(单位：Ω)：指输入与输出端的绝缘电阻。导通时间Ton(单位：us)：指输出端流过触发电流时输出端从关闭到导通所经历的时间。