可控硅控制交流负载回路的通断

控制交流负载回路的通断，通常会用到继电器。继电器是机械式触点的电磁元器件，可以实现弱电控制强电的目的。但是在带电流分断负载回路时，会产生电弧腐蚀触点，降低了继电器的使用寿命，并且继电器触点的响应时间在ms级别，不适合用于高速通断的回路中。题目不想用继电器来控制交流回路的通断，那么可以考虑使用可控硅来实现。

1 什么是可控硅

可控硅是具有四层结构的PNPN型半导体器件，可以看作是由两个三极管所构成的元器件，可控硅的半导体结构如下图所示。

可控硅从导通方向可以分为单向可控硅SCR和双向可控硅Triac。单向可控硅的三个电极分别是阳极A、阴极K和控制极G；双向可控硅的三个电极分别为T1，T2以及控制G。可控硅的在导通后，及时将控制信号去掉，可控硅仍然处于导通状态。在交流负载回路中，一般使用双向可控硅。

2 可控硅控制回路的设计

单片机控制可控硅回路的通断时，最好使用光耦做隔离。

单片机的输出端接三极管的基极，通过三极管来控制光耦的通断，图中以灯泡作为负载。当单片机输出高电平时，光耦导通，此时可控硅的控制极有触发信号，并且T1和T2上的交流电源满足导通条件。单片机输出低电平时，光耦截止，可控硅的控制极信号被移除，此时可控硅并不是立即关断截止的，而是在过零点附件时截止。在交流回路中，可控硅的关断比较容易。

3 可控硅的控制方式

可控硅的控制方式和三极管、MOS管都不一样。可控硅的导通和关断都相对较为麻烦。以单向可控硅为例，其导通条件为：

①控制极加上正向电压；

②阳极与阴极之间要加入正向电压；

可控硅导通后，将控制信号移除，可控硅仍然导通，要想关断可控硅，必须满足以下条件：

①控制信号移除；

②阳极电流小于维持电流；