目mu前qian有you些xie電dian子zi製zhi作zuo文wen章zhang中zhong，對dui可ke控kong矽gui的de運yun用yong常chang有you謬miu誤wu之zhi處chu。可ke以yi說shuo
，此ci類lei電dian子zi製zhi作zuo稿gao純chun粹cui是shi杜du撰zhuan出chu來lai的de，不bu要yao說shuo製zhi作zuo，恐kong怕pa作zuo者zhe連lian起qi碼ma的de實shi驗yan也ye未wei做zuo過guo，這zhe豈qi不bu是shi造zao成cheng對dui初chu學xue者zhe的de誤wu導dao嗎ma?! 常見的電路設計不當之處大約有以下幾點。

 

 

若(ruo)欲(yu)使(shi)可(ke)控(kong)矽(gui)觸(chu)發(fa)導(dao)通(tong)，除(chu)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)觸(chu)發(fa)脈(mai)衝(chong)幅(fu)度(du)和(he)正(zheng)確(que)的(de)極(ji)性(xing)以(yi)外(wai)
，觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)和(he)可(ke)控(kong)矽(gui)陰(yin)極(ji)之(zhi)間(jian)必(bi)須(xu)有(you)共(gong)同(tong)的(de)參(can)考(kao)點(dian)。有(you)些(xie)電(dian)路(lu)從(cong)表(biao)麵(mian)看(kan)，觸(chu)發(fa)脈(mai)衝(chong)被(bei)加(jia)到(dao)可(ke)控(kong)矽(gui)的(de)觸(chu)發(fa)極(ji)G，但可控矽的陰極和觸發信號卻無共同參考點
，觸發信號並未加到可控矽的G—K之間，可控矽不可能被觸發。

 

  

圖1（a）,自動水位控製電路（錯誤）

 

圖1(a)例為555組成的自動水位控製電路，用於水塔自動保持水位。該文製作者考慮到水井和水塔中的水不能帶市電，故555控製係統用變壓器隔離降壓供電。555第3腳輸出脈衝接入雙向可控矽的G點。由於雙向可控矽T1對控製電路是懸空的，555第3腳輸出脈衝根本不能形成觸發電流
，可控矽不可能導通。再者，該電路雖采用隔離市電的低壓供電

，但控製電路仍然通過G、T1極與市電相連， 當220V輸入端B為火線時
， 井水和水塔供水將代有市電電壓，這是絕不允許的!

 

 

圖1（b）, 自動水位控製電路（正確）

 

正確的方式見圖1(b)。可控矽與抽水電機組成抽水控製開關，SCR的觸發由T2與G間接入電阻控製。當水位降低時
，控製觸點開路
，555第3腳輸出高電平(此電路部分省略)
，使Q導通
，繼電器J吸合，SCR觸發導通，電機開始運轉。當水位達到時， 觸點經水接通，555第3腳輸出低電平
，Q截止
，SCR在交流電過零時截止，抽水停止。

 

上述電路因設計考慮不周
，出現了不該有的低級錯誤。但類似水塔供水控製係統與市電不隔離的設計
，卻常出現在電子書刊中。

  

圖2，觸發電路設計不當的電路設計

 

觸發電路設計不當的第二個例子常見於電子製作稿中
，其電路見圖2a
， 圖中對電路進行簡化。其實， 無論控製係統完成何種控製，無論是單向還是雙向可控矽
， 圖2的觸發電路是不能正常工作的。其問題在於，控製係統發出觸發信號UG，其參考點是共地，而可控矽T1或T2的參考點是負載熱端。實際上
， 加到可控矽的觸發電壓UG是與負載端電壓UZ相串聯的。雙向可控矽究竟是T1還是T2為觸發參考點


，視觸發信號的相對極性來決定的。如按圖2中標注，T1在下，T2在上， 則UG相對於T1必須是正極性的， 且與T1的電壓同參考電位。但無論T1還是T2作參考點， 按圖2a的接法，可控矽導通時，UZ常近似等於Uin，如此高電壓加到觸發極G和T1之間， 將立即使觸發極被擊穿
，可控矽被損壞。

 

改進此電路的方法之一是，采用觸發變壓器隔離控製係統的參考點(如圖2b)， 觸發信號可以由BT33組成鋸齒波發生器受控於控製係統(矩形波也可以)
，這樣
，不受初級參考點的影響，觸發變壓器次級可直接接在G與T1之間，與負載上電壓無關。
 

另一簡單改進方法是
，將負載電路Z移到圖2a的T2與Uin之間。不過，這種用法受到限製
，因負載兩端都無法接入任何參考點。

 

 

近來， 市場上出售一種調光器
， 類似某些調光台燈內控製電路，利用控製RC充電時間。通過雙向二極管控製可控矽的導通角，控製負載電路的功率， 實為調功器。這種調功器用於控製白熾燈、電阻加熱器等電阻性負載
，要求可控矽耐壓高於交流電的峰值電壓即可。一般台燈調光。常用反壓400V的可控矽，考慮到提高可靠性
，600V已足夠。

 

可控矽用於控製電感負載，譬如電風扇、交流接觸器、有you變bian壓ya器qi的de供gong電dian設she備bei等deng，則ze不bu同tong。因yin為wei這zhe種zhong移yi相xiang式shi觸chu發fa電dian路lu
，可ke控kong矽gui在zai交jiao流liu電dian半ban周zhou持chi續xu期qi間jian導dao通tong
，半ban周zhou過guo零ling期qi間jian截jie止zhi。當dang可ke控kong矽gui導dao通tong瞬shun間jian
，加jia到dao電dian感gan負fu載zai兩liang端duan電dian壓ya為wei交jiao流liu電dian的de瞬shun時shi值zhi， 有時可能是交流電的最大值。根據電感的特性，其兩端電壓不可能突變
，高電壓加到電感的瞬間產生反向自感電勢， 反(fan)對(dui)外(wai)加(jia)電(dian)壓(ya)。外(wai)加(jia)電(dian)壓(ya)的(de)上(shang)升(sheng)曲(qu)線(xian)越(yue)陡(dou)，自(zi)感(gan)電(dian)勢(shi)越(yue)高(gao)
，有(you)時(shi)甚(shen)至(zhi)超(chao)過(guo)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)而(er)擊(ji)穿(chuan)可(ke)控(kong)矽(gui)。因(yin)此(ci)，可(ke)控(kong)矽(gui)控(kong)製(zhi)電(dian)感(gan)負(fu)載(zai)，首(shou)先(xian)其(qi)耐(nai)壓(ya)要(yao)高(gao)於(yu)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)1.5倍以上。此外
，可控矽兩電極間還要並聯接入RC尖峰吸收電路。常用10— 30Ω/3W 以上電阻和0.1—0.47uF/600V的無極性電容。

 

交流調功電路中，可控矽是在交流電過零期間關斷， 從理論上講，關斷時電流變化為零，無感應電壓產生。加入RC尖峰抑製電路，是為了抑製可控矽導通時的自感電勢尖峰。如不加入此電路，不但可控矽極易擊穿
，負載電路的電感線圈也會產生匝間、或電機繞組間擊穿，這點是決不能忽視的。

 

 

圖3，無級直流輸出調壓電路

 

圖3是某電子雜誌刊出的無級直流輸出調壓電路。原作者稱
，利用Rc移相網路控製SCR的導通角改變變壓器初級的電流
，從而獲得兩路連續可調的2x(0—17V) 的直流輸出電壓，負載電流為800mA 。很明顯，推薦電路(圖3)是普通移相式調功電路和降壓變壓器整流濾波電路的串聯
， 從基本原理分析，似乎無大的原則問題。變壓器初級每半周電流有效值隨可控矽導通角變化

，次級輸出電壓的峰值
、平均電流值都隨之而變。當然，一定負載時輸出整流電壓也必然改變。本人看後
，極感興趣
，依此原理製作了一台輸出100±40V範圍變化的維修代用直流電源，並依照圖中虛線加入RC吸收回路。實驗時，該電路一接入電源
，距此10米遠的電視機屏幕上即出現兩條緩慢移動的黑帶(從鄰居的責問中得知)，同時
，空載下不到十分鍾
，SCR即ji擊ji穿chuan。更geng不bu能neng容rong忍ren的de是shi，降jiang壓ya變bian壓ya器qi鐵tie心xin發fa出chu拖tuo拉la機ji啟qi動dong時shi的de聲sheng音yin，室shi內nei電dian度du表biao也ye發fa出chu同tong樣yang的de聲sheng音yin
，而er且qie
，隨sui著zhe輸shu出chu電dian壓ya的de調tiao低di，聲sheng音yin更geng大da。

 

SCR擊穿後
， 本人在市電輸入電路加入RC低通濾波，改用1000V/5A雙向可控矽
，變壓器的噪聲和幹擾脈衝幅射沒什麼大的變化，隻是SCR未擊穿。為了不擾鄰，以及快的速度將輸出電壓調到60V
， 用電壓表測量次級電壓，盡管負載電流僅100mA，濾波電容為470uF/100V，但萬用表的表針抖動呈虛線狀，可見其紋波大到什麼程度。

 

冷靜下來後，仔細分析其原因
，得出以下結論：經過移相調功之後，變壓器初級電壓已不是正弦波，而是鋸齒波沿陡峭的前沿形成衝擊磁場，使變壓器
、電dian度du表biao等deng鐵tie芯xin電dian感gan發fa出chu相xiang當dang大da的de噪zao聲sheng。近jin似si垂chui直zhi上shang升sheng的de突tu變bian電dian壓ya，在zai變bian壓ya器qi初chu級ji大da電dian感gan兩liang端duan產chan生sheng極ji高gao的de反fan電dian勢shi
，因yin此ci擊ji穿chuan可ke控kong矽gui，時shi間jian稍shao長chang
，甚shen至zhi還hai要yao擊ji穿chuan變bian壓ya器qi初chu級ji層ceng間jian絕jue緣yuan和he電dian度du表biao的de電dian壓ya線xian圈quan。當dang調tiao低di輸shu出chu電dian壓ya時shi，t1減小，t2增大，這種占空比極小的鋸齒形電壓，(見圖中波形)。

 

一般的濾波電路是無能為力的， 除非將負載電流減到極小，或濾波電路采用LC濾(lv)波(bo)。無(wu)論(lun)如(ru)何(he)，占(zhan)空(kong)比(bi)極(ji)小(xiao)的(de)電(dian)源(yuan)還(hai)是(shi)不(bu)能(neng)適(shi)應(ying)的(de)，其(qi)電(dian)壓(ya)平(ping)均(jun)值(zhi)將(jiang)隨(sui)負(fu)載(zai)大(da)幅(fu)度(du)變(bian)化(hua)。電(dian)壓(ya)調(tiao)得(de)越(yue)低(di)
，其(qi)紋(wen)波(bo)濾(lv)除(chu)越(yue)困(kun)難(nan)，這(zhe)是(shi)很(hen)明(ming)顯(xian)的(de)。實(shi)驗(yan)中(zhong)發(fa)現(xian)
，若(ruo)在(zai)小(xiao)範(fan)圍(wei)內(nei)調(tiao)整(zheng)
，如(ru)變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)級(ji)電(dian)壓(ya)在(zai)180～220V之間變化， 上述噪聲明顯減小，次級紋波也降低， 但又有何價值呢?若讀者感興趣
，不妨一試!