可控矽及其應用 -- 功率調節、電機調速
1、可控矽認知
可控矽(SCR – Silicon Controlled Rectifier)，是可控矽整流元件的簡稱，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件， 亦稱為晶閘管。多用來作可控整流、 逆變、變頻、調壓、無觸點開關等。該器件被P1N1P2N2四層三端結構元件，共有三個PN結，分析原理時，可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成。
比較全面的介紹，如百度百科或http://wenku.baidu.com /link?url=X8IgXKbffeT5X6reMYXxr2-07fs6k9jifD1sYOX_IXgwvSUxHVnzhee5CR2JFa8f7P0rvDR9EzRMPsGLj85dWKS1eQw0o28_UCLnpJu3MN3；
需要注意的是：
1-1、為什麼其有"以小控大"的可控性呢？
主要了解其結構，分析其相當于一個PNP管和一個NPN管所組成電路。
1-2、單向可控矽與雙向控矽的差別？
引腳定義不同，觸發方式差別，單、雙向導通的差別，應用範圍。
1-3、雙向可控矽
特性曲線，四種觸發方式，雙向可以充分利用交流電的能量，應用範圍更廣，廣泛應用于各種家用電器中，如調速風扇、空調機、電視機、組合音響、聲光電路及工業控制等。我們下面也主要使用雙向可控矽。
1-4、進階: 如何控制可控矽改變平均輸出功率？
過零檢測，相位控制、時間比例零位控制和配置設定式零位控制三種控制模式的對比分析。
1-5、進階：抗幹擾電路設計
增加浪湧吸收和抑制電路，即加設阻容吸收回路或串接電感，以避免誤觸發；增加高頻吸收回路，即在交流電源兩加設高頻旁路電容，以抑制帶給電源的幹擾；适當增加觸發電流，以降低溫升；光隅隔離，在G與T1端加設一個幾K的電阻，以提高抗幹擾能力等。
好，下面看兩個應用。
2、可控矽應用
2-1、一個簡單應用：市電AC220V的加熱器
該加熱器可以調低、中、高三個檔位的加熱功率，不需要非常精确靈敏的控制，是以使用了較長周期的PWM來實作時間比例零位控制，電路中沒有加入一些抗幹擾設計（省成本），但需要可矽IC有過零檢測特性，具體電路如下圖1：
圖1、可控矽控制加熱器電路
2-2、常見應用：電機調速控制（調節平均功率）
相位控制方式可以比較精确的控制電機速度，作用于每一個交流正弦波，改變正弦波每一個正半波和負半波的導通角來控制電壓的大小，進而可以調節輸出電壓和功率大小。
電路分為過零檢測電路和過零觸發電路兩部分。
a.過零檢測電路
主要使得MCU可以檢測到交流電正弦波的零電壓發生時間，通過光電耦合器、三極管、比較器等方式實作；
低成本實作過零檢測：三極管b極接470K電阻，c極接10k再進MCU外部中斷腳，e、b間反接一個二極管保護，可以得到周期10mS的方波。
下面給出的是光耦實作過零檢測，比較精确可靠；
b.過零觸發電路
當MCU檢測到過零信号，可以通過一定延時輸出來調節導通角，進而可以調節輸出功率大小；
下面給出的是帶光耦隔離和高頻旁路的過零觸發電路。
圖2、電機調速控制電路
3、總結
可控矽在許多家電和工業控制産品中扮演着非常重要的角色，在很多不同産品應用中，有着不同的電路設計；隻有對可控矽有了全面的了解，再多參考、體會前人的設計要點，才能設計出高效可靠的産品。