从实修中认识双向可控硅的触发方式

从实修中认识双向可控硅的触发方式

一台落地电风扇,不摇头时风力正常，摇头时风力马上变得很小,并且电机发出沉重的“哼”声。刚开始以为摇头结构阻滞引起风叶电机负担过重，但拆开后发现本机摇头机构有个独立的小马达,和风叶电机并没有联系。

本机电路简图如图1所示(风叶电机有快、中、慢3挡,图中只画出了1挡)。不摇头时测得滤波电容C2两端电压为4.8V,摇头时该电压降至4.2V,明显供电不足(控制芯片还能正常工作)。检查降压电容C1，发现其容量只有0.7μF，换上1.2μF的新电容后试机,故障排除。此时C2两端电压为稳定的5V。

为何供电不足会引起上述故障呢?这和双向可控硅的触发特性有关。双向可控硅有4种触发方式,每种方式的触发电流不同。额定电流为1A,耐压600V~800V的常见双向可控硅在4种触发方式下的触发电流见表1。从表中可以看到,不管A极与K极以及K极与G极的电压是什么极性,只要流过G极和K极的电流达到可控硅的触发电流,可控硅就会导通。在这4种触发方式中,第一种方式灵敏度最高,第三种方式灵敏度最低。本机所用的可控硅型号是97A6,实测第一种方式与第三种方式灵敏度竟相差6倍。在图1中,当控制芯片的驱动脚输出高电平时，可控硅的G极和K极之间有电流通过,其极性为G+、K-(这个电压和加在AK之间的交流电压极性变化无关),所以该电路的触发方式是第一种和第三种， 而这两种方式正好是灵敏度最高和最低的两种。在供电正常情况下,5V电压完全可以满足这两种方式触发电流的需要;当C1容量减小后,供电能力下降,不摇头时,C1提供的电流还能使TR1维持双向触发而双向导通,但开启摇头后,增加了TR2的触发电流,此时TR1在交流电的正半周(即A+、K-时)由于可控硅触发灵敏度较高仍能导通,而在交流电负半周(即A-、K+时)可控硅因得不到充分的触发电流而截止，形成半波整流方式，输出50Hz的脉动直流电压,风叶电机发出“哼”声,同时转速急剧下降。另外,由于电机绕组中有直流成分通过,时间长后要烧坏电机或可控硅。

本例由于降压电容C1的容量正好减小到TR1第三种触发电流的临界点,所以形成奇特故障,如果C1容量继续减小，在不摇头时,风叶电机也会出现无力现象。

现在的双向可控硅触发电路大都采用第2和第4种触发方式，如图2所示,在可控硅导通时控制芯片发出低电平信号,5V电压通过可控硅的K极流到G极，极性为G-.K+,这两种触发方式触发灵敏度一致,就不会出现上述情况。

另外,双向可控硅的G.K极可用指针式万用表的RX1挡(该挡输出电流较大)判别,方法如下:先测量任意两脚的阻值,其中阻值最小的测试中,红笔所接的为K极,黑笔所接的为G极。值得注意的是,双向可控硅的离散性很大,在设计电路时,需考虑触发方式,并对触发电流留有充分的余量。