单向可控硅具有一触即发,实现自锁的功能。实验发现,关断单向可控硅的方式有两种:其中一种是众所周知的,就是可控硅在阳极电位低于阴极电位或阳极电流小于维持电流时,可由导通转换为关断。另一种则是将可控硅的控制极对地短路,也可直接将其关断,本人利用它的这个特性制作了下面这款简单的红外遥控开关电路,如图l所示。

一、工作原理

    220V的交流电压经电容C1降压,VD11、VD2、C2整流滤波,iVD3稳压后输出12V直流电压给本电路供电用。12V直流电压再经R2、VD4、C3进一步稳压滤波后输出+5V电压供红外接收头HRM作电源用。

开启过程:静态时,脉冲放大管V1处于饱和状态,集电极输出0.1V的低电平,此时可控硅触发电路不工作。瞬间按压遥控器(各类彩电、VCD遥控器均可),接收头接收到红外遥控信号,其输出端输出解调后的序列指令脉冲,经V1放大信号分成两路:一路经R6对C6进行充电,另一路经R5对C5进行充电,由于C5的容量远大于C6,所以充电速度较慢,不能使V2导通,而C6上充得的瞬间脉冲电压足以使单向可控硅SCR触发导通,继电器K得电,常开触点CJ1闭合,插座CZ中的负载得电工作。LED作工作状态指示用。
关闭过程:再次按压遥控器按键超过3秒时,C5上充得的电压足以使V2由截止进入饱和导通状态,从而将可控硅控制极对地短路,可控硅被关断。继电器失电,触点断开,负载停止工作。随后C5上充得的电压很快通过R5、V1的集射极对地放电,电路进入等待状态。


二、元件作用与参数选择

1.电路中采用的一体化红外接收头型号为HRM380017,它可以接收各类遥控器发射的红外遥控信号,并输出经解调后的序列指令脉冲信号。读者可依据条件选择其他不同类型的红外接收头,其功能大都相同,相互间可以互换,但管脚排列会有所不同,注意不要将接收头电源端和接地端接错,否则极易造成接收头损坏。
2.为使V2能可靠地由截止进入饱和导通状态,保证可控硅能被关断,R5的选值必须满足公式R5<β2R继电器(继电器的线圈阻值)的要求,否则将不能关断可控硅。
在本电路中的继电器型号为JZC-23F,其线圈电阻约为400Ω,那么按照公式要求R5不得大于40kΩ(设β2=100)。
3.单向可控硅SCR可选择MCR100-6,其最大工作电流(1A)和最高工作电压(600V)完全能满足本电路的需要,控制极触发电流在10μA~30μA之间,故触发灵敏度很高。在制作过程中会发现即使省略C6,可控硅仍可正常触发和关断,但是此时电路的抗干扰性将变差,极易受外界干扰而使可控硅出现误导通,所以C6绝不可省略。
4.若发现关断可控硅所需时间偏长,那么可通过适当减小C5的容值进行调节。

图2是采用双向可控硅BCR代替继电器实现无触点控制的遥控开关电路,电路结构与控制原理与图1基本相同,只是采用了BCR作为受控对象。当单向可控硅SCR触发导通后,12V的直流电压通过R7、LED、SCR为双向可控硅:BCR的控制极供电,BCR被触发导通,负载得电工作。当SCR被关断后,交流电压过零时,BCR也被关断,负载失电停止工作。


三、总结

1.按以上所述,选择的双向可控硅型号为MAC97A6,插座CZ中的负载大小必须与其最大工作电流(1A)相对应。当选择工作电流较大的双向可控硅时,其控制极电流也随之增大,此时就应该合理选择R7的阻值,保证双向可控硅能被可靠触发。其控制极电流应按下列公式进行计算:I控=(12-1.8-1-0.4)/R7,其中1.8V、1V、0.4V分别是LED、SER的导通电压以及BCR控制极对地电压。一般常用的双向可控硅控制电流在5mA~20mA之间,这样通过公式计算R7阻值应在0.4kΩ~1.8kΩ之间进行选择。
2.由c7、R8构成的阻容网络,其作用是吸收双向可控硅BCR两端的瞬间过电压,保护BCR不会被过压击穿。