本文檔徹底討論了隨機相交三端雙向可控硅驅動器及其最常見的應用。將從三端雙向可控硅開關驅動器的基本電氣描述開始。接下來是關于使用驅動器本身及其輸入電路的討論。最后一部分將是設備的應用示例。

結構

MOC30XX系列隨機相位（非零交叉）雙向可控硅驅動器由鋁砷化鎵紅外LED組成，該LED光耦合至硅檢測器芯片。這兩個芯片采用6引腳DIP封裝進行組裝，在LED和輸出檢測器之間提供7.5KVAC（PEAK）的絕緣。這些輸出檢測器芯片設計用于驅動雙向可控硅，以控制115和220V交流電源線上的負載。檢測器芯片是一個復雜的設備，其功能與小型雙向可控硅相同，產生驅動較大雙向可控硅的柵極（例如飛兆半導體的FKPF12N80）所需的信號。MOC30XX三端雙向可控硅開關元件能夠以最少的附加組件數量控制較大功率的三端雙向可控硅開關元件。

基本電氣說明

AlGaAs LED在10 mA時的標稱正向壓降為1.3 V，反向擊穿電壓大于3V。流經LED的最大電流為60 mA。

在關閉狀態下，檢測器在任一方向上的最小阻斷電壓均為250 Vdc。在開啟狀態下，檢測器將在任一方向通過100 mA電流，并且
整個器件的壓降小于3V。一旦觸發進入導通（導電）狀態，即使沒有電流流過LED，檢測器也將保留在那里，直到終端電流降至保持電流以下（通常為100μA）以下，此時檢測器恢復為關（非）狀態。 -導電）狀態。通過超過正向阻斷電壓，以超過靜態dv / dt額定值的速率跨檢測器的電壓斜坡或來自LED的光子，可以使檢測器進入開啟狀態。

光耦合隨機相位三重驅動器的示意圖

規格保證了當流過LED的電流等于或大于IFT（max）規格時，觸發檢測器進入導通狀態。例如，MOC3011M至少需要10mA的LED電流才能保證導通。相似的器件MOC3012M具有完全相同的特性，只是它僅需要5 mA的觸發即可。

由于這些設備看起來基本上像一個小型的光觸發三端雙向可控硅開關元件，因此我們選擇如圖1所示來表示它。

將MOC3011M用作雙向可控硅驅動器

簡單的三端雙向可控硅開關門控電路

圖2顯示了使用MOC3011M的簡單雙向晶閘管驅動電路。MOC3011M的最大浪涌電流額定值通過以下公式設置R1的最小值：

R1（最小值）= Vin（pk）/1.2A

如果我們使用115 Vac的額定線電壓Vin（pk）= 180 V，則：

R1（最小值）= Vin（pk）/1.2A = 150歐姆

實際上，這將是一個150或180歐姆的電阻器。如果三端雙向可控硅開關元件的IGT = 100 mA且VGT = 2 V，則觸發三端雙向可控硅開關元件所需的電壓Vin將由下式給出：

VinT = R1?IGT + VGT + VTM = 20 V

電阻性負載

驅動電阻性負載時，可以使用圖2所示的電路。白熾燈和電阻加熱元件是使用115 Vac的兩大類電阻負載。主要限制是必須將三次自由桿轉移選擇用于維持適當的浪涌載荷。白熾燈有時會吸收一個峰值電流，稱為“閃絡”，該電流可能會非常高，三端雙向可控硅開關元件應使用保險絲保護或額定足夠高的電流以維持該電流。

感性負載-轉換dv / dt

感性負載（電動機，螺線管，磁體等）對于雙向可控硅和MOC3011M都存在問題，因為電壓和電流彼此同相。由于三端雙向可控硅開關元件在零電流下關閉，因此當施加的電流為零但施加的電壓較高時，它可能試圖關斷。對于三端雙向可控硅開關元件來說，這似乎是施加電壓的突然上升，如果上升速率超過三端雙向可控硅開關元件的換向dv / dt或MOC3011M的靜態dv / dt，則會接通三端雙向可控硅開關元件。

輸入電路

電阻器輸入
當輸入條件得到良好控制時，例如從邏輯門驅動MOC3011M時，只需一個電阻器即可將門與MOC3011M的輸入LED相連。應該選擇電阻器以將流入LED的電流設置為最小10 mA但不大于50 mA。15 mA是一個合適的值，它可以使LED隨時間顯著降低，并確保耦合器具有較長的使用壽命。高于15 mA的電流不會改善性能，并且可能會加速LED固有的老化過程。假設在15 mA時正向壓降為1.5 V，則可以通過一個簡單的公式來計算輸入電阻。

RI =（VCC – 1.5）/0.015

輸入保護電路

MOC3011M輸入保護電路

在某些應用中，例如固態繼電器，其中輸入電壓變化很大，設計人員可能希望限制施加到MOC3011M LED上的電流。圖3所示電路可在非關鍵范圍內的輸入電壓范圍內正確驅動MOC3011M，同時可保護輸入LED避免意外施加反極性。

應用實例

在240 Vac線路上使用MOC3011M MOC3011M
的額定電壓不夠高，無法直接在240 Vac線路上使用。但是，設計者可以串聯其中兩個。當以這種方式使用時，需要兩個電阻器來均衡其兩端的電壓降。

固態繼電器

固態繼電器

圖4顯示了一個完整的通用固態繼電器，該固態繼電器通過輸入保護被感性負載吸收。當設計人員對輸入和輸出條件有更多控制時，他可以消除其特定應用所需的那些組件，以使電路更具成本效益。

編輯：hfy