这里所介绍的可控硅程序控制线路,结构简单,能在不大稳定的电源下工作,或可应用于工农业生产的某些环节,因此提出来供大家参考。
基本路线见图1,图中以R\(_{fz1}\)、Rfz2……等表示各条主电路的负载,SCR\(_{1}\)、SCR2……是根据负载要求选用的可控硅,作为各条主电路的开关。在主电路里还插入一电阻R\(_{p}\),在那条电路开通的时候,分得一电压Vp,作为右邻控制电路中的三极管的集电极电压。除SCR\(_{1}\)外,每个可控硅的控制电路里都设置这么一个三极管BG,它的射极电流Ie,就是被它所控制的SCR的触发电流。BG的基极,经控制开关K(它可以是一个电子开关),去和控制电源E\(_{g}\)相连接。BG的编号是偶数的,都接到K的0接点,编号是奇数的,都接到E接点。

要开通一条电路,必须同时具备二个条件:第一,它前面的那条电路已经开通(等于给BG接上了集电极电压);第二,BG的基极接通控制电源。这样BG才能输出足够大的射极电流去触发SCR,使之导通。

电路未开始工作时,各条主电路均未开通,K掷至E接点,凡偶数编号的电路,因未具备第一个条件,所以不会被开通。开始工作后,K动作起来,先掷至0接点,把控制电源加接于SCR\(_{1}\)的控制极,SCR1就被触发导通。而其它编号为奇数的电路,同样因未具备第一个条件,仍保持阻断状态。接着K又回到E接点,第二条电路此时已具备了上述二个条件,就被开通……这样借K的往复转接,把各条电路按编号次序逐一开通。到最后一条电路开通时,继电器J动作,把电源切断,各条电路同时被关断。
这种电路,各个负载的工作电压、功率不要求完全一致,电源尽可按不同负载分别设置。如果负载是单相交流电器,可采取如图2的措施。可控硅也可以按负载不同要求各自选用不同的型号和级别。
为了便于设计、安装和检修,我们把控制电路统一起来。 SCR的触发电池I\(_{g}\)一律选用15~25mA的,触发电压Vg均要求在1.5 V以下。 BG可统一用3DG12,它们的电流放大系数h\(_{FE}\)取30~40。
为了使电路工作稳定,要求:
V\(_{p}\)>2Vg, E\(_{g}\)≥Vp;
I\(_{e}\)≈1.5Ig, I\(_{g}\)》Ib。
R\(_{p}\)和Rb可根据下式求得:
R\(_{p}\)=Vp/I\(_{fz}\)(Ifz指负载的额定电流)
R\(_{b}\)=hFEE\(_{g}\)/Ie
因为半导体元件性能不大一致,所以R\(_{b}\)只须根据上式估计一下,采用数值相近的小型变阻器(即商品中的偏流电阻),在测试时加以调整即可。
实践证明,这种控制线路控制数十条电路是不成问题的。
如果在开通后一条电路时必须将前面的电路关断,那么只需象图3那样,在前后二个可控硅的阳极间接一个电容器C,就能做到。这个电容的大小,应根据被关断的负载来决定:C\(_{n}\)≥1.45t断/R\(_{fzn}\)式中t断是可控硅的关断时间,对于KP5等型号来说,为25微秒。C所注下标n是电路编号数。

应该注意图3主电路的下列二个特点:
1.各主电路中负载的功率虽允许大小不一,但工作电压必须一致。
2.可控硅在初导通的瞬间,不仅有主回路的电流,还有电容C的放电电流,都从这里通过,因此要选用电流较大的型号。
图3的控制电路也与图1稍有不同,在同一时间内,只有待触发那条电路中的那个基极电位比发射极高的三极管,并仅在加接集电极电压的瞬间(约几微秒),有集电极电流通过,其余的三极管都因为基极和射极处于同一电位而被截止着。这样,大大地减轻了控制开关K的负担,只要用一个负载能力不大的触发器就能胜任工作了。其中R\(_{b}\)≈hFEV\(_{p}\)/Ie,可取比计算结果略小的值,使I\(_{e}\)大一些,有利于SCR的触发导通。
图3的线路,可应用于步进电动机的控制。如采用小功率快速开关元件,可用来作直接控制数码管的计数器。不过小功率快速开关元件触发灵敏度很高,对于电源和输出电路,应该有很好的抗干扰措施。
如果负载的工作电压低于三极管的最大集电极电压,线路可进一步简化成图4的样子,取消R\(_{p}\),直接把负载接在原来Rp的位置。如用这样的装置去带动继电器或大功率可控硅,则可间接地去控制各种交流电机。这样,应用的范围就扩大了。

上面所举的,不过是最基本的电路,负载亦仅考虑是电阻性的,至于电感性的负载和可控硅的保护问题,则悉同于一般可控硅电路,不再在这里介绍了。(朱蔼初)