使用STM32和可控硅控制220V加热电路的实现方法详解

利用STM32和可控硅控制220V加热电路

Chapter1 利用STM32和可控硅控制220V加热电路

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一、错误原理图

​ 如下图所示，可控硅不受HotPWM1控制，主要原因为电流可以经过可控硅Q1的1和3引脚直接流过，不受MOC3061控制。所以，应该将可控硅的1和2引脚对调，如下下图所示，即可完成控制。

二、正确原理图

Chapter2 可控硅驱动芯片MOC3081/3061

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Chapter3 一个MOC3061的可控硅触发电路的分析

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1： MOC3061有过零检测 一旦检测到了0 是不是就断开了 那怎么再连接？
答：过零检测的目的是只有在交流过零时（实际不是严格的零，只是在零电压附近）提供外电路的开启或关闭，这样做的好处是开关功率电路是，产生尽量小的di/dt
2：红外LED一旦关闭 MOC3061是不是就断开了？？
答：可控硅的特点，撤销触发电流后不能马上关断，要等过零（换向）时，才关断，如果撤销触发电流的时间点就在过零（换向）前一点点，那么可以认为，撤销触发电流后，3061马上断开；如果撤销触发电流刚好发生在过零（换向）后一点点，那么要等将近半个交流周期（即下一个过零点）时才断开。这是可控硅的特点。
3：电路中的RC电路是保护电路 防止浪涌 既然是RC电路 交流情况下电容会导通啊 那么可控硅不就不起作用了？？？
答：电容在交流电路中表现出的阻抗跟电容的容值和交流电的频率有关，具体表达式为：Z=1/(2Pifc)，对于工频交流来说，Z=1/314c，具体到你的电路就是Z=318K，在你的电路里约能提供不到1mA的旁路电流，这一般来说可以忽略，功率电路里面可控硅至少要提供安培级别的电流，存在一个千分之1以下的暗流，你能原谅吧？。而另一方面，这个通路在可控硅断开而外电路存在感性负载，反激出高压时，能取到比较好的吸收平抑作用，通常AC220V电路里采用的可控硅都是耐压600V的。
4：光耦中有双向可控硅了为什么还需要驱动一个可控硅？？
答：3061通常只能驱动几百mA的负载，如果你的负载足够小，那当然可以直接用3061；若负载到达安培级，那没办法，就得外接一个可控硅了。
5：MOC3061导通时 内部可控硅和外部可控硅是不是都连接到220V交流电源上了？？
答：是这样的。只有3061的发光二极管两端（即1，2脚）处在低压安全测，其他都是人手碰不得的。

Chapter4 可控硅的两种触发方式：移相触发和过零触发

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_20312079/article/details/125432210

可控硅作为交流元器件的一种，有双向和单相可控硅，由于双向可控硅双向性，因此在正负电源均可以导通，因此经常被用于交流调节负载电路当中，双向可控硅一般的控制方式过零触发以及移相触发两种。

1、过零触发

过零触发顾名思义就是过零点时候触发可控硅，交流电因为有正负半周，在正半周到负半周或者由负半周到正半周过程时候都要经过零点，在一定的时间内改变导通周波数来改变可控硅的输出平均功率，实现调节负载功率效果，周波数是指交流电完成一次完整的变化，即一个正弦波形所经历的时间叫一个周波。这种类似于PWM信号调节电机输出，在一定时间内导通次数越多平均输出功率也就越大。如下图是周波过零触发所有信号输出情况，25%输出以及75%输出波形

可控硅调功器就是利用这种过零触发实现过零调功的一种电力输出装置，如下图

2、移相触发

移相触发就是改变每周波导通的起始点位置或结束位置,从而调节其输出功率或电压,实际上是通过控制可控硅的导通角大小来控制可控硅的导通量。例如下图是100%功率输出以及50%功率输出波形，50%输出电压波形是个有缺陷的正弦波


利用移相触发连续调压，制作移相调压器，如下图。

3、过零触发与移相触发异同

1）两者均能实现功率、电压等输出负载无级化调节；

2）过零触发原理是改变可控硅导通的周波数，输出波形仍然是正弦波，而移相触发是控制可控硅的导通角来控制可控硅的导通量，输出波形被斩了一截；

3）过零触发特点是易出现低频干扰，由于工作是断续的，因此很容易出现闪烁现象，不适用于像电动机等这类电流连续的场合；而移相触发则波动很小、输出电流、电压相对平滑，但是也存在一个问题，那就是由于电压发生畸变，容易产生电磁波干扰，在EMI方面有时候不容易过。

Chapter5 STM32+IR2104S的H桥电机驱动电路详解

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Chapter6 大电流H桥电机驱动电路的设计与解析（包括自举电路的讲解，以IR2104+LR7843为例）

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_44897194/article/details/107397079

一.简介
之前介绍过H桥电机驱动电路的基本原理，但是以集成的电机驱动芯片为示例。这些集成的芯片使用起来比较简单，但是只能适用于一些小电流电机，对于大电流的电机(比如：RS380和RS540电机），则不能使用这些集成的芯片（否则会导致芯片严重发热并烧毁）。

此时便需要自行用半桥/全桥驱动芯片和MOS管搭建合适的H桥电机驱动电路实现对大电流电机的驱动控制。

二.示例原理图和PCB展示

Chapter7 单相逆变电路实战！（基于STM32F103C8T6的单相逆变电路，PID控制输出额定电压）

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Chapter8 驱动电路（电压驱动、电流驱动）

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基本任务
驱动电路的基本任务，就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。对半控型器件只需提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号，以保证器件按要求可靠导通或关断。

优良的驱动电路对变换器性能的影响:

LED驱动电源为什么要用恒流源？

LED灯具已经走进千家万户，一些爱动手的朋友可能拆开过。你会发现它的主要结构包括LED灯板、散热外壳、驱动电源。灯板表面贴装的LED灯珠，是实际发光的部件。LED灯珠需要直流供电，必须把电网提供的交流电转换为直流电才能供灯珠工作。这就需要驱动电源。而LED驱动电源却不是我们日常生活中见到的恒压电源，而是恒流电源。

原因：就要从LED灯珠的伏安特性说起。LED灯珠的伏安特性曲线与普通二极管相似，都是指数曲线，也就是说当工作电压达到开启电压后LED灯珠开始有电流流过。随着电压的升高，电流按指数规律上升。1）因为LED灯珠工作过程中会发热，若选用恒压电源供电，随着温度的上升，特性曲线左移，电流会进一步上升，温度会更高。这是一个正反馈的过程，不利于工作状态的稳定，容易烧坏灯珠。

2）而选用恒流电源供电后，灯珠工作发热，特性曲线左移，因电流不变，灯珠承受的电压降低，实际功率下降，发热量降低，这是一个负反馈的过程，有利于工作状态的稳定。即使有一颗灯珠发生短路损坏，其他灯珠依然能正常工作。

Chapter9 光耦驱动MOSFET