随机触发（移相）晶闸管模块 - 厦门超力电子有限公司

随机触发（移相）晶闸管模块

3-3 随机触发（移相）晶闸管模块

又称通用混合模块，简称BRP-SPS。它由长命晶闸管模块、光电数字触发器、过电压保护电路集成的功率模块，加上单片机就能用，是“2个晶闸管+触发隔离放大电路+瞬态过电压保护电路+继电器+接触器”的更新换代产品，可靠且耐用、无故障免维修。

它是随机触发，任意时刻有控制电压即可被控制电流（≥10mA）所触发导通，移相角由单片机或“移相式传感器”的输出脉冲的延迟时间决定，移相精确、稳定，允许移相0～179°。
它可直接挂上单片机，可直接驱动额定电压380/220Vac的电气设备实现智能运行，可移相调压、调功，切割、组合波形、变流、多功能、变功能等，由单片机软件设定；取代单一功能的“移相调压模块”，作交流移相调压、电动机软启动、调速节电、调温调光等。

一、工作原理

随机触发BRP-SPS原理电路见图1。它们有二个控制端“-、+”，分别连接在单片机或可编程序控制器PLC的I/O口、电源正极Vcc上，从而挂上单片机总线。一个I/O口，挂一个模块。例如AT89单片机可挂12个，驱动4台三相电气设备智能运行。I/O口数量不够，可以扩展。挂上了的，可以脱下，机动灵活。

它有三个功率端，其中“2”和“3”用镀银紫铜片连接在一起成一个端，“1”为另一端，二个端直接把电气设备ZL与380V电网连接起来。

图1 随机触发晶闸管模块原理电路

在任意时刻ωt₁，单片机输出一个信号，对应的I/O口与电源负极Vss接通。若控制电流If≥10mA，IC触发器输出端导通，产生功率晶闸管SCR的门极电流Igt，最大可达到1A，足够触发功率晶闸管SCR导通，而与此时交流电压Vac相位无关，见图2。一旦功率晶闸管SCR导通，IC触发器输出端就自然关断，Igt为零，不管此时控制电流If是否仍然存在。功率晶闸管SCR的触发时间极短（2µS），触发电路几乎不发热。功率晶闸管SCR从触发导通直至电流为零而自然关断。电气设备ZL获得正弦波移相电压。移相角α越大，输出电压越小，波形崎变越严重。

单片机没信号输出，负载ZL断电。

（a）交流线电压Vac波形。（b）控制电流If波形。（c）负载Zl二端电压Vzl波形。（d）负载电流

                          图2        随机触发晶闸管模块工作原理波形图
二、特点
1、可直接挂上单片机微电脑、工控机、PLC，可直接驱动电气设备智能运行，实现多功能、变功能运行。
2、采用长命可控硅模块，耐用性指标“承受冷热循环次数”比普通高10倍，无故障工作寿命国际先进。
3、当瞬态电压超限时，模块内的过电压保护电路自动启动，把瞬态电压箝位在1120V以下，低于峰值电压1600V，避免击穿。TUV检测认证：可承受浪涌、脉冲群4KV，适用于“严酷的工业环境”。
    三、安装：安装尺寸和安装方法与“总线固态开关”同。
    四、产品型号

五、技术数据

额定工作电压交流380Vac，最大420Vac。模块底板绝缘电压为3000 V。常用规格技术数据：

型号

额定电流Irms，A

浪涌电流Itsm，A

控制

电压

内置

限流电阻

控制

电流

匹配电动机功率

MTX100-16CM-BRP05

100

520

3.3V

120Ω

11.7 mA

≤11KW

MTX160-16CM-BRP05

160

1150

15KW

MTX200-16CM-BRP05

200

1500

18.5KW

MTX260-16CM-BRP05

260

2150

30KW

MTX300-16CM-BRP05

300

2200

37KW

MTX360-16CM-BRP05

360

2250

45KW

MTX100-16CM-BRP05

100

520

5V

270Ω

11.5 mA

≤11KW

MTX160-16CM-BRP05

160

1150

15KW

MTX200-16CM-BRP05

200

1500

18.5KW

MTX260-16CM-BRP05

260

2150

30KW

MTX300-16CM-BRP05

300

2200

37KW

MTX360-16CM-BRP05

360

2250

45KW

说明： 1、控制端加上表列的直流电压，则控制电流为表列值10～12mA，最好。最大控制电流20 mA。
       2、额定电流有效值Irms的选择应按产品的I2t曲线。一般而言，考虑负载的波动，Irms应大于负载额定电流的3～5倍。此外，还应考虑启动电流的倍数。额定电流和快速熔断器都选错了，才会烧毁。
       3、交流电路中，模块内置的RC过电压保护电路有电流流过，该电流不是可控硅的“关态电流”。在直流电路中，RC没有电流流过；该电流才是可控硅的“关态电流”，仅4mA，只有我国标准的1/5。
       4、匹配电动机功率KW，是就一般情况而言，仅供参考。
       5、结温Tvj=-40～+125 ℃；工作室温-20～+40 ℃；模块实际温升4～10℃；超温产品须订货。
      六、应用要点：
      对于三相负载，可用三个BRP-SPS模块，把电气设备连接到单片机上，如下图所示。三个模块可分散分布在散热器上，力求采用自然散热，省掉风扇及其保护电路，消除通风故障又缩小体积。