1、“MOC3041”的 应 用图 2 是用双向可控硅的云台控制单路电路图。图中的光耦 MOC3041 是用来隔离可控硅上的交流高压和直流低压控制信号的。其输出用来触发双向可控硅，选用 ST Microelectronics 公司的 T4 系列，内部集成有缓冲续流电路，不用在双向可控硅两端并联 RC 吸收电路，可以直接触发，电路设计比较简单。P1.0 通过可控硅、交流接触器、过流保护器和断相保护器控制电机，图中仅给出带过零触发的双向晶闸管触发电路。MOC3041 为光耦合双向可控硅驱动器，输入端驱动电流为15mA，适用于 220V 交流电路。1、MOC3041的工作电流仅十余个毫安，直接驱动20瓦
2、的功率非常勉强，不敢保证长时间工作不会烧坏，应该让3041驱动97A6的可控硅，再用可控硅驱动电磁阀。2、实践证明，51单片机驱动PNP管的时候，在工作条件接近临界点的时候，会出现关不断的现象，其原因在于：（1 ）端口的高电平并不是严格的Vcc 电压，而是比Vcc略低，这种略低的电压足以形成给Q1 一个很小的偏置电压Vbe ，虽然该电压远小于 0.7V，但经过三极管放大后，却能够造成Q1 集电极有极小的电流存在，尽管该电流不足以导致LED发出用肉眼能看到的亮光，但是在密封的光耦合器内，却能够导致光耦合区工作；（2）PNP管要比NPN极管有更大的穿透电流，即：在基极B完全断开的情况下，集电极仍然
3、有极小的电流存在。综合以上两点，该电路的设计是存在缺欠的，改进方法如下：1、MOC3041与气阀之间加入一个可控硅（必须）2、建议改用NPN管驱动，如果必须要用PNP 管，就应该在B和E之间接一个10K 左右的电阻；或者在发射极串入一个二极管，以起到钳位作用，即保证PNP管能可*关断；或者干脆将耦合器的1 和2 脚改接在发射极，并让集电极通过电阻接地。1、不推荐用3041 直接驱动电磁阀，加一个可控硅非常有必要。2、用单片机直接驱动3041是可以的。3、用2K电阻能可*驱动，因为内部的光耦合几乎是100%的耦合，只要微弱发光即可。例 2交流接触器 C 由双向晶闸管 KS 驱动。光电耦合器 MO
4、C3041 的作用是触发双向晶闸管 KS 以及隔离单片机系统和接触器系统。MOC3041 的输入端接 7407，由单片机的P1.1端控制。P1.1输出低电平时，KS 导通，接触器 C 吸合。P1.1输出高电平时，KS 关断，接触器 C 释放。MOC3041 内部带有过零控制电路，因此 KS 工作在过零触发方式。例 3单片机处理完数据后，发出控制信号控制外电路工作，开关型驱动接口中单片机控制输出的信号是开关量，有发光二极管驱动接口，光电耦合器驱动接口，液晶显示器驱动接口，晶闸管输出型驱动接口和继电器型驱动接口。控制扬声器采用的是晶闸管输出型光电耦合驱动接口。电路如图 2 所示。晶闸管输出型光电耦
5、合器的输出端是光敏晶闸管。当光电耦合器的输入端有一定的电流流入时，晶闸管导通。采用 4N 40 单相晶闸管输出型光电耦合器，当输入端有 15-30mA 的电流时输出端的晶闸管导通。输出端的额定电压为 400V ,额定电流有效值为 300mA。4N 40 的 6 脚是输出晶闸管的控制端，不使用此端时，可对阴极接一电阻。所以，当 8031 的 P1.0 为低电平时，二极管导通，发光，触发晶闸管使其导通，扬声器报警。 自动通车接口电路设计 图 2 光电耦合器驱动接口电路8031 与自动停车电路间用的是交流电磁式接触器的功率接口。具体电路如图 3 所示。图 3 交流接触器接口交流接触器 C 由双向晶闸
6、管 KS 驱动。光电耦合器 MOC3041 的作用是触发双向晶闸管 KS 以及隔离单片机系统和接触器系统。 MOC3041 的输入端接 7407，由单片机的 P1.1端控制。P1.1 输出低电平时，KS 导通，接触器 C 吸合。 P1.1 输出高电平时，KS 关断，接触器 C 释放。MOC3041 内部带有过零控制电路，因此 KS 工作在过零触发方式。例 4与双向可控硅配套的光电隔离器称为光耦合双向可控硅驱动器，如图所示与一般光耦不同的是它的输出部分是一硅光敏双向可控硅，一般还带有过零触发检测器（如上图中的 A） ，以保证在电压接近零是触发可控硅。常用的有 MOC3000 系列，我们的设计采用
7、MOC3041,下图为光耦与双向可控硅的接线图不同的光隔，其输入端驱动电流也不一样，如 MOC3041为 15mA,电阻 R 则在驱动回路中起到限流的作用，一般在微机测控系统中，其输出可用 OC 门驱动，在光隔输出端，与双向可控硅并联的 RC 是为了在使用感性负载时吸收与电流不同步的过压，而门级电阻则是为了提高抗干扰能力，以防误触发。实际可行方案 protel 原理图( 变动了几个电阻)例 5 为了实现水温的 PID 控制，功率放大电路的输出不能是一个简单的开关量，输入电炉的加热功率必须连续可调； 改变输入电炉的电压平均值就可改变电炉的输入功率，而较简单的调压方法有相位控制调压和通断控制调压法
8、； 采用通断控制调压法不仅使输出通道省去了 D/A 转换器和可控硅移相触发电路，大大简化了系统硬件，而且可控硅工作在过零触发状态，提高了设备的功率因数，也减轻了对电网的干扰。例 6图424 是4N40 的接口电路。4N40 是常用的单向晶闸管输出型光电耦合器，也称固态继电器。当输入端有1530mA 电流时，输出端的晶闸管导通，输出端的额定电压为400V，额定电流为300mA。输入输出端隔离电压为1500V 7500V 。4N40 的第6 脚是输出晶闸管控制端，不使用此端时，此端可对阴极接一个电阻。例 7图 5.73 MOC3041 接口电路MOC3041 是常用双向晶闸管输出的光电耦合器( 固
9、态继电器) ，带过零触发电路，输入端的控制电流为15mA，输出端的额定电压为400V ，输入输出端隔离电压为7500V 。MOC3041 的第5 脚是器件的衬底引出端，使用时不需要接线。国产的S204Z 也是一种零型固态继电器(220V，4A)。910+5V 负载PLO AC220V7407过零电路例8 传统的调光方法都采用移相触发晶闸管，控制晶闸管的导通角来控制输出功率，不仅同步检测电路复杂，而且在晶闸管导通瞬间会产生高次谐波干扰，造成电网电压波形畸变，影响其他用电设备和通讯系统的正常工作，本系统中采用过零触发晶闸管导通与关断的时间比值来调节灯具的功率，由于过零触发不改变电压的波形而只改变电
10、压全波通过的次数，不会对电网造成污染，因此，本系统采用过零触发方式。 MOC3041内部含有过零检测电路，当输入引脚 1输入15mA 的电流，输出端6引脚、4引脚之间的电压稍过零时，内部双向晶闸管导通，触发外部晶闸管导通，当MOC3041输入引脚输入电流为0时，内部双向晶闸管关断，从而外部晶闸管也关断，其调光控制电路如图3所示。例9调光控制电路设计采用单片机I/O口灌电流的方法控制晶闸管实现开关和调光控制。用内部带有过零检测电路的光电耦合器MOC3041作为晶闸管的驱动器，同时能实现强、弱电的隔离。传统的调光方法都采用移相触发晶闸管，控制晶闸管的导通角来控制输出功率，不仅同步检测电路复杂，而且
11、在晶闸管导通瞬间会产生高次谐波干扰，造成电网电压波形畸变，影响其他用电设备和通讯系统的正常工作，本系统中采用过零触发晶闸管导通与关断的时间比值来调节灯具的功率，由于过零触发不改变电压的波形而只改变电压全波通过的次数，不会对电网造成污染，因此，本系统采用过零触发方式。 MOC3041内部含有过零检测电路，当输入引脚1输入15mA的电流，输出端6引脚、4引脚之间的电压稍过零时，内部双向晶闸管导通，触发外部晶闸管导通，当MOC3041输入引脚输入电流为0时，内部双向晶闸管关断，从而外部晶闸管也关断，其调光控制电路如图3所示。2. 交 流 电 磁 式 接 触 器 的 功 率 接 口继 电 器 中 切
12、换 电 路 能 力 较 强 的 电 磁 式 继 电 器 称 为 接 触器 。 接 触 器 的 触 点 数 一 般 较 多 。 交 流 电 磁 式 接 触 器由 于 线 圈 的 工 作 电 压 要 求 是 交 流 电 ,所 以 通 常 使 用 双向 晶 闸 管 驱 动 或 使 用 一 个 直 流 继 电 器 作 为 中 间 继 电器 控 制 。 图 12-8是 交 流 接 触 器 的 接 口 电 路 图 。交 流 接 触 器 C由 双 向 晶 闸 管 KS驱 动 。 双 向 晶 闸 管 的 选 择要 满 足 ： 额 定 工 作 电 流 为 交 流 接 触 器 线 圈 工 作 电 流的 2 3倍
13、； 额 定 工 作 电 压 为 交 流 接 触 器 线 圈 工 作 电压 的 2 3倍 。 对 于 工 作 电 压 220V的 中 、 小 型 的 交 流接 触 器 ， 可 以 选 择 3A、 600V的 双 向 晶 闸 管 。光 电 耦 合 器 MOC3041的 作 用 是 触 发 双 向 晶 闸 管 KS以 及 隔离 单 片 机 系 统 和 接 触 器 系 统 。MOC3041的 输 入 端 接 7407， 由 单 片 机 8031的 P1.0端 控制 。 P1.0输 出 低 电 平 时 ， 双 向 晶 闸 管 KS导 通 ,接 触 器C吸 合 。 P1.0输 出 高 电 平 时 ,双 向
14、 晶 闸 管 KS关 断 ， 接触 器 C释 放 。 MOC3041内 部 带 有 过 零 控 制 电 路 ， 因 此双 向 晶 闸 管 KS工 作 在 过 零 触 发 方 式 。 接 触 器 动 作时 ， 电 源 电 压 较 低 ， 这 时 接 通 用 电 器 ， 对 电 源 的 影响 较 小 。光藕合双向可控硅驱动器 是 单 片 机 输 出 与 双 向 可 控 硅 之 间 较 理 想 的 接 口 器 件 ，由 两 部 分 组 成 ， 输 入 部 分 是 一 砷 化 镓 发 光 二 极 管 ，该 二 极 管 在 515mA正 向 电 流 作 用 下 发 出 足 够 强 度 的红 外 光 ，
15、触 发 输 出 部 分 。 输 出 部 分 是 一 硅 光 敏 双 向可 控 硅 ， 在 红 外 线 的 作 用 下 可 双 向 导 通 。 该 器 件 为六 引 脚 双 列 直 插 式 封 装 ， 其 引 脚 配 置 和 内 部 结 构 见图 12-11。有 的 型 号 的 光 耦 合 双 向 可 控 硅 驱 动 器 还 带 有 过 零 检 测器 ， 以 保 证 在 电 压 为 零 （ 接 近 于 零 ） 时 才 触 发 可 控硅 导 通 ， 如 MOC3030/31/32（ 用 于 115V交 流 ） ，MOC3040/41（ 用 于 220V交 流 ） 。 图 12-12为 这 类 光耦
16、 驱 动 器 与 双 向 可 控 硅 的 典 型 电 路 。在 使 用 晶 闸 管 的 控 制 电 路 中 ， 常 要 求 晶 闸 管 在 电 源 电压 为 零 或 刚 过 零 时 触 发 晶 闸 管 ， 来 减 少 晶 闸 管 在 导通 时 对 电 源 的 影 响 。 这 种 触 发 方 式 称 为 过 零 触 发 。过 零 触 发 需 要 过 零 检 测 电 路 ， 有 些 光 电 耦 合 器 内 部含 有 过 零 检 测 电 路 ， 如 MOC3061双 向 晶 闸 管 触 发 电路 。 图 12-13是 使 用 MOC3061双 向 晶 闸 管 的 过 零 触发 电 路 。表 12-3列 出 了 MOTOROLA公 司 MOC3000系 列 光 耦 合 双 向可 控 硅 驱 动 器 的 参 数 。12.2.4 MCS-51与 集 成 功 率 电 子 开 关 输 出 接 口图 7-14所 示 为 MOC3041与 双 向 晶 闸 管 的接 线 图
