什么是晶闸管的过零触发和移相触发

仪表工使用温控器控制电炉温度时，温控器的输出有过零触发、移相触发、开关量输出和电流输出等形式供大家选择。只有确理解晶闸管的过零触发和移相触发的含义、特点及触发电路，才能正确选择温控器输出方式及构建温度控制系统。

什么是晶闸管过零触发？
过零触发是指当加入触发信号，晶闸管在交流负载电压为零或接近为零时，晶闸管才导通；当断开触发信号，晶闸管要等到交流负载电压为零或接近为零时，晶闸管才断开。如图1所示，过零触发就是在刚刚过箭头处触发，触发信号起始点之后的几乎整个半波是全导通的，如图中阴影所示。过零触发是在给定时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制。当过零触发的通断比太小时会出现低频干扰，通常只适用于热惯性较大的电热负载。过零触发是改变晶闸管导通的周波数，输出波形仍然是正弦波。

图1 过零触发波形示意图

什么是晶闸管移相触发？
如果是在其他时间触发，如图2则为移相触发。此次触发的电源有效范围是从触发起到下次零点前的那一部分，即图中A处半波的阴影范围。移相触发是通过控制晶闸管的导通角来控制晶闸管的导通量，从而改变负载上所加的功率。其控制波动小，使输出电流、电压能平滑升降。移相触发的输出波形被斩了一截，所以负载得到的是一种有缺角的正弦波；因此，移相触发会引起电源波形畸变和高频电磁干扰。

图2 移相触发波形示意图

单路晶闸管过零触发输出电路
图3是某品牌温控器的单路晶闸管过零触发输出模块的电路原理图，该电路采用了MOC3083光电耦合器。它由砷化镓发光二极管及具有自动过零检测功能的双向晶闸管组成。该光电耦合器有六个引脚，1、2是输入端，4、6是输出端。1、2由温控器的MCU进行控制，当1、2之间有大于5mA的触发电流时，把发光二极管点亮，然后MOC3083中的过零检测电路检测4、6之间的电压，电压出现过零点则触发双向晶闸管，使4、6由断开状态转变为导通状态。当1、2之间的电流消失时，4、6由导通状态转变为断开状态。IC1光电耦合器4、6的通断又控制了BCR1的通断状态，并从温控器接线端子输出过零触发驱动信号。该电路的输出管选择了三象限双向晶闸管，可以不用外接RC缓冲电路。

图3 温控仪单路晶闸管过零触发输出电路

单路晶闸管移相触发输出电路
图4是某品牌温控器的单路晶闸管移相触发输出模块的电路原理图，图中驱动输出采用JST410双向晶闸管。817光电耦合器是同步信号检测的隔离器件，它将检测的过零同步信号传送至VT1放大后，送至MCU3脚，MCU根据过零同步信号来确定触发信号，使其按移相要求输出触发脉冲信号。MCU 26脚输出为低电平时，MOC3052光电耦合双向晶闸管驱动器被触发导通，同时又使K1导通，该移相触发驱动信号通过温控器接线端子输出，该信号驱动外接的晶闸管导通从而接通电加热器电源。

图4 温控器单路晶闸管移相触发输出电路