光耦MOC3041的接法例子

“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STMicroelectronics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1/9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MOC3041的作用是触发双向晶闸管KS以与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P_1.1端控制。P_1.1输出低电平时，KS导通，接触器C吸合。P_1.1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4N40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。4N40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2/9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由双向晶闸管KS驱动。光电耦合器MOC3041的作用是触发双向晶闸管KS以与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)3/9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；➢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4．24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15～30mA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5.73MOC3041接口电路MOC3041是常用双向晶闸管输出的光电耦合器(固态继电器)，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PLOAC220V7407过零电路4/9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。<5/92.交流电磁式接触器的功率接口继电器中切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。6/9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；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5~15mA正向电流作用下发出足够强度的红外光，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。7/9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。8/9

表

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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。12.2.4MCS-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9/9