【每日电路赏析】使用缓冲电路的晶闸管

电路

`缓冲电路是吸收能量的电路，用于舒缓因电路电感造成的电压尖峰。有时候，因为过流，过压以及过热，元器件会出现损坏。而过流保护的电路我们有保险丝，过热有散热器或风扇。

缓冲电路则用于限制电压或电流的改变速率（di/dt或dv/dt）以及电路开关时的过压。缓冲电路是电阻与电容的串联，然后与晶体管或晶闸管这样的开关相连，起到保护和提高性能的作用。开关和中继间的缓冲电路也可以用来防止电弧产生。

在该项目，我们将告诉你缓冲电路是如何保护晶闸管免受过压或过流影响的，整个电路由缓冲电路和晶闸管以及555定时器的频率生成电路组成。

所需元器件

晶闸管TYN612
555定时器
电阻（47kΩx2,10kΩx2,1kΩx1，150Ωx1）
电容（0.01uF，0.001UF，0.1uFx2）
二极管1N4007
开关
9V电源
示波器（用于输出确认）

电路图

电路的第一部分是555定时器组成的频率生成电路。当555定时器以无稳态模式工作时，我们可以得到一个100kHz的脉冲。
电路的第二部分则用于获取加入缓冲电路后晶闸管的开关特性。

晶闸管-TYN612
TYN612中的6代表着断态重复峰值电压，VDRM和VRRM为600V，而12代表着通态电流有效值IT(RMS)为12A。晶闸管TYN612可以用于过压撬棍保护，电机控制电路，励磁涌流闲置电路，电容点火和稳压电路中。它的门极触发电流IGT范围在5mA到15mA。其工作温度范围在-40℃到125℃。

TYN612的引脚图

TYN612的引脚配置
引脚标号引脚名描述
1       K    晶闸管的负极
2       A    晶闸管的正极
3       G    晶闸管的门极，用于触发

缓冲电路的设计

我们知道，缓冲电路是电阻与电容的组合。电路中的电容则负责防止不必要的dv/dt来触发紧张管。因为电路通电后，开关设备会产生一个瞬时的电压。电容Cs起到短路的作用，也就使得晶闸管两端的电压为0。一段时间过后，电容Cs两端的电压慢慢增加。

那么电阻Rs起到什么作用呢？当晶闸管打开时，电容通过晶闸管放电，并发出Vs/Rs大小的电流。由于阻值很低，di/dt会过高可能会对晶闸管造成损坏。所以为了限制放电电流，此处用到了Rs。

缓冲电路的原理
电路被分为两个部分。第一部分是555定时器组成的频率生成电路，它的输出用到晶闸管的门极。电路的第二部分用于检查晶闸管有无缓冲电路下的开关特性。

情况1：无缓冲电路

当无缓冲电路时，晶闸管的输出见上图，波形中会出现比较高的电压尖峰。所以为了缓和电压尖峰，我们需要用缓冲电路来避免设备因过压或dv/dt的误触发受损。

情况2：有缓冲电路

运用了缓冲电路后，它减少或缓和了波形上的电压尖峰。因此，设备不会由于过压而受到损坏，也将设备的dv/dt值降到最大值之下。

坛友们日常项目中还有哪些地方用到缓冲电路呢，或者对以上电路和设计有何见解都可以在帖子下面回复，可以获得5积分的奖励哦！

往期每日电路赏析
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lm12041204a · 2019-11-8 10:04:17

感谢楼主分享！

孙卓 · 2019-11-8 10:22:04

感谢楼主分享！！！！

高连和 · 2019-11-8 10:39:00

感谢楼主分享！！！

cht_236 · 2019-11-8 13:28:42

学习学习，谢谢分享

王栋春 · 2019-11-8 22:49:13

学习了

张明 · 2019-11-10 08:53:15

感谢楼主分享！！！

六号 · 2019-11-11 18:09:33

谢谢楼主分享电路知识

一镜千峰 · 2019-11-12 20:47:17

感谢楼主分享！

金文 · 2019-11-12 22:08:58

感谢楼主分享！

PCB00034526 · 2019-11-14 09:03:32

感谢楼主分享！

涛涛 · 2019-11-22 15:58:23

楼主您好，我想请教几个问题
1.电阻R3的作用是什么，它是负载吗？
2.实际应用中，受保护的元器件是置于晶闸管后端吗？
3.我按照你的说明搭建了仿真，但没有达到预期，请帮忙指正错误(见图)
非常感谢，祝您万事如意。

王燕 · 2019-11-22 16:02:55

@ARMLIUNX 电子老顽童，有时间看看楼上的问题

PCB00034526 · 2019-12-13 09:27:20

感谢楼主分享！

奔跑中-东方蛟龙 · 2020-1-9 13:44:41

应该再加个RC吸收电压电流的计算公式

huiyazhao · 2020-1-10 16:08:22

学习学习，谢谢分享。。

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15 条评论

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