Arduino与Proteus仿真实例-双向可控硅驱动仿真

双向可控硅驱动仿真

可控硅(Silicon controlled rectifier)或半导体可控整流器是一种四层固态电流控制器件。 “可控硅整流器”这个名称是通用电气对一种晶闸管的商品名。四层 p-n-p-n 开关的原理是由贝尔实验室的 Moll、Tanenbaum、Goldey 和 Holonyak 于 1956 年提出的。1958 年 1 月，贝尔实验室的 Ian M. Mackintosh 博士提出了硅控开关的实际演示和与实验结果一致的器件的详细理论行为。SCR 由 Gordon Hall领导的电力工程师团队开发，并于 1957 年由 Frank W. “Bill” Gutzwiller 商业化。

双向可控硅是广泛用于交流电源控制应用的电子元件。它们能够切换高电压和高电流，以及交流波形的两个部分。这使得双向可控硅电路非常适用于需要电源开关的各种应用。双向可控硅电路的一个特殊用途是用于家用照明的调光器，它们还用于许多其他电源控制情况，包括电机控制和电子开关。由于其性能，三端双向可控硅开关倾向于用于中低功率电子开关应用，而晶闸管则用于高热负荷的交流电源开关应用。

MOC3021 是过零 TRIAC 驱动的光耦合器或光隔离器。正如我们所知，术语光耦合器/光隔离器的含义与使用光间接耦合到一组电路的含义相同。 MOC3021 的特殊之处在于它具有过零能力，并由三端双向可控硅驱动。

由于输出由 TRIAC 驱动，我们可以驱动高达 400V 的负载，并且 TRIAC 可以双向传导，因此控制 AC 负载不会成为问题。另外由于它具有过零能力，当交流负载第一次接通时，TRIAC只有在交流波达到0V后才会开始导通，这样我们就可以避免峰值电压直接到达负载，从而防止负载损坏.它还具有不错的上升和下降时间，因此可用于控制输出电压。

MOC3021 的这些特性使其成为通过 MPU/MCU 等数字控制器控制高压交流负载的理想选择。由于输出是受控的，可以控制光的强度或交流电机的速度。因此，如果需要一种光隔离器来通过直流控制交流应用，可以选择这款 IC。

MOC3021的引脚功能如下：

Pin Number	Pin Name	Description
1	Anode (A)	IR LED 的阳极引脚。连接到逻辑输入
2	Cathode ©	IR LED 的阴极引脚
3	NC	无连接 - 无法使用
4	Triac Main Terminal 1	存在于 IC 内部的双向可控硅的一端
5	NC	无连接 - 无法使用
6	Triac Main Terminal 2	存在于 IC 内部的双向可控硅的另一端

1、仿真电路原理图

2、仿真代码实现

int button = 2;
int relay = 4;
bool button_state = false;
void button\_pressed(){
   if(button_state){
      button_state = false; 
   }else{
      button_state = true; 
   }
}

void setup(){
  pinMode(button,INPUT);
  pinMode(relay,OUTPUT);  
  // 绑定中断
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(button),button_pressed,RISING);
  digitalWrite(relay,LOW);
}

void loop(){
    if(button_state){
      digitalWrite(relay,HIGH);  
    }else{
      digitalWrite(relay,LOW);
    }
}