KJ005是KJ006的一种特殊情况。没有白生电源，不能直接用于交流供电的场合。该器件主要适用于双向可控硅或反并联可控硅线路的交流相位控制。需外加同步信号和外接直流工作电源。具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、有交互保护、输出电流大等优点。是交流调光、调压的理想器件。同样也适用于半控或全控桥式线路的相位控制。电参数如下：电源电压：外接直流电压+15V，允许波动±5%(±10%功能正常)。电源电流：≤l2mA。同步电压：≥l0V。同步输入端允许最大同步电流：6mA(有效值)。移相范围：≥l70°(同步电压220V，同步输入电阻51kΩ)。移相输入端偏置电流≤l0μA。锯齿波幅度：≥7～8.5V。输出脉冲： a.脉冲宽度：l00μs～2ms(通过改变脉宽阻容元件达到)。 b.脉冲幅度：>13V(电源电压l5V时)。 c.最大输出能力：l00mA(吸收脉冲电流)。 d.输出反压：BVceo≥18V(测试条件：Ie≤l00μA)。正负半周脉冲相位不均衡度≤±3°。 KJ005采用双列直插l6脚封装，如下图所示。

KJ005采用双列直插l6脚封装

对不同的电网电压，KJ005电路同步限流电阻Rl的选择按下式计算：

KJ005外电路接线图:

目前的调光方式 主要有三种，分别是：模拟调光方式，PWM调光及可控硅调光。利用可控硅调光对LED替代灯调光，现有的调光器电路可以不作变动，故此调光方式普遍看好， 于是出现了适合于可控硅调光的AC-DC 控制芯片。英飞凌公司推出的ICL8002G LED驱动芯片可支持可控硅调光，并具有单级PFC和初级测控制功能。

可控硅调光的原理

电位器RV2调整可控硅(TRIAC) 的相位角，当VC3超过DIAC的击穿电压时，可控硅会导通。当可控硅电流降到其维持电流(Iholding)以下时(如下图2)，可控硅关断，且必须等 到C3 在下个半周期重新充电后才能再次导通。灯泡灯丝中的电压和电流与调光信号的相位角密切相关，相位角的变化范围介于0度(接近0度)到180度之间(取决于 调光器)。

LED调光存在的问题

LED 灯要想实现可调光，其电源必须能够检测可控硅控制器的可变相位角输出，以便对流向LED的电流进行调整。在维持调光器正常工作的同时做到这一点非常困难， 往往会导致性能不佳。问题可以表现为闪烁及音讯噪声等问题。这些不良现象通常是由误触发或过早关断可控硅等因素造成的。误触发的根本原因是在可控硅导通时 出现了电流振荡。图3以图表形式对该影响进行了说明。

LED

图2.可控硅导通的工作条件

LED

图3 可控硅电流(可控硅多次触发，但不能维持导通)

可控硅导通时，AC市电电压几乎瞬间施加到LED灯电源的LC输入滤波器。施加到电感的电压阶跃会导致振荡。如果调光器电流在振荡期间低于可控硅维持电流， 可控硅将停止导通。可控硅触发电路充电，然后再次导通可控硅。这种不规则的多次可控硅重启动(如图3)，可使LED驱动产生音讯噪声或LED闪烁。设计更 为简单的 EMI滤波器有助于降低此类不必要的振荡。要想实现出色的调光功能，输入EMI滤波器电感和电容须尽可能地小。

对于可控硅来说，维持导通所需的维持电流通常介于8 mA到75 mA之间。白炽灯比较容易维持这种电流大小，但对于功耗仅为等效白炽灯10%的LED灯来说，该电流可降低到可控硅维持电流以下，导致可控硅过早关断。这样就会造成闪烁或限制可调光范围。

轻微闪烁问题

LED

表1 DIAC特性

从表1可见由于DIAC的特性描述了正反击穿电压存在误差，击穿电压不对称会引起可控硅的正半周和负半周的导通角不一样(见图4A)，在低成本的调光器中尤其明显，输出电流也会跟随输入变化(如图4b)，引起LED灯忽亮忽暗，尤其在低输出时明显。

英飞凌实用LED驱动调光解决方案

基于以上问题，英飞凌推出一种专为高效离线式 LED调光驱动应用设计的准谐振 PWM 控制器--ICL8002G，可用作反激式变换器或降压转换器的设计与应用。其准谐振工作模式、 初级侧控制、集成式 PFC 和切相调光控制、各种保护功能使其成为适用于可调光的 LED 球泡灯出色的系统解决方案。与 ICL8001G相比，新的 ICL8002G在调旋光性能和输出电流稳定性方面有巨大改进。可以通过增加阻尼电路和泄放电路使它与基于 TRIAC 的切相调光器的兼容性得以改善，并通过额外的线性调整电路使输出电流在很宽的输入电压范围内保持稳定。

下表所示为ICL8002G演示板设计规格

基于 TRIAC 的调光器的兼容性

基于TRIAC 的调光器可以完美用于白炽灯等阻性负载。当它们用于开关式 LED 驱动器等非线性负载时，可能产生闪烁问题，这主要是因维持电流不足(LED整个灯具所消耗电流小于可控硅的维持电流)以及电流振荡--尤其是在 TRIAC 导通期间造成的。因此，为了提高与基于 TRIAC 的调光器的兼容性，通常在 LED 驱动器中增加泄放电路和阻尼电路。此设计中包含的被动式泄放电路(由 C1，C2，R4，R5 组成)可以使输入电流大于 TRIAC 的维持电流阈值之上。R1、R2 这两个电阻器被用于抑制振荡及减小浪涌电流。

轻微闪烁解决方法及实验数据

电路A由R6、R7、R8、C4、Q2、ZD1组成的电路网络专为深度调光及改善忽亮忽暗(轻微闪烁)，其中ZD1是一个保护二极管防止Q2的Vbe 过压击穿，R6、R7、R8组成了一个分压检测器，由于C4的容量较大，因此C4端是一个平滑电压。在输出电流较小时且未增加上述电路的C5电 压波形(两个相邻半波输入不对称)。若增加此电路后，当C4端的电压如下图红线的电压时，C5的电压会通过Q2被箝位得到一个较为均匀的电压如图6B所 示，同时由于VR端电压的高低决定输出电流大小，不均匀的VR端电压会导致LED闪烁，相反较为均匀的VR端电压将会改善输出LED的轻微闪烁。C5的电 压通过Q2跟随C4端电压的变化而变化，若在低导通角时C5端的电压会通过Q2跟随C4端电压降到更低的电压以达到减小输出电流从而增加调光范围实现深度调光。

保护功能

输出开路保护

在运行期间，如果输出端为开路状态，输出电压会升高，于是 MOSFET 关断时VCC绕组产生的电压也会升高。ICL8002G的引脚 ZCV通过R15和R16检测VCC绕组电压， ZCV电压一达到 OVP 阈值 (Vzcovp = 3.7V) 就会触发输出过压保护，IC 将进入锁存关断模式。另一方面，VCC绕组产生的电压将为 Vcc 供电，如果 Vcc 达到阈值 (Vvccovp = 25V)，则会触发 Vcc 过压保护。在此演示板设计中，当输出端处于开路状态时，ZCV脚电压将会达到OVP阈值且被触发，IC 也将进入锁存关断模式。锁存关断模式下的功耗小于 0.5W.

输出短路保护

如果输出端短路，IC 将通过 VCC 欠压保护方式切换至自动重启模式。此模式下的总输入功耗会保持在低于1W水平。

可控硅(SCR： Silicon Controlled RecTIfier)是可控硅整流器的简称。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。

单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。

双向可控硅具有两个方向轮流导通、关断的特性。双向可控硅实质上是两个反并联的单向可控硅，是由NPNPN五层半导体形成四个PN结构成、有三个电极的半导体器件。由于主电极的构造是对称的(都从N层引出)，所以它的电极不像单向可控硅那样分别叫阳极和阴极，而是把与控制极相近的叫做第一电极T1，另一个叫做第二电极T2。双向可控硅的主要缺点是承受电压上升率的能力较低。这是因为双向可控硅在一个方向导通结束时，硅片在各层中的载流子还没有回到截止状态的位置，必须采取相应的保护措施。双向可控硅元件主要用于交流控制电路，如温度控制、灯光控制、防爆交流开关以及直流电机调速和换向等电路。

二者比较

单向可控硅和双向可控硅，都是三个电极。单向可控硅有阴极(K)、阳极(A)、控制极(G)。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相关连，其引出端称T1极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极(G)。

单、双向可控硅的判别

先任测两个极，若正、反测指针均不动(R&TImes;1挡)，可能是A、K或G、A极(对单向可控硅)也可能是T2、T1或T2、G极(对双向可控硅)。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向可控硅。且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R&TImes;1或R&TImes;10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为G极，黑笔所接为T1极，余下是T2极。

性能的差别

将旋钮拨至R×1挡，对于1~6A单向可控硅，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低(或触发电流小)。然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。

对于1~6A双向可控硅，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极，指针应指示为几十至一百多欧(视可控硅电流大小、厂家不同而异)。然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明可控硅良好，且触发电压(或电流)小。

若保持接通A极或T2极时断开G极，指针立即退回∞位置，则说明可控硅触发电流太大或损坏。可按图2方法进一步测量，对于单向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否则说明可控硅损坏。

对于双向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。然后将电池反接，重复上述步骤，均应是同一结果，才说明是好的。否则说明该器件已损坏。

单项可控硅的结构原理

单向可控硅结构

1、结构：

四层半导体

三个PN结

三个电极：阳极A：从P1引出

阴极K：从N2引出

控制极G：从P2引出

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

2、符号：

图形符号：

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

文字符号：SCR，CT，KG等

单向可控硅工作原理

1、演示实验：

单向可控硅实验电路图如下：

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

2、解释：可控硅为什么具有上述四个工作特点?

这是由其内部结构决定的

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

3、单向可控硅工作原理

①可控硅导通的条件：

A、在阳极和阴极之间加正向电压

B、同时在控制极加正触发电压

以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。

②使导通的可控硅关断的方法：

A、减小阳极电流至一定值(维持电流)

B、切断阳极电源

③可控硅具有控制强电的作用

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

单向可控硅的主要参数：

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

双向可控硅

什么是双向可控硅：IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。 TRIAC为三端元件，其三端分别为T1 (第二端子或第二阳极)，T 2(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关，与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。因为它是双向元件，所以不管T1 ，T2的电压极性如何，若闸极有信号加入时，则T1 ，T2间呈导通状态;反之，加闸极触发信号，则T1 ，T2间有极高的阻抗。

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

图1 双向可控硅

双向可控硅的触发特性：

由于TRIAC为控制极控制的双向可控硅，控制极电压VG极性与阳极间之电压VT1T2四种组合分别如下：

(1)VT1T2为正， VG为正。

(2)VT1T2为正， VG为负。

(3)VT1T2为负， VG为正。

(4)VT1T2为负， VG为负。

一般最好使用在对称情况下(1与4或2与3)，以使正负半周能得到对称的结果，最方便的控制方法则为1与4之控制状态，因为控制极信号与VT1T2同极性。

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

图2 TRIAC之V-I特性曲线

如图2所示为TRIAC之V-I特性曲线，将此图与SCR之VI特性曲线比较，可看出TRIAC的特性曲线与SCR类似，只是TRIAC正负电压均能导通，所以第三象限之曲线与第一象限之曲线类似，故TRIAC可视为两个SCR反相并联TRIAC之T1-T2的崩溃电压亦不同，亦可看出正负半周的电压皆可以使TRIAC导通，一般使TRIAC截止的方法与SCR相同，即设法降低两阳极间之电流到保持电流以下TRIAC即截止。

双向可控硅的触发：

TRIAC的相位控制与SCR很类似，可用直流信号，交流相位信号与脉波信号来触发，所不同者是V T1-T2负电压时，仍可触发TRIAC。

双向可控硅的的相位控制：

TRIAC的相位控制与SCR很类似，但因TRIAC能双向导通之故，在正负半周均能触发、可作为全波功率控制之用，因此TRIAC除具有SCR的优点，更方便于交流功率控制，图3(a)为TRIAC相位控制电路，只适当的调整RC时间常数即可改变它的激发角，图3(b)，(c)分别是激发角为30度时的VT1-T2及负载的电压波形，一般TRIAC所能控制的负载远比SCR小，大体上而言约在600V，40A以下。

单项可控硅与双向可控硅的结构原理与参数特性

触发装置：

TRIAC之触发电路与SCR类似，可以用RC电路配合UJT、PUT、DIAC等元件组成的触发电路来触发，这些元件的触发延迟角。都可由改变电路所使用的电阻值来调整，其变化范围在0°～180°之间，正负半周均能导通，而在工业电力控制上，常以电压回授来调整触发延迟角，用以代表负载实际情况的电压回授，启动系统做良好的闭回路控制。这种由回授来控制触发延迟角，常由UJT或TCA785来完成。