最近接修一台奔腾PV07豆浆机,通电后能加热水,但电机不转。拆开机头,发现线路板上一处烧煳了,且线路板上和机头内有许多水滴。清洗干净后,实绘出烧坏部分的电路如图1所示。该机的打浆电机是直流电机,交流电源由D1~D4整流后给电机供电,双向可控硅BT136控制电机开/停和调速,控制信号由一只6脚光耦传递。C1、R2是感性负载的尖峰脉冲吸收元件。

        经查BT136和R1烧坏,6脚光耦的④~⑥脚击穿。按电路分析,在BT136关断时,光耦④~⑥脚间要承受220V交流电压。一般光耦的次级内部是一只光敏三极管,能承受的电压不高,更不能承受交流电压(实测常用光耦PC817次级正向耐压仪100V,反向耐压仅7V)。仔细查看该光耦表面,能隐约看出“3021"字样,上网查询发现有一种型号为MOC3021的光耦双向可控硅外形与此光耦一样,④~⑥脚耐压为400V。购回一只MOC3021,换上试机,打浆电机工作正常,故障排除。
        由于结构原因,豆浆机在使用一段时间后,水蒸气会侵人机头。维修时,如发现机头内有水滴,在清洗干净水滴后,需紧固加热圈、电机轴密封圈与防溢、温控探头的紧固螺丝,以绝后患。
        机器虽修好了,笔者认为有必要进一步认识光耦双向可控硅的特点。光耦双向可控硅的导通与否是由初级的发光二极管发光与否来控制的,其特点是既可驱动功率较大的可控硅,又能够实现强弱电隔离。
         豆浆机对打浆电机有转速要求,最好能软启动,转速逐步上升,以免豆浆机倾倒或豆浆飞洒出来,第一次打浆时要求慢速,因为此时豆子仍为颗粒状,阻力较大,后几次要求用高速。在早期的豆浆机的电机供电回路中,通常串人二极管来得到慢速档,但做不到软启动。现在用光耦双向可控硅能完美实现上述要求,用单片机控制光耦双向可控硅,以实现无级调速。
          须注意的是,在家电产品中,开关电源采用的光耦属线性控制,次级导通电阻和初级发光管通过的电流成一定的比例关系,而光耦双向可控硅初次级是开关关系,若通过"发光管的电流低于触发电流,次级可控硅关断,只有当发光管电流达到触发电流时,可控硅才导通。一旦可控硅导通后,即使此时发光管中无电流流过,但可控硅仍是导通的。若要关断,要等交流电过零点时,且流过可控硅的电流小于导通维持电流(H),这样在交流电的一个周期内的不同时间,给发光管一个触发脉冲,就能得到不同的输出电压,从而达到无级调速的目的。由此也可看出,光耦双向可控硅不能用于直流电路,因为在直流电路中,一旦导通就无法关断。
          MOC3021主要参数如下: VF(正反向耐压)=400V,IF(最大导通电流)为100mA/25或50mA/ 700 ,IFT (初级触发电流,即通过发光二极管的电流)为8mA,IH(导通维持电流,即双向可控硅导通后维持导通的最小电流)为1mA,VH(导通压降)=1.2V。
         MOC302x有4系列,区别在于触发电流(IFT) 不同:3020系列为15mA, 3021系列为8mA,3022系列为5mA,3023系列为3mA,3023的触发灵敏度最高。与MOC3021功能类似的产品还有MOC3052/3062、TLP525/541/160/161、S11MD5V、S21ME5/6、3SF11/21 3SD11/21等。
         另外,MOC3041/23、MOC3061、TLP161、TLP265/6等型号光耦双向可控硅,次级带有过零检测电路,只有在交流电过零点时次级可控硅才能导通,虽这一特性对负载和电网冲击最小,但只能控制负载的开/关,不能实现软启动和调速,因此在豆浆机电路中不适用。