如何用单片机控制220V交流电的通断，不用继电器？
机械触点电磁继电器动作时会有声音，使用寿命也较短。不用继电器控制交流电通断，就是基于这样的考虑吧。电子开关可以做到，如晶闸管，晶体管，场效应管。从安全角度考虑，光隔是必要的。断开感性负载，会有高压感应电，还要考虑电流过零点切除。现在有把这些都做好的固态继电器ssr ，名字叫继电器是为了好记，和传统电磁继电器完全不同。双向可控硅，光隔控制信号，电压过零点接通，电流过零点断开，低压直流5伏信号控制220伏交流电通断，很好用。
用单片机控制的话，我曾经做过好几个项目，如果是小电流的，电流在几十个毫安到几毫安左右的，可以用光耦继电器直接控制。典型的有东芝和松下的photomos。
如果是电流比较大，达到几百个毫安，或者几安，甚至几十安培的话，可以通过类似moC3061类似的可控硅光耦。然后继续控制电流，更大的可控硅，比如BT系列的BT138。使用这个方案的时候，要充分考虑你的负载是阻性负载还是感性负载，如果是类似电机之类的负载的话，要给最后一级的可控硅，留出一定的负载余量。比如电机的电流是五个安培的话，可控硅可以选在10到20个安培。可控硅的耐压应该至少选在600伏到800伏左右，不然的话，负载有毛刺的话，可控硅是比较容易击穿的。
首先来说，220V交流电的负载是多大，是感性负载负载还是阻性负载，正常输出功率是多大等这些都要考虑进去。
1、如果是阻性负载的话，比如普通的灯泡，一般是30到40W左右，如果用220V交流电来控制通断，简单点的就用一个双向可控硅直接控制，BT137电流达到7A，耐压值600V，驱动灯泡足够了
也可以加一个光耦
2、如果是感性负载的话，比如电动机，因为它的内部有线圈，100W的电动机在启动的时候可能达到1000W，因此这类电器电路就要加多一个阻容吸收电路，必要时候同时加一个压敏电阻，可以使10471，根据实际间距选择合适的压敏电阻，因为瞬导通时候电压很高，这样就有起到过压保护，以防一通电或者关断时候产生感应电动势产生的电压把可控硅击穿，有时候还会串联一个电感。
使用单片机控制220V交流电的通断，方法非常多。使用继电器是最方便的，但是继电器通断会有声音，很不好，而且继电器有次数限制，容易坏。题主也说明不用继电器，下面提供几种方法吧，供大家参考。
（1）使用双向可控硅，注意是交流电，使用双向可控硅而不是单向可控硅。
这种情况比较简单，但是电路可靠性不高，220V和单片机电源必须共地，电路故障很容易高压烧毁低压端的单片机。
低压控制高压，最好做隔离，上图为使用光耦隔离的控制方式，也可以使用其它物理隔离芯片。
（2）使用三极管、MOS管的控制方式
上图是使用MOS管作开关的电路原理图，因为是交流电，使用两个N沟道的MOS管背靠背连接，该图只是一部分示意图，真正的电路还有很多关键技术，比如采样交流电的极性、判断零点，实现过零开通、断开，以减少对设备的损耗。以及过流、短路保护，区分容性负载上电瞬间的波形与过流、短路波形的区别，防止误保护。使用三极管的原理也是类似的，由于篇幅的原因，就不为大家详细说明了，真正要详细分析几千字估计都不够。
总之，低压控制高压的方式有很多，选择元器件的时候一定要考虑电流、耐压以及功率。本人举两个例子为大家作参考，希望对大家有所帮助，喜欢的点个赞哦。
控制交流负载回路的通断，通常会用到继电器。继电器是机械式触点的电磁元器件，可以实现弱电控制强电的目的。但是在带电流分断负载回路时，会产生电弧腐蚀触点，降低了继电器的使用寿命，并且继电器触点的响应时间在ms级别，不适合用于高速通断的回路中。题目不想用继电器来控制交流回路的通断，那么可以考虑使用可控硅来实现。
1 什么是可控硅
可控硅是具有四层结构的PNPN型半导体器件，可以看作是由两个三极管所构成的元器件，可控硅的半导体结构如下图所示。
可控硅从导通方向可以分为单向可控硅SCR和双向可控硅Triac。单向可控硅的三个电极分别是阳极A、阴极K和控制极G；双向可控硅的三个电极分别为T1，T2以及控制G。可控硅的在导通后，及时将控制信号去掉，可控硅仍然处于导通状态。在交流负载回路中，一般使用双向可控硅。
2 可控硅控制回路的设计
单片机控制可控硅回路的通断时，最好使用光耦做隔离。所设计的可控硅控制电路如下图所示。
单片机的输出端接三极管的基极，通过三极管来控制光耦的通断，图中以灯泡作为负载。当单片机输出高电平时，光耦导通，此时可控硅的控制极有触发信号，并且T1和T2上的交流电源满足导通条件。单片机输出低电平时，光耦截止，可控硅的控制极信号被移除，此时可控硅并不是立即关断截止的，而是在过零点附件时截止。在交流回路中，可控硅的关断比较容易。
3 可控硅的控制方式
可控硅的控制方式和三极管、MOS管都不一样。可控硅的导通和关断都相对较为麻烦。以单向可控硅为例，其导通条件为：
①控制极加上正向电压；
②阳极与阴极之间要加入正向电压；
可控硅导通后，将控制信号移除，可控硅仍然导通，要想关断可控硅，必须满足以下条件：
①控制信号移除；
②阳极电流小于维持电流；
以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号：玩转嵌入式。感谢大家。
