三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则
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1，正确触发
要打开一个双向可控硅开，栅极驱动电路必须提供一个“活力”的栅极电流来保证快速有效的触发。
栅极电流的振幅：
门极电流（IG）要比指定的最大门触发电流高得多(IGTmax)。此参数是温度Tj = 25度时给定的。
在较低的温度下，用曲线表现为门极触发电流随温度的相对变化。设计预期的最低工作温度的栅极驱动。高IG值提供了一个高效触发（看§2）。
作为一个实际的原则，我们建议：
门电路的设计：
这里：
VDD (min) = minimum value of the power supply VDD(最小)=电源电压的最小值
VOL = output voltage of the microcontroller (at 0 logic level) VOL=微处理器的输出电压
VG = voltage across the gate of the triac. Take the specified VGT. 在双向晶闸管的栅极电压。采取指定的VGT
IG = required gate current (IG > 2. IGT max)所需的栅极电流
栅极电流持续时间：
（对于ON-OFF开关）
脉宽的操作可以明显的降低栅极驱动功耗。
采用栅电流Ig直到负载电流达到闭锁电流（IL）
建议使用连续的栅极直流电流，避免流过的负载电流(IT < 50 or 100 mA)低于维持电流和擎住电流而引起电流的不连续性。
象限：
在新的项目中，为了是双向可控硅高性能运行，应避免在第4象限工作，仅在指定的1、2、3象限。2，平滑导通
当可控硅导通，确保了通态电流上升率不超过规定的最高值。例如在有缓冲网络跨接在双向可控硅时，在电容放电的情况下，检查这一点是非常重要的。
如果di / dt的超过规定值，然后栅区周围的电流密度过高时，产生过热。高重复性的di / dt可能引起硅晶片的逐步退化，引起栅极电流的增加和阻断能力的丧失。
在大多数情况下开关零电压大大降低了通态di / dt和浪涌电流。
提醒：
&一个强大的栅极电流提高了可控硅的di / dt的能力，并提高通态的换向的可靠性：IG >> IGT (at least 2 or 3 times IGT max，至少2或3倍IGT max)。
&在三端双向可控硅跨接有RC网络的情况下，串联电阻的值必须足以限制通过双向可控硅的峰值电流和di / dt。
我们推荐：
*在门极两端不要使用电容。
该电容显著降低di / dt的能力，此外，这种电容并不能改善静态dv / dt特性。
图2 为了尽量减少在打开时的di / dt的应力：
R必须是大于47Ω更高；
不能并接栅极电容（CGK）
3，导通状态可靠工作
控制持续结温
Tj < Tj max specified（指定最大结温）
在任何时刻，关键是要知道流过器件的电流，和因此而产生的功耗。
功耗评估（P）：
&通过数据手册给定的P = f(ITRMS)曲线。
&由下面的公式计算最大耗散功率：
这里：Vto = threshold voltage of on-state V (refer to the datasheet) characteristic Vto是导通状态的电压阀值特性（参考数据手册）
Rd = dynamic on-state resistance (refer to the datasheet)
Rd是通态动态电阻（参考数据手册）
ITRMS = current through the triac
ITRMS=通过可控硅的电流
无散热器的操作：
三端双向可控硅是在印刷电路板上直接安装没有任何冷却装置。
这里：
Tamb是最大环境温度；
Rth(j-a)是规定的结到环境的热阻（参考数据手册）
P是双向可控硅导通时的耗散功率
在这些条件下，可控制负载电流低于2安培。
有散热器时的操作：
在这里：Tamb是最大环境温度；
Rth(j-c)是结到壳的热阻(参考数据手册)；
Rth(c-hs)是外壳到散热器的热阻；
例如：对于TO-220封装的Rth（C-HS）≤0.5℃/W(（导热硅脂)
Rth(hs)是散热器的热阻；
P是可控硅导通时的耗散功率；
4，安全关闭
为了保证安全关闭操作（无重复触发的风险），首先以通过应用电路的最大(dI/dt)c来选择元件。1——标准可控硅与灵敏可控硅的情况：
监测(di/dt)c是不够的。在电感负载情况下，必须用RC缓冲网络把重复(dV/dt)c的值限制在规定的值（看图3）。
图3 (dV/dt)c限制于缓冲
最大允许值的范围一般是1 to 20 V/μs（参考数据手册）
RC的实际计算关系式：
这里：Va是可控硅关断后的线电压(Va = VM . sinφ).
L是负载电感
(dV/dt)c是规定的最小值
2——无缓冲双向可控硅的情况
仅检查最大的(dI/dt)c指定值。换向性能没有给出(dV/dt)c限制。必须是没有RC网络。
温馨提示：
当电流为正弦波（一般情况下）时的(dI/dt)c是：
这里：ITRMS是通过负载的RMS;
F是电源频率。
在50HZ，(dI/dt)c是：
示例：对于一个8 A RMS正弦电流通过负载，在断态的电流下降速率是：(dI/dt)c = 3.5 A /ms；
注意：
在非正弦波情况下，在应用电路中必须仔细测量(dI/dt)c，以便选择合适的可控硅。
在通用电机或通过桥式整流驱动感性负载的情况下，要特别注意。
3——晶闸管的情况下
可控硅的导通之后，延迟时间（TQ）在晶闸管（即SCR连接在整流桥之后的情况下）再次加直流电压之前，还得保持。当然，如果重新施加负电压时，可控硅能够在安全地自然关断。
另一方面，如果电压是正的，而且是过早或过快（dV / dt）C地重新上电，那么，晶闸管可能自行导通。
对标准晶闸管来说，这种延迟一般大约50μs；而非常敏感的可控硅这个延迟时间，可达到200μS。
如果延迟时间TQ不能延长，电压斜率（dV / dt）C可以用缓冲网络来减小。
注意，TQ延迟时间还取决于电源关断时，电流下降的斜率（di / dt）C，电流下降斜率（di / dt）C越大，延迟时间TQ越长。
5，保持阻塞下的控制
1——最大断态电压
横跨三端双向可控硅的电压必须始终比指定的最大阻断电压低：正常操作电压VDRM /VRRM和瞬态过压VDSM / VRSM。
双向可控硅技术是在最大额定电压(VDRM / VRRM)下可靠操作的。超过这个值，会引起可控硅不可逆的阻断能力下降。
而且，如果在可控硅电压达到击穿电压(VBO)，器件将导通。在大多数应用中，开关上的过电压会对双向晶闸管产生危险结果。事实上，这样的触发是不受控制，由于高的瞬时耗散功率不是均匀的分布在结，因此会产生过热。在一些极端的情况下，由于高di / dt，三端双向可控硅失效短路。
A,保护免受外部瞬变。
可控硅必须要保护，避免承受叠加在电源电压上的过电压。使用钳位器件（Transil二极管或压敏电阻）横跨三端双向可控硅提供额外的保护，通常在设备的线路输入端使用电源钳位和滤波级来实现。
B，关断时防止过压（防止过压关断）
小的负载，如继电器线圈或高度感性阀门。当三端双向可控硅关断，负荷相当于一个电流发生器，提供保持电流（IH）。这个电流的中断产生的过电压可能横跨三端双向可控硅使其达到危险水平。我们建议通过VDR（压敏电阻）或RC网络，限制这些尖峰，使其低于VRSM/ VDSM。
2——消除不必要的触发风险。
杂散触发只能发生的原因如下：
高的dV/dt作用于可控硅
控制栅噪声
阻断能力丧失
超压
A,作用于可控硅的dV/dt
双向可控硅可以通过施加超过规定值较高的dV / dt来开启（静态dV/dt）。由于设备换向而来的快速瞬变的情况下（特别是机械开关）或从电源来的尖峰。有必要使用RC网络（缓冲网络）
对于RC值计算的实际关系：
dV/dt是指定的最大值
图4 针对静态dV/dt保护
注意：
对于纯阻性负载，附加一个小电感是必要的
现有的钳位器件是用来避免过电压，但它们并不限制dV / dt。
对于一个三端双向可控硅，一个电阻并联连接在栅极（RGK）不会大幅度提高DV / dt的性能。
B，门噪声
如果在栅极上的电压保持低于指定VGD，三端双向可控硅保持在阻断状态（参考数据手册）
另一方面，通常指定一个最小触发电流（IGT最小），不可能把三端双向可控硅打开。
栅极端子是低阻抗电路（敏感器件小于1K或其他大约在100欧），所以设计驱动电路时，只要遵守一般规则，通过使用去耦和滤波很容易实现这些值。
避免直接在栅极连接滤波电容（看章节2）
C，阻断能力的丧失
双向可控硅能自发的开-关：
在关断状态，如果结温过高而超过规定的最大值。在这种情况下，泄漏电流达到几毫安有热失控和双向晶闸管的失效风险：设置适当的冷却（看章节3）。
导通后，如果导通状态到关闭状态不满足换向的条件：超出(dI/dt)c或(dV/dt)c的条件，或结温度过高（看节4）.
D,超压
如果可控硅两端的电压超过VDSM or VRSM的值-即使是瞬时的-设备将导通:有效的钳位电路是必需的(看节5).
总结：
开发一个新的电路时，如本文所述，要充分利用性能和今天的双向可控硅的可靠性，设计人员必须应用一些简单的规则。
灾难性故障的风险可以通过下电流（di/ dt）的低速率增加，通过实施有效的过电压保护，以避免击穿发射打开可控硅上被淘汰。
长续航时间将得到保证得益于严格的监控通过选择合适的可控硅的额定电流方面取得的结温（预计最坏的情况下），通过设计一个高效率的冷却。
双向可控硅为什么称为“TRIAC”? 三端：TRIode(取前三个字母) 交流半导体开关：AC-semiconductor switch(取前两个字母) 以上两组名词组合成“TRIAC”，或“TRIACs”中文译意“三端双向可控硅开关”。 由此可见“TRIAC”是双向可控硅的统称。 另: 双向：Bi-directional(取第一个字母) 控制：Controlled (取第一个字母) 整流器：Rectifier (取第一个字母) 再由这三组英文名词的首个字母组合而成：“BCR”，中文译意：双向可控硅。 以“BCR”来命名双向可控硅的典型厂家如日本三菱，如：BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM 等等。 -------------- 双向：Bi-directional (取第一个字母) 三端：Triode (取第一个字母) 由以上两组单词组合成“BT”，也是对双向可控硅产品的型号命名,典型的生产商如：意法ST公司、荷兰飞利浦-Philips公司，均以此来命名双向可控硅. 代表型号如：PHILIPS 的BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139-600E、、等。这些都是四象限/非绝缘型/双向可控硅；Philips公司的产品型号前缀为“BTA”字头的，通常是指 三象限的双向可控硅。三象限的品种主要应用于电机电路、三相市电输入的电路、承受的瞬间浪涌电流高。 ------------------- 而意法ST公司，则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号，并且在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘。组成：“BTA”、“BTB”系列的双向可控硅型号，如： 四象限、绝缘型、双向可控硅：BTA06-600C、BTA08-600C、BTA10-600B、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600、、、等等； 四象限、非绝缘、双向可控硅：BTB06-600C、BTB08-600C、BTB10-600B、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600、、、等等； ST公司所有产品型号的后缀字母(型号最后一个字母)带“W”的，均为“三象限双向可控硅”。如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”； 代表型号如：BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW、、、、等等。 至于型号后缀字母的触发电流，各个厂家的代表含义如下： PHILIPS公司：D=5mA，E=10mA，C=15mA，F=25mA，G=50mA，R=200uA或5mA，型号没有后缀字母之触发电流，通常为25-35mA； PHILIPS公司的触发电流代表字母没有统一的定义，以产品的封装不同而不同。 意法ST公司：TW=5mA，SW=10mA，CW=35mA，BW=50mA，C=25mA，B=50mA，H=15mA，T=15mA， 注意：以上触发电流均有一个上下起始误差范围，产品PDF文件中均有详细说明，一般分为最小值/典型值/最大值，而非“=”一个参数值。 对于产品类别、品种系列的名词国际上通用的命名有:
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三端双向可控硅,三端双向可控硅是什么意思 双向可控硅又称为双向晶闸管普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。要控制交流负载， 必须将两只晶闸管反极性并联，让每只SCR控制一个半波， 为此需两套独立的触发电路，使用不够方便。双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管，而且仅需一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。 答案补充 下图是双向可控硅的结构； 答案补充 双向可控硅（晶闸管）结构原理：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A1，另一个叫做第二电极A2。 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。 用万用表电阻R*1Ω挡，用红、黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻，结果其中两组读数为无穷大。若一组为数十欧姆时，该组红、黑表所接的两引脚为第一阳极A1和控制极G，另一空脚即为第二阳极A2。确定A1、G极后，再仔细测量A1、G极间正、反向电阻，读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1，红表笔所接引脚为控制极G。
将黑表笔接已确定的第二阳极A2，红表笔接第一阳极A1，此时万用表指针不应发生偏转，阻值为无穷大。再用短接线将A2、G极瞬间短接，给G极加上正向触发电压，A2、A1间阻值约10欧姆左右。随后断开A2、G间短接线，万用表读数应保持10欧姆左右。互换红、黑表笔接线，红表笔接第二阳极A2，黑表笔接第一阳极A1。同样万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。用短接线将A2、G极间再次瞬间短接，给G极加上负的触发电压，A1、A2间的阻值也是10欧姆左右。随后断开A2、G极间短接线，万用表读数应不变，保持在10欧姆左右。符合以上规律，说明被测双向可控硅未损坏且三个引脚极性判断正确 可控硅的工作原理是什么？ 可控硅在自动控制控制，机电领域，工业电气及家电等方面都有广泛的应用。可控硅是一种有源开关元件，平时它保持在非道通状态，直到由一个较少的控制信号对其触发或称“点火”使其道通，一旦被点火就算撤离触发信号它也保持道通状态，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下。可控硅二极管可用两个不同极性（P-N-P和N-P-N）晶体管来模拟，如图G1所示。当可控硅的栅极悬空时，BG1和BG2都处于截止状态，此时电路基本上没有电流流过负载电阻RL，当栅极输入一个正脉冲电压时BG2道通，使BG1的基极电位下降，BG1因此开始道通，BG1的道通使得BG2的基极电位进一步升高，BG1的基极电位进一步下降，经过这一个正反馈过程使BG1和BG2进入饱和道通状态。电路很快从截止状态进入道通状态，这时栅极就算没有触发脉冲电路由于正反馈的作用将保持道通状态不变。如果此时在阳极和阴极加上反向电压，由于BG1和BG2均处于反向偏置状态所以电路很快截止，另外如果加大负载电阻RL的阻值使电路电流减少BG1和BG2的基电流也将减少，当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用，电路将很快从道通状态翻转为截止状态，我们称这个电流为维持电流。在实际应用中，我们可通过一个开关来短路可控硅的阳极和阴极从而达到可控硅的关断。 三端双向可控硅开关原理图 为了减少供给照明开关的能量，调光开关会迅速地开启和关闭照明电路。在这个切换电路中，最关键的要素是一个三极管交流电开关，或者叫作三端双向可控硅开关。 三端双向可控硅开关是一个很小的半导体装置，类似于二极管或晶体管。类似于晶体管的三端双向可控硅开关由很多层不同的半导体材料制成，它包括N型材料（包含许多自由电子）和P型材料（包含许多自由电子可进入的“空穴”）。关于这些材料的说明，请参见半导体工作原理。 这里是N型和P型材料在三端双向可控硅开关中的排列方式。
编号：SY-AQ-07677 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 本质安全型电气设备防爆原理Explosion proof principle of intrinsically safe electrical equipment
本质安全型电气设备防爆原理 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 本质安全型电气设备的防爆原理是：通过限制电气设备电路的各种参数，或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能，使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物，从而实现了电气防爆，这种电气设备的电路本身就具有防爆性能，也就是从“本质”上就是安全的，故称为本质安全型（以下简称本安型）。采用本安电路的电气设备称为本质安全型电气设备。由于本安型电气设备的电路本身就是安全的，所产生的火花、电弧和热能都不能引燃周围环境爆炸性混合物，因此本安型电气设备不需要专门的防爆外壳，这样就可以缩小设备的体积和重量，简化设备的结构。同时，本安型电气设备的传输线可以用胶质线和裸线，可以节省大量电缆。因此，本安型电气设备具有安全可靠、结构简单、体积小、重量轻、造价低、制造维修方便等优点，是一种比较理想的防爆电气设备。但由于本安型电气设
汽车电路系统设计规范 一、制图标准的制定： 1．1电器符号的定义： 电气图形符号、诊断系统图形符号世界各大公司所用不尽相同，我们根据ISO7639、DIN40900以及美、日主要汽车公司常用符号制定奇瑞公司的电气图形符号库，若有新的器
件没有相应的符号可以根据需要经电器部相关设计人员讨论通过后添加到该库里，以不断丰富更新符号库。
电路图的读图方式一般有正向读图和反向读图两种方法。正向读图一般是设计开发时计算电流分配，负荷计算时使用的一种思路、设计方法；反向读图一般是电路故障检修或优化局部电路时常用的方法，和正向读图方法基本相反。 正向读图法：由电源——电流分配盒——保险丝——控制开关——控制模块输入——控制模块输出——线路分流——用电设备（执行机构）——地。 二、整车电器开发设计输入 根据公司开发车型的市场定位、级别以及市场相关车型比较,电器项目负责人编制出VTS（Vehicle Technical Specify）报公司审批，批准后的VTS表作为整车电器开发的设计输入，各专业组根据VTS要求编写详细的产品功能定义，技术要求。 三、单元电路设计格式规范 3．1功能定义：①根据VTS的要求讨论并制定主要单元电路、电器件零部件组成， 比如空调需要确定蒸发器结构类型、风门控制机构数量、传感器数 量、电子调速器、压缩机类型、冷凝器类型等，并应开始编制初级 BOM表； ②电器件的额定电压、工作电压范围、额定功率的确定； ③额定工作电流、最大工作电流（电机阻转状态）、静态耗电电流的 确定（≤3mA）。 3．2电路原理图：根据各单元的功能确定需要整车输入的哪些信号，输出哪些信号， 信号的类型（触发信号，脉冲频率信号，高电平或者低电平信号）， 信号参数。控制方面应该考虑继电器控制还是集成电路控制，对于 CAN-BUS需确定该单元的控制信息，系统状态实时检测信息，以 及故障检测信息需不需要在CAN上公布等。单元电路的设计输出
Q/AT 中国电子科技集团公司第十三研究所企业标准 Q/AT 43016.×××-2005 第十六专业部 薄膜电路版图设计规范 拟制： 审核： 批准： 2005-9-6版 中国电子科技集团公司第十三研究所批准
目录?1.版图一般要求 ?2.版图元件要求 ?3.基片和组装材料选择 ?4.薄膜电阻最大允许电流 ?5. 版图和组装图审核要求 ?附录1 元器件降额准则（摘要）?附录2 版图和组装图审核表 ?附录3 组装图模版（AUTOCAD格式）
薄膜电路版图设计规范 版本：2005-9-6 1版图一般要求： 1.1基片和掩模版尺寸 1.3非标准尺寸基片：50mm×60mm。图形阵列最大尺寸不应大于46mm×56mm。 采用非标准基片要与工艺负责人商量。 1.4划线框尺寸：微晶玻璃基片200um，陶瓷基片 300um。 1.5基片厚度 进口瓷片厚度 0.38mm 0.25mm。 国产瓷片厚度0.4mm 0.5mm， 0.8mm，1.0mm。 需要其它厚度陶瓷基片时，要提前预订。 1.6单元基片最大尺寸（包括划线槽） 必须同时满足以下两个要求: （1）单元基片的每个边（角）到管座台面对应边（角）的最小距离0.5mm，（D-C>1）（2）单元基片边长比管壳对应管柱中心距应小1.5mm以上（A-B >1.5）。 表2 TO-8系列管壳对应最大正方形基片尺寸 1.7常规生产应采用铬版。 1.8有薄膜电阻的版，要制作三层版。 第1层负版。金块图形。 第2层正版。金块图形加上电阻图形。 第3层正版。仍为金块图形。
1.9没有薄膜电阻的版，制作2块版。 第1层负版。金块图形 第2层正版。仍为金块图形。 1.10带金属化通孔的版，制作2层版。， 第1层正版。金块图形，包括孔焊盘。 第2层正版。金块图形加上电阻图形。 1.10.1小孔的位置在正式的版图中不应画出，也不用标记。可以在不制版的图层中标出。 1.10.2版图上应设计一个十字对位标记，用于孔化基片光刻对位，如下图所示。 1.11掩模版要有标识： 在版图的空隙应加上版号或更新的编号。比如，版号为741，一次改版时，标示为 741A。 旧版仍沿用旧的版号。 新版号由各研究室主任给出1个3位数版号，遇到旧版号跳过。 1.12标准薄膜电阻。 在电阻图形中，应包含一个较宽的正方形电阻，以便精确地测量方块电阻。 比如：200μm×200μm。 1.13方块电阻标准值 微晶玻璃上方块电阻R□=100Ω； 陶瓷基片上方块电阻R□=50Ω。 应当尽量使用标准方块电阻，特殊的要求与工艺负责人商量。 1.14负版增加对位图形。 负版精缩时应在的图形阵列对角外，多曝光6个单元图形，如图A所示。 负版直扫时应在的图形阵列对角外作“L”图形，条宽1mm，长度5mm。如图B所示。
三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则 1，正确触发 要打开一个双向可控硅开，栅极驱动电路必须提供一个“活力”的栅极电流来保证快速有效的触发。 栅极电流的振幅： 门极电流（IG）要比指定的最大门触发电流高得多(IGTmax)。此参数是温度Tj = 25度时给定的。 在较低的温度下，用曲线表现为门极触发电流随温度的相对变化。设计预期的最低工作温度的栅极驱动。高IG值提供了一个高效触发（看§2）。 作为一个实际的原则，我们建议： 门电路的设计：
VOL = output voltage of the microcontroller (at 0 logic level) VOL=微处理器的输出电压 VG = voltage across the gate of the triac. Take the specified VGT. 在双向晶闸管的栅极电压。采取指定的VGT IG = required gate current (IG > 2. IGT max)所需的栅极电流 栅极电流持续时间： （对于ON-OFF开关） 脉宽的操作可以明显的降低栅极驱动功耗。 采用栅电流Ig直到负载电流达到闭锁电流（IL） 建议使用连续的栅极直流电流，避免流过的负载电流(IT < 50 or 100 mA)低于维持电流和擎住电流而引起电流的不连续性。 象限： 在新的项目中，为了是双向可控硅高性能运行，应避免在第4象限工作，仅在指定的1、2、3象限。2，平滑导通 当可控硅导通，确保了通态电流上升率不超过规定的最高值。例如在有缓冲网络跨接在双向可控硅时，在电容放电的情况下，检查这一点是非常重要的。 如果di / dt的超过规定值，然后栅区周围的电流密度过高时，产生过热。高重复性的di / dt可能引起硅晶片的逐步退化，引起栅极电流的增加和阻断能力的丧失。 在大多数情况下开关零电压大大降低了通态di / dt和浪涌电流。 提醒： &一个强大的栅极电流提高了可控硅的di / dt的能力，并提高通态的换向的可靠性：IG >> IGT (at least 2 or 3 times IGT max，至少2或3倍IGT max)。 &在三端双向可控硅跨接有RC网络的情况下，串联电阻的值必须足以限制通过双向可控硅的峰值电流和di / dt。 我们推荐： *在门极两端不要使用电容。 该电容显著降低di / dt的能力，此外，这种电容并不能改善静态dv / dt特性。 图2 为了尽量减少在打开时的di / dt的应力： R必须是大于47Ω更高； 不能并接栅极电容（CGK）
本质安全电路设计要求 发布时间：2009-8-26 16:21:16 阅读：935次 本质安全电路设计要求 本质安全型：是指电路、系统及设备在正常状态下和规定的故障状态下，产生的任何电火花或任何热效应都不能引起规定的爆炸混合物爆炸的电气设备。这个定义中的正常状态是指电气设备在设计规定条件下的正常工作（试验时在试验装置中产生的短路或断路视为正常状态）；故障状态是指在试电路，非保护性元件损坏或产生短路、断路、接地及电源故障等情况。这种设备的防爆原理，就是设法减小电路火花的能量及元件上的温度（其方法就是降低电源电压、减小电路电流，采用适当的电气元件及其参数），使其不能点燃矿井中爆炸混合物，达到防爆的目的。 由于这类设备产生的明火花不点燃爆炸性混合物，因此它的优点很多，体积小、重量轻，便于携带，而且安全程度高。 要使电路火花不点燃爆炸性混合物，那么这种电路就只能是弱电系统。因此，本质安全型电气系统和设备，主要是用于控制、通讯、信号、测量、和监视方面。 一、基本要求 本质安全电路应满足以下基本要求： 1．本安电路与非本安电路在同一隔爆外壳内布置时，最基本要求是分开布置。 为了保证本安型系统的安全，免受非本安系统的影响，要求分开布置是非常必要的。在产品设计和装配中，必须注意这个问题。然而，由于在隔爆外壳内空间和位置都受到了限制，所以分开布置也只能是相对的，不是绝对的。我们应该在有限的空间内合理布置，力求本安系统与非本安系统分开要符合GB3836.4-2000的要求。为了保证质量，除了外观检查外，还应把本安参数检查耐压试验列入产品出厂试验项目。一般，当本安系统与非本安系统在电路上有连接时，应采取隔离措施，并按标准进行耐压试验。其次，为了易于辨别，安全火花电路用的连接导线用蓝色，接线端子应有“i”标志。 2．本质安全设备的温度组别应按6.2和GB3836.1-2000中第5章规定，以避免热表面引起点燃。温度组别不适用于关联设备。 3．电气参数要求，系统或设备必须经过防爆检验单位检查和试验，证明它在正常状态和故障状态下的明火花不会点燃爆炸性混合物。 注：
双向可控硅得工作原理及原理图 双向可控硅得工作原理1、可控硅就是P1N1Ｐ2N2四层三端结构元件,共有三个ＰＮ结,分析原理时，可以把它瞧作由一个ＰNＰ管与一个ＮPＮ管所组成当阳极A加上正向电压时，BG1与BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BＧ2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic２=β２ｉｂ２。因为ＢG２得集电极直接与ＢG１得基极相连,所以ib1＝ic2。此时，电流ｉc2再经BG1放大,于就是BG1得集电极电流iｃ1=β1iｂ1=β1β2ｉｂ2。这个电流又流回到BG２得基极,表成正反馈,使ｉｂ２不断增大，如此正向馈循环得结果，两个管子得电流剧增,可控硅使饱与导通.由于BG1与BG２所构成得正反馈作用，所以一旦可控硅导通后,即使控制极G得电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用,没有关断功能，所以这种可控硅就是不可关断得。 由于可控硅只有导通与关断两种工作状态，所以它具有开关特性,这种特性需要一定得条件才能转化2,触发导通在控制极Ｇ上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区得空穴时入Ｎ2区,N2区得电子进入Ｐ2区,形成触发电流IGT。在可控硅得内部正反馈作用（见图2）得基础上,加上IGT得作用，使可控硅提前导通,导致图3得伏安特性OA 段左移,ＩＧＴ越大,特性左移越快。 TＲIAC得特性?什么就是双向可控硅：ＩAＣ(TRI—ELＥCTROＤＥAＣSWIＴCH）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）与G(控制极）亦为一闸极控制开关，与ＳCR最大得不同点在于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。因为它就是双向元件，所以不管T1 ,Ｔ2得电压极性如何，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间有极高得阻抗。 ?(ａ）符号（b）构造 图１TRＩAC 二、ＴRIAC得触发特性: ?由于TRIAC为控制极控制得双向可控硅,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得结果,最方便得控制方法则为1与4之控制状态，因为控制极信号与VT１T2同极性。
双向可控硅MAC97A6的电路应用 家电维修2010-08-22 00:08:15 阅读2916 评论2 字号：大中小订阅 MAC97A6为小功率双向可控硅（双向晶闸管），最多应用于电风扇速度控制或电灯的亮度控制，市场上流行的“电脑风扇”或“电子程控风扇”，不外乎是用集成电路控制器与老式风扇相结合的新一代产品。这里介绍的电路就是利用一块市售的专用集成电路RY901及MAC97A6，将普通电扇改装为具有多功能的高档电扇，很适宜无线电爱好者制作与改 装。 这种新型IC的主要特点是：（1）集开关、定时、调速、模拟自然风为一体，外围元件少、电路简单、易于制作；（2）省掉了体积较大的机械定时器和调速器，采用轻触式开关和电脑控制脉冲触发，因而无机械磨损，使用寿命长；（3）各种动作电脑程序具备相应的发光管指示，耗电量少，体积小，重量轻，显示直观，便于操作；（4）适合开发或改造成多路家电的定时控制等。RY901采用双列直插式16脚塑封结构，为低功耗CMOS集成电路。其外形、引出脚排列及各脚功能如图1所示。工作原理
典型应用电路如图2所示（[url=https://www.doczj.com/doc/bc7308967.html,/ad/ykkz/fsdlkz.rar]点击下载原理图[/url] ）。市电220V由C1、R1降压VD9稳压，经VD10、C2整流滤波后, 提供5V－6V左右的直流电源作为RY901IC组成的控制器电压。在刚接通电源时，电脑控制器暂处于复位（静止）状态，面板上所有发光二极管VD1－VD8均不亮，电风扇不转。若这时每按动一次风速选择键SB3，可依次从IC的11－13脚输出控制电平（脉冲信号），经发光管VDl－VD3和限流电阻R2－R4，分别触发双向晶闸管VS1－VS3的G极，用以控制它的导通与截止，再经电抗器L进行阻抗变换，即可按强风、中风、弱风、强风……的顺序来改变其工作状态，并且风速指示管VD1－VD3（红色）对应点亮或熄灭；当按风型选择键SB4，电风扇即按连续风（常风）、阵风（模拟自然风）、连续风……的方式循环改变其工作状态，在连续风状态下，风型指示管VD4（黄色）熄灭，在阵风状态下，VD4闪光；当按动定时时间选择键SB2，定时指示管VD5－VD8依次对应点亮或熄灭，即每按动一次SB2，可选择其中一种定时时间，共有0.5、l、2、4小时和不定时5种工作方式供选择。当定时时间一到，IC内部的定时电路停止工作，相应的定时指示管熄灭同时IC的11－13脚也无控制信号输出，双向晶闸管VS1－VS3截止，从而导致风扇自动停止运转；在风扇不定时工作时，欲停止风扇转动，只要按动一下复位开关SB1，所有指示灯熄灭，电源被切断，风扇停转；如欲启动风扇，照上述方法操作即可。元器件选择与制作图中除降压电容C1用优质的CBB-400V聚苯电容；泄放保护电阻R1用1W金属膜电阻或线绕电阻外，其余元器件均为普通型。电阻为1/8W；电解电容的耐压值取10V－16V，C1取值范围为0.47u－lu之间；稳压管VD9为5V－6V/1W,可选用ZCW104（旧型号为ZCW21B）硅稳压管；VS1－VS3为1A/400V小型塑封双向晶闸管，可选用MAC94A4型或MAC97A6型；L为电抗器，可以自制，亦可采用原调速器中的电抗器；SB1－SB4为轻触型按键开关（也叫微动或点动开关），有条件的可采用导电橡胶组合按键开关。电路焊接无误，一般不用调试就能工作。改装方法该电路对所有普通风扇都能进行改装。将焊接好的电路板装进合适的塑料肥皂盒或原调速器盒中，将原分线器开关拆除不用，留出空余位置便于安装印制板电路。一般风扇用电抗器均采取5挡。不妨利用其中①、③、⑤挡，将强风（第1挡）、中风（第2挡）弱风（第3挡）分别接到电抗器的各挡中。若有的调速器中无电抗器，风扇电机则是采取抽头方式改变风速的，同样将三种风速分别接至分线器的三极引线中。在改装中特别要注意安全，印制板上220V交流电源接线端及所有导电部位应与调整器盒的金属件严格隔离。改装完毕，可用测电笔碰触调速器有否漏电。否则应进一步采取绝缘措施。通电试验时，用万用表DC10V档测C2两端电压应为5V－6V之间，若不正常，应重点检查整流稳压电路，然后再分别按动SB1－SB4开关，观察各路指示管VD1－VD8应按对应的选择功能发光或熄灭，风扇也应同步工作于不同状态。
第三章集成电路版图设计 每一个电路都可以做的很完美,对应的版图也可以画的很艺术，需要的是耐心和细心，当然这需要知识，至少我这么认为。 3.1认识设计规则（design rule） 什么是设计规则？根据实际工艺水平(包括光刻精度、刻蚀能力、对准容差等)和成品率要求，给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸的限制，主要包括线宽、间距、覆盖、露头、凹口、面积等规则，分别给出它们的最小值，以防止掩膜图形的断裂、连接和一些不良物理效应的出现。芯片上每个器件以及互连线都占有有限的面积。它们的几何图形形状由电路设计者来确定。（从图形如何精确地光刻到芯片上出发，可以确定一些对几何图形的最小尺寸限制规则，这些规则被称为设计规则） 制定设计规则的目的：使芯片尺寸在尽可能小的前提下，避免线条宽度的偏差和不同层版套准偏差可能带来的问题，尽可能地提高电路制备的成品率。 设计规则中的主要内容：Design Rule通常包括相同层和不同层之间的下列规定： 最小线宽 Minimum Width 最小间距 Minimum Spacing 最小延伸 Minimum Extension
最小包围 Minimum Enclosure 最小覆盖 Minimum Overlay 集成电路版图设计规则通常由集成电路生产线给出，版图设计者必须严格遵守！！！ 3.2模拟集成电路版图设计中遵从的法则 3.2.1电容的匹配 对于IC layout工程师来说正确地构造电容能够达到其它任何集成元件所不能达到的匹配程度。下面是一些IC版图设计中电容匹配的重要规则。 1）遵循三个匹配原则：它们应该具有相同方向、相同的电容类型以及尽可能的靠近。这些规则能够有效的减少工艺误差以确保模拟器件的功能。 2）使用单位电容来构造需要匹配的电容，所有需要匹配的电容都应该使用这些单位电容来组成，并且这些电容应该被并联，而不是串联。3）使用正方块电容，并且四个角最好能够切成45度角。周长变化是导致不匹配的最主要的随机因素，周长和面积的比值越小，就越容
单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法 可控硅的检测 1.单向可控硅的检测 万用表选用电阻R×1档，用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚，此时黑笔接的引脚为控制极G，红笔接的引脚为阴极K，另一空脚为阳极A。此时将黑表笔接已判断了的阳极A，红表笔仍接阴极K。此时万用表指针应不动。用短接线瞬间短接阳极A和控制极G，此时万用表指针应向右偏转，阻值读数为10欧姆左右。如阳极A接黑表笔，阴极K接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向可控硅已击穿损坏
。 2.双向可控硅的检测 用万用表电阻R×1档，用红黑两表笔分别测任意两引脚正反向电阻，结果其中两组读数为无穷大。若一组为数十欧姆时，该组红黑表笔所接的两引脚为第一阳极A1和控制极G，另一空脚即为第二阳极A2。确定A、G极后，再仔细测量A1、G极间正反向电阻，读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1，红表笔所接引脚为控制极G。将黑表笔接已确定了的第二阳极A2，红表笔接第一阳极A1，此时万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。再用短接线将A2、G极瞬间短接，给G极加上正向触发电压，A2、A1间阻值约为10欧姆左右。随后断开A2、G极短接线，万用表读数应保持10欧姆左右。互换红黑表笔接线，红表笔接第二阳极A2，黑表笔接第一阳极A1。同样万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。用短接线将A2、G极间再次瞬间短接，给G极加上负向的触发电
压，A1、A2间阻值也是10欧姆左右。随后断开A2、G极间短接线，万用表读数应不变，保持10欧姆左右。符合以上规律，说明被测双向可控硅管未损坏且三个引脚极性判断正确。 检测较大功率可控硅管是地，需要在万用表黑笔中串接一节1.5V干电池，以提高触发电压。双向可控硅（TRIAC）在控制交流电源控制领域的运用非常广泛，如我们的日光灯调光电路、交流电机转速控制电路等都主要是利用双向可控硅可以双向触发导通的特点来控制交流供电电源的导通相位角，从而达到控制供电电流的大小[1]。然而对其工作原理和结构的描述，以我们可以查悉的资料都只是很浅显地提及，大部分都是对它的外围电路的应用和工作方式、参数的选择等等做了比较多的描述，更进一步的--哪怕是内部方框电路--内容也很难找到。 由于可控硅所有的电子部件是集成在同一硅源之上，我们根本是不可能通过采用类似机械的拆卸手段来观察其内部结构。为了深入了解和运用可控硅，依据现有可查资料所给P 型和N型半导体的分布图，采用分离元器件--三极管、电阻和电容--来设计一款电路，使该电路在PN的连接、分布和履行的功能上完全与双向可控硅类似，从而通过该电路来达到深入解析可控硅和设计实际运用电路的目的。 1 双向可控硅工作原理与特点 从理论上来讲，双向可控硅可以说是有两个反向并列的单向可控硅组成，理解单向可控硅的工作原理是理解双向可控硅工作原理的基础[2-5]。 1.1单向可控硅 单向可控硅也叫晶闸管，其组成结构图如图1-a所示，可以分割成四个硅区P、N、P、N和A、K、G三个接线极。把图一按图1-b 所示切成两半，就很容易理解成如图1-c所示由一个PNP三极管和一个NPN三极管为主组成一个单向可控硅管。
三端双向交流开关(TRIAC=TRIode（三端）AC semiconductor switch）实质上是双向晶闸管,它是在普通晶闸管的基础上发展起来的，它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管，而且仅用一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC就是三端双向交流开关的意思。尽管从形式上可以把双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合，但实际上它是由七只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向晶闸管一般采用塑料封存装，有的还带小散热极。典型产品有BCM1AM（1A/600V）、BCM3AM （3A/600V）、2N6075（4A/600V）、MAC218-10（8A/800V）等。大功率双向晶闸管大多采用RD91型封装，例如 BTA40-700型的主要参数是：IT=40A，VDRM=700V，IGT=100mA。 编辑本段组成材料 双向晶闸管（TRIAC）是由NPNPN五层半导体材料构成的，相当于两只普通晶闸管反相并联，它也有三个电极，分别是主电极T1、主电极T2和栅极G。 与单向晶闸管相比较，双向晶闸管的主要区别是：在触发之后是双向导通的；触发电压不分极性，只要绝对值达到触发门限值即可使双向晶闸管导通。 与单向晶闸管相比较，双向晶闸管的主要区别是： ①在触发之后是双向导通的； ②触发电压不分极性，只要绝对值达到触发门限值即可使双向晶闸管导通。 双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家电领域，实现交流调压、交流调速、交流开关、舞台调光、台灯调光等多种功能。此外，它还被用在固态继电器和固态接触器的电路中。 编辑本段选用须知 在选用三端双相可控硅（TRIAC）,需要考虑以下4个方面的因素： 1、三端双相可控硅的耐压：Vdrm=电源电压的2-3倍，如电源电压 AC=220V,则Vdrm>=600V。 2、三端双相可控硅的允许电流：在无浪涌冲击电流（如加热器负载）必须至少>=1.3-1.5倍的负载电流；但当有浪涌冲击电流（如马达负载）时，必须综合考虑环境温度、冲击电流的峰值、散热器的尺寸等。 3、合理选择CR吸收电路，当控制电感性负载时，如在转换期间由于电流延迟的作用,(di/dt)c和(dv/dt)c 超过某个值时，(di/dt)c 和 (dv/dt)c 可能不需栅极信号而Z直接进入导通状态，从而变得无法控制。如电源电压AC=220V,一般选取C=0.01--0.47uF, R=47--100Ω.
什么是本质安全型电气设备 本质安全型电气设备 本质安全型电气设备是由本质安全电路组成的电气设备。本质安全电路在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障条件下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。全部电路都是本质安全电路的电气设备为单一式本质安全型电气设备，局部电路为本质安全电路的电气设备为复合式本质安全型电气设备，目前井下用得最多的复合式本质安全型电气设备是隔爆兼本质安全型电气设备。 在设备的电气系统中，与本质安全电路有电气连接并可能影响安全性能的那部分非本质安全电路的电气设备称为关联电气设备。关联电气设备可以是各类防爆型，也可以是矿用一般型，这取决于关联设备的使用场所。 本质安全型电气设备及关联设备，按使用场所和安全程度不同分为ia和ib两个等级。 ia等级电路在正常工作、一个故障和两个故障时，均不能点燃爆炸性气体混合物。。即正常工作时，安全系数为2；一个故障时，安全系数为1．5；两个故障时，安全系数为1。 ib等级电路在正常工作和一个故障时，均不能点燃爆
炸性气体混合物。即正常工作时，安全系数为2；一个故障时，安全系数为1．5。 在持续存在爆炸性气体混合物的场所中应使用ia等级的防爆电气设备，如煤矿瓦斯抽放管路。煤矿井下一般场所使用ib等级的防爆电气设备。 本质安全型电气设备的重要环节是本质安全电源，本质安全电源有两种基本类型：独立电源和外接电源。- 独立电源最常用的是干电池和蓄电池，干电池和蓄电池必须接人限流电阻，限流电阻可采用金属膜电阻、线绕被覆层电阻。 电池或蓄电池与限流电阻胶封为一体构成本安组件，并具有防止电池或蓄电池直接短路的措施，并置于 IP54防护外壳或隔爆外壳中。 外接电源大多数从动力电源引入，经整流供电，都设计成隔爆兼本质安全型。本质安全电路必须设有过流、过压和短路保护电路。各种保护电路必须是双重化，即使一组损坏另一组保护电路仍起保护作用。144 本质安全型电气设备的防爆性能，不仅取决于电路的电气参数，而且要有结构上的保证，除了防止电火花的引爆以外，还须防止设备的表面温度、外壳的静电火花及摩擦火花的引爆。
双向可控硅命名方式,晶闸管,整流器 双向可控硅是怎样命名的? 双向可控硅为什么称为“TRIAC”? 三端：TRIode(取前三个字母) 交流半导体开关：ACsemiconductor switch (取前两个字母) 以上两组名词组合成“TRIAC” 中文译意“三端双向可控硅开关”。 由此可见“TRIAC”是双向可控硅的统称。 另: 双向：Bi-directional(取第一个字母) 控制：Controlled (取第一个字母) 整流器：Rectifier (取第一个字母) 再由这三组英文名词的首个字母组合而成：“BCR”，中文译意：双向 可控硅。 以“BCR”来命名双向可控硅的典型厂家如日本三菱 如：BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。 -------------- 双向：Bi-directional (取第一个字母) 三端：Triode (取第一个字母) 由以上两组单词组合成“BT”，也是对双向可控硅产品的型号命名,典型的生产商如：意法ST公司、荷兰飞利浦-Philips公司，均以此来命名双向可控硅。代表型号如：PHILIPS 的 BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139- 600E、、等。 这些都是四象限/非绝缘型/双向可控硅；
Philips公司的产品型号前缀为“BTA”字头的，通常是指三象限的双向 可控硅。 三象限的品种主要应用于电机电路、三相市电输入的电路、承受的瞬 间浪涌电流高。 ------------------- 而意法ST公司，则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号，并且在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘。 组成：“BTA”、“BTB”系列的双向可控硅型号，如： 四象限、绝缘型、双向可控硅：BTA06-600C、BTA08-600C、BTA10-600B、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600、、、等等； 四象限、非绝缘、双向可控硅：BTB06-600C、BTB08-600C、BTB10-600B、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600、、、等等； ST公司所有产品型号的后缀字母(型号最后一个字母)带“W”的，均为“三象限双向可控硅”。如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”； 代表型号如：BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW、、、、 等等。 至于型号后缀字母的触发电流，各个厂家的代表含义如下：PHILIPS公司：D=5mA，E=10mA，C=15mA，F=25mA，G=50mA，R=200uA或5mA，型号没有后缀字母之触发电流，通常为25-35mA；PHILIPS公司的触发电流代表字母没有统一的定义，以产品的封装不 同而不同。 意法 ST公司：TW=5mA，SW=10mA，CW=35mA，BW=50mA，C=25mA，B=50mA，H=15mA，T=15mA， 注意：以上触发电流均有一个上下起始误差范围，产品PDF文件中均有详细说明，一般分为最小值/典型值/最大值，而非“=”一个参数值。