三象限双向可控硅原理
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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ﻫ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。
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅(Bilateral Switch)是一种常用的电子器件,它具有双向导通的特性,可以在正向和反向的电压条件下控制电流的通断。
在本文中,我们将详细介绍双向可控硅的工作原理及其原理图。
一、工作原理双向可控硅由两个PN结组成,分别称为主PN结和辅助PN结。
主PN结的两个端子分别为主阳极(A1)和主阴极(A2),辅助PN结的两个端子分别为辅助阳极(G1)和辅助阴极(G2)。
当主PN结的A1端施加正向电压,A2端施加负向电压时,主PN结处于导通状态。
此时,主PN结的正向电流从A1流入,经过主PN结和辅助PN结,最终流入G2。
同时,主PN结的负向电流从G2流出,经过辅助PN结和主PN结,最终流出A2。
这样,双向可控硅就完成了正向导通。
当主PN结的A1端施加负向电压,A2端施加正向电压时,主PN结处于反向导通状态。
此时,主PN结的负向电流从A2流入,经过主PN结和辅助PN结,最终流入G1。
同时,主PN结的正向电流从G1流出,经过辅助PN结和主PN结,最终流出A1。
这样,双向可控硅就完成了反向导通。
二、原理图以下是一个双向可控硅的原理图示例:```A1 ───┐│┌┴┐│ │G1 ──┘ ││┌┴┐│ │G2 ──┘ ││A2 ───┘```在原理图中,A1和A2分别表示主阳极和主阴极的连接点,G1和G2分别表示辅助阳极和辅助阴极的连接点。
三、应用领域双向可控硅广泛应用于电力控制领域。
它可以用于交流电的调光、电机的控制、电源的开关等。
由于双向可控硅具有双向导通的特性,可以实现正向和反向电流的控制,因此在电力控制中具有重要的作用。
四、总结双向可控硅是一种常用的电子器件,具有双向导通的特性,可以在正向和反向的电压条件下控制电流的通断。
它由主PN结和辅助PN结组成,通过施加不同的电压,实现正向和反向导通。
双向可控硅在电力控制领域有广泛的应用,如交流电调光、电机控制等。
通过了解双向可控硅的工作原理和原理图,我们可以更好地理解和应用这一电子器件。
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时,BG1和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的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。
此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,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,所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化 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区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA 段左移,IGT越大,特性左移越快。
TRIAC的特性什么是双向可控硅: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。
三象限双向可控硅
三象限双向可控硅是一种特殊的半导体器件,其特性曲线相当于两个普通可控硅的特性曲线构成的,因此在一、三象限(正、反向)的特性曲线应该是对称的。
这种器件可以在正向和反向两个方向上导通电流,并且具有对称的伏安特性曲线。
三象限双向可控硅的结构原理是,在主电极T2上加(相对T1)正电压UT2,并使其不断增大,当电压增大到转折电压UBO时,右边的可控硅导通,导通电流的方向由T2流向T1,这是第一象限的特性曲线,也称为正向特性。
而在主电极T1上加上(相对T2)正电压UT1T2,并使其逐渐增大到转折电压URO时,左边的可控硅导通,其导通电流的方向由T1流向T2,这是第三象限的特性曲线,也称为反向特性。
三象限双向可控硅的应用非常广泛,比如可以用交流信号作为触发信号而把双向可控硅当做一只双向交流开关来使用。
此外,由于三象限双向可控硅可以正向和反向导通,因此也被广泛应用于各种电子设备和电力电子设备中。
双向可控硅的工作原理双向可控硅的工作原理双向可控硅的工作原理1。
可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时,BG1和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的集电极直接与BG1的基极相连,所以双向可控硅的工作原理双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时,BG1和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的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2.此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2.这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,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,所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化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区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT.在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。
TRIAC的特性什么是双向可控硅: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。
双向可控硅工作原理
双向可控硅(Bilateral Controllable Silicon, BCS)是一种电子元件,其工作原理基于PNPN结构和电流控制特性。
在正向偏置条件下,当传导方向形成一个闭合回路时,双向可控硅将开始导电。
当控制电流超过触发电流(Gate Trigger Current, Igt)时,双向可控硅进入导通状态。
此时,正向电压可以正常通过双向可控硅,从而使其导通。
在反向偏置条件下,双向可控硅处于高阻态(非导通状态),即使施加正向电压,也无法使其导通。
要使双向可控硅恢复到非导通状态,需要将反向电压加到一个临界值(反向陡度电压,Rate of Rise of Blocking Voltage,
dv/dt)。
当反向电压达到这个临界值时,双向可控硅将自动恢复到高阻态,从而停止导电。
双向可控硅的工作原理非常适用于需要控制电流方向的交流电路。
通过控制控制电流的触发电压和导通方式,可以实现对电路的开关和控制。
这使得双向可控硅在许多应用中具有很高的灵活性和可调性。
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅(Bilateral Switching Thyristor,简称BST)是一种具有双向导通能力的半导体器件。
它在电力控制、电子调光、机电控制等领域有广泛的应用。
本文将详细介绍双向可控硅的工作原理及原理图。
一、工作原理双向可控硅由四个PN结组成,分别是两个P区和两个N区。
它具有两个控制极,即门极G和门极G'。
当G极和G'极之间施加正向电压时,双向可控硅处于导通状态;当G极和G'极之间施加反向电压时,双向可控硅处于关断状态。
在导通状态下,当正向电压施加在A极,负向电压施加在K极时,双向可控硅处于正向导通状态;当正向电压施加在K极,负向电压施加在A极时,双向可控硅处于反向导通状态。
换言之,双向可控硅可以实现双向导通。
双向可控硅的导通状态由控制极G和G'之间的电压决定。
当控制极G和G'之间的电压超过一定阈值时,双向可控硅将开始导通。
此时,只需保持控制极之间的电压在一定范围内,双向可控硅将向来保持导通状态。
二、原理图下面是一种常见的双向可控硅的原理图:```+-------+| |A--+ +--K| |G--+ +--G'| |+-------+```在上述原理图中,A极和K极分别表示双向可控硅的两个电极,G极和G'极分别表示双向可控硅的两个控制极。
三、应用示例1. 电力控制:双向可控硅可以用于电力控制领域,如电炉温控、电动机控制等。
通过控制控制极G和G'之间的电压,可以实现对电力的精确控制。
2. 电子调光:双向可控硅可以用于电子调光领域,如室内照明控制、舞台灯光控制等。
通过控制控制极G和G'之间的电压,可以实现对灯光亮度的调节。
3. 机电控制:双向可控硅可以用于机电控制领域,如直流机电控制、交流机电控制等。
通过控制控制极G和G'之间的电压,可以实现对机电的启停和转速控制。
以上仅为双向可控硅的工作原理及原理图的简要介绍。
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理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的集电极直接与B G1的基极相连,所以ib1=ic2。
此时,电流ic2再经BG1放大,于就是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱与导通。
由于BG1与BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,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的。
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,这种特性需要一定的条件才能转化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区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。
TRIAC的特性什么就是双向可控硅: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。
TRI AC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。
因为它就是双向元件,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。
三端双向可控硅工作原理
三端双向可控硅是一种控制电流的半导体器件,它具有正向导通和反向封锁的能力。
其工作原理如下:
1. 结构组成:三端双向可控硅一般由两个PN结和一个触发脚组成。
其中,一个PN结为正向PN结,另一个PN结为负向PN结。
触发脚用来控制器件的导通和封锁。
2. 正向导通:当正向 PN 结施加正向电压时,正向 PN 结会开始导通。
在导通状态下,正向电流可以通过三端双向可控硅流动。
3. 反向封锁:当正向 PN 结施加反向电压时,反向 PN 结会进入封锁状态,电流无法通过三端双向可控硅。
这是因为反向PN 结的正向电压会导致较大的空间电荷区域形成,从而阻止电流的通过。
4. 触发控制:通过控制触发脚的电压,可以实现对三端双向可控硅的导通和封锁的控制。
当触发脚施加正向电压时,一定的触发电流会被注入,进而导致正向 PN 结导通。
相反,当触发脚施加反向电压时,触发脚不会注入电流,从而保持反向 PN 结的封锁状态。
5. 可控性:三端双向可控硅具有可控性,即可以通过控制触发脚的电压来实现对器件导通和封锁的控制。
这种可控性使得三端双向可控硅可以应用于各种电路中,例如交流电控制、温度控制和电能调节等。
总之,三端双向可控硅通过控制触发电压实现对器件的导通和封锁,具有正向导通和反向封锁的能力,从而实现对电流的控制。
这使得三端双向可控硅成为一种重要的半导体器件,在电子电路中有着广泛的应用。
三端双向可控硅工作原理
三端双向可控硅工作原理是基于双向可控硅元件的特殊结构和电特性而实现的。
三端双向可控硅是一种半导体开关器件,它具有三个电极:主阳极A1,主阴极A2和控制极G。
当在正向电压下施加在主阳极和主阴极之间时,三端双向可控硅处于正向在线状态,即它可以承受正向电流。
此时控制极处于开路状态,不起作用。
当在反向电压下施加在主阴极和主阳极之间时,三端双向可控硅处于反向在线状态,即它不允许电流通过。
此时控制极同样处于开路状态,不起作用。
当控制极施加一个正向脉冲信号时,三端双向可控硅会被触发进入可导电状态。
此时,无论正向电压还是反向电压施加在主阴极和主阳极之间,它都可以导电。
这也是为什么称之为“双向可控硅”的原因。
在可导电状态下,如果施加正向电压在主阳极和主阴极之间,三端双向可控硅会像普通整流二极管一样工作。
而如果施加反向电压在主阴极和主阳极之间,三端双向可控硅将导通,即它会允许反向电流通过。
这就实现了双向可控特性。
三端双向可控硅主要用于交流电的控制,例如交流电的整流、变压器的电压调节等。
通过合理控制控制极上的脉冲信号,可以实现对交流电的精确控制和调节。
因此,三端双向可控硅在电力控制领域具有广泛的应用前景。
PhilipsSemiconductorsApplication Note三象限双向可控硅- 给初始产品生产厂带来利益AN10119AuthorNick HamNumber of pages : 6Date: 2002 Jan 11© 2002 Koninklijke Philips Electronics N.V.All rights are reserved. Reproduction in whole or in part is prohibited without the prior written consent of the copyright owner. The information presented in this document does not form part of any quotation or contract, is believed to be accurate and reliable and may be changed without notice. No liability will be accepted by the publisher for any consequence of its use. Publication thereof does not convey nor imply any license under patent- or other industrial or intellectual property rights.在日常生活中我们已习惯于使用各种电器和电动工具。
我们期待这些电器能可靠运行,使我们的生活更方便,或者更舒适。
至于是什么使得这些电器能可靠工作,并且使用方便呢,正是电器的电子功率控制装置。
作为很多现代电器的核心,精选的控制器件是简单、可靠,但价格不高的双向可控硅。
对于带有电动机或其它电感性、电容性负载的电器,采用三象限(3Q)双向可控硅给生产厂和最终用户都带来好处,因为能节约成本,并改善性能。
本文的内容就是说明,三象限(3Q)双向可控硅为什么优于传统的四象限(4Q)双向可控硅。
触发象限说明一个3Q 双向可控硅(亦可称之为Hi-Com 双向可控硅)能在三种方式下触发,而4Q 双向可控硅则能在四种方式下触发。
其原理及命名说明如下。
触发象限有时写作,例如,(T2+,G -),有时用象限1至4表示。
后面这种表示法容易和特性曲线的象限相混淆。
表1中汇总了各种命名法。
表1: 双向可控硅触发象限 — 通用命名法 普通写法T2+,G +T2+,G-T2-,G-T2-,G +简化写法1+ 1- 3- 3+ 通用写法1 Ⅰ2 Ⅱ3 Ⅲ4 Ⅳ为什么采用三象限双向可控硅?为了防止假脉冲触发双向可控硅,造成失控导通,引起电机运行不稳定,噪声增大,4Q 双向可控硅的电路中总是包括外加的保护元件。
典型电路中,RC 缓冲电路并联在双向可控硅的主端子之间,用来限止电压变化率(dV/dt),有些情况下还需要大容量的电感,以限制切换时的电流变化率(dI com /dt)。
这些元件增加电路的成本和尺寸。
甚至,还可能降低长期可靠性。
选择不佳的缓冲元件能导致破坏性的峰值电流和电流上升率。
假如双向可控硅阻断高电压时被触发,或者缓冲电容通过双向可控硅放电过快,这时就可能发生前述问题。
缓冲电路由串联的电容和碳质电阻构成,两元件都按电源电压选用。
元件的典型数值是0.1μF 及≧100Ω。
所用碳质电阻应能承受反复的浪涌电流而不烧毁。
缓冲电路元件的选择是为了限制dV COM /dt 或dV D /dt 在一定水平下,确保不触发双向可控硅。
在这三象限双向可控硅 - 给初始产品生产厂带来利益AN10119条件下,选择最大的R 值和最小的C 值,可以把缓冲电容放电时导致破坏的可能性降到最低。
4Q 双向可控硅已应用多年,但老习惯不容易改,仍可以看到这类器件,包括它的保护元件,得到广泛应用。
双向可控硅可以认为是一种成熟的技术。
尽管如此,双向可控硅领域中不可能静止不变,新的发展仍在继续:· 近期发展的3Q “Hi-Com ”双向可控硅技术一般不需要保护元件。
应用这技术的电器更可靠,更价廉,并且小巧。
· 高质量的表面压接式3Q 双向可控硅组件已供应市场。
规格众多,从SOT223和SOT428(DPAK 的飞利浦型号)到SOT404(D 2PAK 的飞利浦型号)。
对于采用表面压接安装的大容量制造厂,3Q 双向可控硅可以帮助产品进一步小型化和降价。
应用实例很多小型电器需要某种方式的电源控制,其中大部分采用双向可控硅,用来开关或调节负载功率。
加热和烹调器件采用简单的开/关方式维持温度,使接近设定温度。
与此相似,通过压缩机的开和关控制空调、冷却器和冰箱的冷却。
对更先进的调节,需要连续地或离散地变动功率。
普通的例子是厨房电器:食品加工机,搅拌器,手提搅拌器等,它们要求电机转速可调,以满足不同作业的需求。
缝纫机是另一个很好的例子。
一台只能全速运转的缝纫机可能很少有用。
在不同国家还有各种流行的电器,例如: · 远东的可变速移动冷却风扇· 日本和欧洲的筒式真空吸尘器带变转速电机(用于控制吸力,同时节能) · 全欧流行的前装载洗衣机有变转速电机(适应往复滚动洗涤和快速摔干) · 小型变转速厨房电器,流行全世界。
大型的“白色商品”如洗衣机和碗碟清洗机,具有先进的节能特征,采用多达8只双向可控硅,分别控制主机、水泵和阀门。
双向可控硅提供价格最低,系统简单,无干扰的开关和功率控制。
这类电器中的大部分采用相位控制电路来改变电刷电机的功率。
图3介绍一实例:电机转速控制器用于 1.5KW 真空吸尘器。
这图显示,采用双向可控硅后,功率控制器多么简单。
3Q 双向可控硅电路不必包括缓冲元件,即能可靠运行。
4Q 双向可控硅的内部过程4Q 双向可控硅能在3+象限(T2-,G +)触发,这决定于该半导体的结构,因为在门极区有一微小重叠部分。
工作在3+象限时,主端子负载电流由双向可控硅晶片的这一半通过几个导通的中间层流至晶片的另一半,距离较远。
由于这远距离触发方式,3+运行有几个缺点:· 双向可控硅具有最小灵敏度(I GT 是四象限中最高的),所以需要较大门极电流才能保证触发。
· 接通门极电流至双向可控硅导通间的时间滞后,在四象限中最长,因而门极电流维持接通时间应更长,才能保证触发。
· 允许的电流上升率在四象限中最低(最低的dI T /dt )。
这表明,容易产生局部热点,并在控制负载具有较高涌入电流时导致双向可控硅在门极区烧毁。
电容性负载和白炽灯的冷的灯丝就属于这类负载。
双向可控硅的内部结构使它能在3+象限触发,并且在dI COM /dt 和dV COM /dt 较高时允许移动的电流载荷子从双向可控硅的这一半进入另一半。
这可能导致,负载电流越过零值时无法断开。
介绍三象限双向可控硅3Q 双向可控硅具有和4Q 双向可控硅不同的内部结构,它在门极没有临界的重叠结构。
这使它不能在3+象限工作,但由于排除了3+象限的触发,同时避开了4Q 双向可控硅的缺点。
由于大部分电路工作在1+和3-象限(用于相位控制),或者工作在1-和3-象限(用于简单的极性触发,信号来自IC 电路和其它电子驱动电路),因而和所取得的优点比较,损失3+象限的工作能力是微不足道的代价。
三象限双向可控硅 - 给初始产品生产厂带来利益AN101193Q 双向可控硅为初始产品制造厂带来的好处1. 高dV COM /dt 值性能,不需缓冲电路电源半周结束时,负载电流将通过零点。
此时双向可控硅将断开,回复到截止状态 ,直至下一个门极脉冲的触发。
电流过零时的断开称为“换向”。
控制电感性负载时(如电机,变压器或线圈),电压和电流波形间有一相位差。
负载电流迟后于电源电压。
因此,电流过零时,双向可控硅可能突然要承受较高的反向电压。
当双向可控硅回复至截止状态,电路间存在杂散电容的情况下,由此引起的切换电压上升率,对许多50/60Hz 电器,限制在20V/μs (典型数据)。
这一dV COM /dt 值足以防止4Q 双向可控硅在下一半周的开始自发导通,即在没有门极触发信号情况下的切换。
桉惯例,为防止dV COM /dt 引起假触发,在主端子间并联缓冲元件。
采用3Q 双向可控硅后,大部分情况下可免去缓冲电路。
2. 高dV D /dt 值性能,不需缓冲电路在电路经受电网的瞬间过程和电涌时,例如电感性重负载接入同一电路并在开关间切换,或在雷击时,双向可控硅可能经受很高的断路电压上升率(dV D /dt )。
耦合双向可控硅内部级的电容,可以产生足够大的内部门极电流,并导致4Q 双向可控硅自发触发。
按惯例,在主端子间并联一个缓冲电路,把dV D /dt 限制在一定水平,保证不发生自发触发。
换个办法,只要选用3Q 双向可控硅,大部分情况下可以不用缓冲电路。
在双向可控硅中除去前面提到过的临界重叠部分,使飞利浦的Hi-Com 双向可控硅具有最小的dV D /dt 值1000V/μs ,而典型值为4000V/μs。
3. 高dI COM /dt 值性能,不必串联电感很多设备中双向可控硅用来控制由桥式整流器供电的直流电机或其它电感性负载。
例子是整流电源驱动的碳刷电机或通用电机,还有虽小但有力的常用于小型厨房用具中的永磁电机,可在手提洒吧混合器中看到。
这些整流驱动的电机给双向可控硅施加恶劣的工作条件。
电网每过半周,当供电压下降趋近零时,将达到一个工况点,此时电机产生的反电势等于电源电压。
随后电源电压继续下降,取自电网的负载电流将突然停止,而电机电流环绕桥式整流器“空转”。
仅在电源电压超过电机反电势的条件下,才有电流取自电源通过双向可控硅。
当电源电压降到电机产生的电压之下,双向可控硅接近切换时经受电流急剧下降。
这个高dI com /dt 值足以阻止四象限双向可控硅关断,即使dV COM /dt 只有0.11V/μs (这是最大上升率,电源240V , 50Hz ,正弦波)。
常用解决方法是用一系列电感值为几mH 的电感限止电流变化率。
另一方法是应用三象限双向可控硅,它能在高dI COM /dt 值下成功切换,并不需要接入电感。
在一个电器的实验室试验中,标准的四象限双向可控硅用相当的三象限Hi-Com 双向可控硅取代,结三象限双向可控硅 - 给初始产品生产厂带来利益AN10119果显示出很大差别。
4Q双向可控硅在40℃时失去切换能力,而3Q双向可控硅能正常工作直至安装基板温度达到150℃,比推荐的最高结温高出25℃。
所有双向可控硅在那样的高温下都变得十分灵敏,更易于遭受假触发。