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雙向可控硅的節能設計及應用分析
來源:中國節能產業網 時間:2009-3-10 10:20:16 用手機瀏覽

  通態(峰值)電壓VTM的選擇:它是可控硅通以規定倍數額定電流時的瞬態峰值壓降。為減少可控硅的熱損耗,應盡可能選擇VTM小的可控硅。  

  維持電流:IH是維持可控硅維持通態所必需的最小主電流,它與結溫有關,結溫越高,則IH越小。

  電壓上升率的抵制:dv/dt指的是在關斷狀態下電壓的上升斜率,這是防止誤觸發的一個關鍵參數。此值超限將可能導致可控硅出現誤導通的現象。由于可控硅的制造工藝決定了A2與G之間會存在寄生電容,如圖2所示。我們知道dv/dt的變化在電容的兩端會出現等效電流,這個電流就會成為Ig,也就是出現了觸發電流,導致誤觸發。

圖2 雙向可控硅等效示意圖

  切換電壓上升率dVCOM/dt。驅動高電抗性的負載時,負載電壓和電流的波形間通常發生實質性的相位移動。當負載電流過零時雙向可控硅發生切換,由于相位差電壓并不為零。這時雙向可控硅須立即阻斷該電壓。產生的切換電壓上升率(dVCOM/dt)若超過允許值,會迫使雙向可控硅回復導通狀態,因為載流子沒有充分的時間自結上撤出,如圖3所示。

圖3 切換時的電流及電壓變化

  高dVCOM/dt承受能力受二個條件影響:

  dICOM/dt—切換時負載電流下降率。dICOM/dt高,則dVCOM/dt承受能力下降。

  結面溫度Tj越高,dVCOM/dt承受能力越下降。假如雙向可控硅的dVCOM/dt的允許值有可能被超過,為避免發生假觸發,可在T1 和T2 間裝置RC緩沖電路,以此限制電壓上升率。通常選用47~100Ω的能承受浪涌電流的碳膜電阻,0.01μF~0.47μF的電容,晶閘管關斷過程中主電流過零反向后迅速由反向峰值恢復至零電流,此過程可在元件兩端產生達正常工作峰值電壓5-6倍的尖峰電壓。一般建議在盡可能靠近元件本身的地方接上阻容吸收回路。

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