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雙向可控硅的節(jié)能設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析
來源:中國節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 時(shí)間:2009-3-10 10:20:16 用手機(jī)瀏覽

  通態(tài)(峰值)電壓VTM的選擇:它是可控硅通以規(guī)定倍數(shù)額定電流時(shí)的瞬態(tài)峰值壓降。為減少可控硅的熱損耗,應(yīng)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(tài)所必需的最小主電流,它與結(jié)溫有關(guān),結(jié)溫越高,則IH越小。

  電壓上升率的抵制:dv/dt指的是在關(guān)斷狀態(tài)下電壓的上升斜率,這是防止誤觸發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。此值超限將可能導(dǎo)致可控硅出現(xiàn)誤導(dǎo)通的現(xiàn)象。由于可控硅的制造工藝決定了A2與G之間會(huì)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(huì)出現(xiàn)等效電流,這個(gè)電流就會(huì)成為Ig,也就是出現(xiàn)了觸發(fā)電流,導(dǎo)致誤觸發(fā)。

圖2 雙向可控硅等效示意圖

  切換電壓上升率dVCOM/dt。驅(qū)動(dòng)高電抗性的負(fù)載時(shí),負(fù)載電壓和電流的波形間通常發(fā)生實(shí)質(zhì)性的相位移動(dòng)。當(dāng)負(fù)載電流過零時(shí)雙向可控硅發(fā)生切換,由于相位差電壓并不為零。這時(shí)雙向可控硅須立即阻斷該電壓。產(chǎn)生的切換電壓上升率(dVCOM/dt)若超過允許值,會(huì)迫使雙向可控硅回復(fù)導(dǎo)通狀態(tài),因?yàn)檩d流子沒有充分的時(shí)間自結(jié)上撤出,如圖3所示。

圖3 切換時(shí)的電流及電壓變化

  高dVCOM/dt承受能力受二個(gè)條件影響:

  dICOM/dt—切換時(shí)負(fù)載電流下降率。dICOM/dt高,則dVCOM/dt承受能力下降。

  結(jié)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(fā)生假觸發(fā),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(guān)斷過程中主電流過零反向后迅速由反向峰值恢復(fù)至零電流,此過程可在元件兩端產(chǎn)生達(dá)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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