對可控硅設(shè)計知識要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)

過去的幾個智能開關(guān)項目中，頻繁使用可控硅作為無觸點(diǎn)開關(guān)，期間由于個人對可控硅設(shè)計認(rèn)知粗糙的原因，跳入了好幾個“坑”，現(xiàn)在對可控硅設(shè)計知識要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，給大家分享。

可控硅類別：

a.單向可控硅：門極帶阻靈敏型單向可控硅、門極靈敏型單向可控硅、標(biāo)準(zhǔn)型單向可控硅等。

b.雙向可控硅：標(biāo)準(zhǔn)型雙向可控硅、四象限雙向可控硅、洗衣機(jī)專用雙向可控硅、高結(jié)溫雙向可控硅、瞬態(tài)抑制型雙向可控硅等。

c.電力電子可控硅：電力電子可控硅模塊芯片、電力電子可控硅模塊組件。

可控硅等效結(jié)構(gòu)：

單向可控硅

雙向可控硅

對于一個可控硅，主要看其5個參數(shù)：

額定平均電流、維持電流、控制極觸發(fā)電壓和電流、 正向阻斷峰值電壓、反向阻斷峰值電壓。

案例1：該電路能否將燈點(diǎn)亮？

解析：不能，由于控制可控硅關(guān)斷的1,3引腳沒有通路。

案例2：該電路負(fù)載通斷不受MOC3021控制？

解析：不受控制，對于交流電，可以不經(jīng)過MOC3021而直接流過可控硅的1,3引腳使其處于控制極導(dǎo)通狀態(tài)。

理解可控硅的“象限”

1、為何需要有“象限”這個概念？“象限”通用命名法？（個人認(rèn)為：對于象限概念的提出，是為了更好地描述、理解可控硅的特性，就如同笛卡爾引入直角坐標(biāo)系是為了更好地描述二維數(shù)據(jù)）

2、不同象限可控硅可靠性探究？

第一象限：MT2+ Igt+

第二象限：MT2+ Igt-

第三象限：MT2 - Igt-

第四象限：MT2 - Igt+

可控硅從導(dǎo)通到關(guān)斷的條件？

1、單獨(dú)撤去控制極電壓？

2、MT1，MT2電流小于導(dǎo)通維持電流？

解析：可控硅MT1、MT2流過的電流小于導(dǎo)通維持電流時，可控硅關(guān)斷，但是單獨(dú)撤去可控硅控制極電壓時，需等到第2個條件滿足時才會關(guān)斷

可控硅JST24、BTA16驅(qū)動電流Igt

一個改進(jìn)型的可控硅例子

可控硅設(shè)計十條黃金規(guī)則

1.為了導(dǎo)通閘流管（或雙向可控硅），必須有門極電流≧IGT ，直至負(fù)載電流達(dá)到≧IL 。這條件必須滿足，并按可能遇到的最低溫度考慮；

2.要斷開（切換）閘流管（或雙向可控硅），負(fù)載電流必須

3. 設(shè)計雙向可控硅觸發(fā)電路時，只要有可能，就要避開3+象限（WT2-，+）；

4. 為減少雜波吸收，門極連線長度降至最低。返回線直接連至MT1（或陰極）。若用硬線，用螺旋雙線或屏蔽線。門極和MT1 間加電阻1kΩ或更小。高頻旁路電容和門極間串接電阻。另一解決辦法，選用H 系列低靈敏度雙向可控硅；

5. 若dVD/dt 或dVCOM/dt 可能引起問題，在MT1 和MT2 間加入RC 緩沖電路。若高dICOM/dt 可能引起問題，加入一幾mH 的電感和負(fù)載串聯(lián)。另一種解決辦法，采用Hi-Com 雙向可控硅；

6. 假如雙向可控硅的VDRM 在嚴(yán)重的、異常的電源瞬間過程中有可能被超出，采用下列措施之一： 負(fù)載上串聯(lián)電感量為幾μH 的不飽和電感，以限制dIT/dt； 用MOV 跨接于電源，并在電源側(cè)增加濾波電路；

7. 選用好的門極觸發(fā)電路，避開3+象限工況，可以最大限度提高雙向可控硅的dIT/dt 承受能力；

8. 若雙向可控硅的dIT/dt 有可能被超出，負(fù)載上最好串聯(lián)一個幾μH 的無鐵芯電感或負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。另一種解決辦法：對電阻性負(fù)載采用零電壓導(dǎo)通；

9. 器件固定到散熱器時，避免讓雙向可控硅受到應(yīng)力。固定，然后焊接引線。不要把鉚釘芯軸放在器件接口片一側(cè)；

10.為了長期可靠工作，應(yīng)保證Rth j-a 足夠低，維持Tj 不高于Tjmax ,其值相應(yīng)于可能的最高環(huán)境溫度。