可控硅原理

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1、一、可控硅击穿原因:1、RC电路只是用于尖峰脉冲电压的吸收(平波作用),RC时间常数应和尖峰 脉冲上升沿时间一致,并且要注意电容的高频响应,应使用高频特性好的。2、压敏电阻本身有反应时间,该反应时间必须要小于可控硅的最大过压脉冲宽 度,而且压敏电阻的过压击穿电压值有一定的离散性,实际的和标识的值有 一定的误差。3、击穿的可能性好多种,过电流,过电压.短路,散热不好都会被击穿.RC电路或 压敏电阻只是吸收尖峰脉冲电压和涌浪电压用的有条件可以增大双向可控 硅容量,这能有效减少以上的问题,如果是短路就要查明短路原因二、问题例子:最初使用MOC3O61+BT131控制电磁阀,BT131击穿很多;后来将

2、BT131更换成BT136 虽然有多改善,但还是偶尔有击穿。电路图如下R75204亠3C1IU.iuFT国电子开发屈fvrww. our de vcn)Tau_lVCC MOC306110D6S1KR56-3 6ORT2 BT13 6亠|踰3?R实际电路中R56没焊,R55为330欧姆。电路有 RC 吸收、压敏电阻保护电路,负载为电磁阀,负载电流最多不超过100mA,按说1A的BT131就已经足够了,但使用4A的BT136还偶尔会坏,是可 控硅质量问题,还是我的电路参数有问题?另外,有谁知道可控硅的门极触发电流是怎么计算得来的?在之前的 BT131 电路中 R55、R56 的阻值是 330 欧

3、姆,后来的 BT136 电路中去掉 了 R56、R55 的阻值还是 330 欧姆。是不是这个值太小了,触发电流太大引起的损坏? 关于电路图做一下补充:1. 电阻R68实际用的是75欧姆2. 电容 C11 用的是 103 630V (O.Olu)3. 压敏电阻R75用的是471V的回答一:对双向可控硅驱动,技术已十分成熟了。对感性负载,驱动电路不要这样接, 有经典的参考电路,请参考相应的资料。我认为该处应该用CBB电容(聚丙烯电容(CBB ),其特性有利于浪涌的吸回答二:ICq?Tiin.i 1httpDD讥肛10VMOCSOdS:/115. com/invi te/cd7b9evs ElT3i

4、照这个图来做,烧了可控硅那就是你的质量太差了!此电路我用了3年,现在还在用。左边的电路为恒流,输入5-30V都不会烧坏光耦。R3定要用20-50欧以内的电阻,不可以用上百欧的! !否则可控硅无法完全导通,一直处于调压状态,很容易发热甚至损坏!回答三:I可控硅用于控制电感负载,譬如电风駄交流接触專有变压器的供电设备等,则不 同。因为这种務祖式触发电路,可控硅在交漩电半周持续期间导逛半周过零期间载止。半 可控硅导通瞬间,加到电感融两端电耐交济电的瞬时值,有时可能是交流电的融 值。根据电感的特性,其两端电压不可能突更高电砂到电感的瞬间产生反向自感电势, 反对外加电乐外加电压的上升曲线越临自感电势越氤

5、有吋甚至超过电源电压而击穿可 控乐因此,可控徒控制电感负軌首先期粧要高于电源电压峰值胡咅臥匕此也可 腔硅两电极间还要并SsIArc尖峰吸收电路。常ffiio- 3虑卿以上电卩目和Qi 0-471J/600V的无极性电杳。回答四:其实有一点大家可能都没有注意,就是可控硅的尾缀问题,TW的才是更适合电 机类使用的器件!仔细查一下手册看看吧!三、可控硅检测:注:本文中所使用的万用表为指针式,若换为数字式,注意红黑表笔极性正好 相反1、判断引脚极性方法一:由双向可控硅的内部结构可知,控制极G与主电极A1之间是由一块P型半 导体连接的,两电极间的电阻(体电阻)为几十欧姆,根据公特点就可以方便 地判断出各

6、电极来。先确定主电极A2:将万用表置在RX10档,用黑表笔接住任一电极,再用 红表笔去接另外任一电极,如果头指示为几十欧姆电阻,就说的两表笔所接电 极为控制极G和主电极A1,那么余下的电极便是主电极A2;如果指针不动,仍 停在处,应及时调整表笔所接电极,直到测出电阻值为几十欧姆的两电极, 从而确定主电极A2为止。再区分控制极G和主电极A1:现假定两电极中任一为主电极A1,则另一 个就为为控制极G,万用表置于RX10挡,用黑表笔接主电极A2 (已确定), 再用红表笔去接假定的主电极主“A1”,并用红表笔笔尖碰一下G后再离开, 如果表针发生偏转,指示在几或几十欧姆上,就说明假定的主电极T1”为真正

7、 的主电极T1,而另一电极也为真正的控制极G;如果表针没有偏转,说明假定 是错的,应重新假定A1和G,即让黑表笔仍接A2,而将红表笔接新“A1”,如 果判别结呆同上,即对区分出控制极G和主电极A1。方法二:先确定主电极A2:将万用表置于RX1k档,现假定双向可控硅任意一个脚 为主电极“ A2”,并用黑表笔接“ A2”,再用红表笔去分别触碰另外两个电极, 如果指针没有偏转,指示在兀处,就说朋黑表笔所接为主电极A2,这是因为主 电极A2与A1和G之间有多个正反相的PN结,它们之间的电阻是很大的;如果 红完笔触碰其中的一个电极时指针不偏转,而触碰另一个电极时发生了偏转, 说明原来的假定是错的,应重新

8、假定A2,再按上述方法测试判断,直至找到真 正的T2为止。找到A2后,剩下的两个电极就是G和A1,由于设计上的需要以及内部结 构特点决定,G和A1之间仍然存在正反向电阻特性,只是正反向电阻差别不是 很大。将万用表置于RX10档,两表笔与G、A1相接,测试正反向电阻,以阻 值小的那次为准,黑表笔接的电极为主电极A1,而红表笔接的电极为控制极G。测试时请注意,在测量大功率向可控硅时,应尽是量使用低阻档,如不 行还可象测试单向可控硅一样,在万用表表笔上串上一节或多节1.5V干电池, 使测试更为可靠。2、判断好坏 方法一:测量极间电阻法。将万用表置于皮RXlk档,如果测得T2 T1、T2 G之 间的正

9、反向电阻接近而万用表置于RX10档测得T1G之间的正反向电阻 在几十欧姆 时,就说明双向可控硅是好的,可以使用;反之,1、若测得T2 T1,、T2 G之间的正反向电阻较小甚或等于零.而Tl G之间的正反向电阻很小或接近于零时.就说明双向可控硅的 性能变坏或击穿损坏。不能使用;2、如果测得T1 G之间的正反向电阻很大(接近时,说明控制极G 与主电极T1之间内部接触不良或开路损坏,也不能使用。方法二:检查触发导通能力。万用表置于RX10档:如图,1(a)所示,用黑表笔接 主电极T2,红表笔接T1,即给T2加正向电压,再用短路线将G与T1(或T2)短 接一下后离开,如果表头指针发生了较大偏转并停留在

10、一固定位置,说明双向 可控硅中的一部分(其中一个单向可控硅)是好的,如图1(b)所示,改黑表笔接 主电极T1,红表笔接T2,即给T1加正向电压,再用短路线将G与T1(或T2)短 接一下后离开,如果结果同上,也证明双向可控硅中的另一部分(其中的一个单 向可控硅是好的。测试到止说明双向可控硅整个都是好的,即在两个方向(在不 同极性的触发电压证)均能触发导通。加疋向宜匝图1判断双向可控硅的触发导通能力方法三:检查触发导通能力。如图2所示.取一只10uF左右的电解电容器,将万用 表置于RXIOk档(V电压),对电解电容器充电35s后用来代替图1中的短路 线,即利用电容器上所充的电压作为触发信号,然后再

11、将万用表置于RX10档, 照图2(b)连接好后进行测试。测试时,电容C的极性可任意连接,同样是碰触 一下后离开,观察表头指针偏转情况,如果测试结果与“方法二相同,就证 明双向可控硅是好的。(R对f充电弭啣麒意舁氐犠力图2判断双向可控硅的触发导通能力应用此法判断双向可控硅的触发导通能力更为可靠。由于电解电容器上 充的电压较高,使触发信号增大,更利于判断大功率双向可控硅的触发能力。 实物图:四、双向可控硅概念双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并 联的可控硅,而且仅需一个触发电路,是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。双向可控硅参数符

12、号IT(AV)-通态平均电流Tc=75C 40AVRRM-反向反复峰值电压800VIDRM-断态重复峰值电流ITSM-通态一个周波不反复浪涌电流VTM-通态峰值电压IGT-门极触发电流Tj = 25C100150mAVGT-门极触发电压Tj = 25C1.5VIH-维持电流Tj = 25C100mAdv/dt-断态电压临界上升率250V/USdi/dt-通态电流临界上升率 10A/uSRthjc-结壳热阻VISO-模块绝缘电压Tjm-额定结温VDRM-通态反复峰值电压 Tj = 125C 800VIRRM-反向重复峰值电流IF(AV)-正向平均电流双向可控硅的设计及应用分析引言1958年,从美

13、国通用电气公司研制成功第一个工业用可控硅开始,电能 的变换和控制从旋转的变流机组、静止的离子变流器进入以电力半导体器件组 成的变流器时代。可控硅分单向可控硅与双向可控硅。单向可控硅一般用于彩 电的过流、过压保护电路。双向可控硅一般用于交流调节电路,如调光台灯及 全自动洗衣机中的交流电源控制。双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极 性并联的可控硅,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件, 一直为家电行业中主要的功率控制器件。近几年,随着半导体技术的发展,大 功率双向可控硅不断涌现,并广泛应用在变流、变频领域,可控硅应用技术日 益成熟。本文主要探讨广泛应用于家

14、电行业的双向可控硅的设计及应用。双向可控硅特点双向可控硅可被认为是一对反并联连接的普通可控硅的集成,工作原理与 普通单向可控硅相同。图1为双向可控硅的基本结构及其等效电路,它有两个 主电极T1和T2, 个门极G,门极使器件在主电极的正反两个方向均可触发 导通,所以双向可控硅在第1和第3象限有对称的伏安特性。双向可控硅门极 加正、负触发脉冲都能使管子触发导通,因此有四种触发方式。图1双向可控硅结构及等效电路双向可控硅应用为正常使用双向可控硅,需定量掌握其主要参数,对双向可控硅进行适当 选用并采取相应措施以达到各参数的要求。耐压级别的选择:通常把VDRM (断态重复峰值电压)和VRRM (反向重

15、复峰值电压)中较小的值标作该器件的额定电压。选用时,额定电压应为正常 工作峰值电压的23倍,作为允许的操作过电压裕量。电流的确定:由于双向可控硅通常用在交流电路中,因此不用平均值而用 有效值来表示它的额定电流值。由于可控硅的过载能力比一般电磁器件小,因 而一般家电中选用可控硅的电流值为实际工作电流值的23倍。同时,可控 硅承受断态重复峰值电压VDRM和反向重复峰值电压VRRM时的峰值电流应 小于器件规定的IDRM和IRRM。通态(峰值)电压VTM的选择:它是可控硅通以规定倍数额定电流时的 瞬态峰值压降。为减少可控硅的热损耗,应尽可能选择VTM小的可控硅。维持电流:IH是维持可控硅维持通态所必需的最小主电流,它与结温有关, 结温越高,贝VIH越小。电压上升率的抵制:dv/dt指的是在关断状态下电压的上升斜率,这是防 止误触发的一个关键参数。此值超限将可能导致可控硅出现误导通的现象。由 于可控硅的制造工艺决定了 A2与G之间会存在寄生电容,如图2所示。我们知道dv/dt的变化在电容的两端会出现等效电流,这个电流就会成为Ig,

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