電氣對可控硅的特性和使用方法進行理論分析研究
發(fā)布時間: 2022-05-13 17:11:08 人氣:289 次
對于單向SICR,柵極電壓達到門閾值VGT,柵極電流達到閾值IGT。晶閘管一種大功率電器元件,也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長等優(yōu)點。在自動控制系統(tǒng)中,可作為大功率驅(qū)動器件,實現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。可控硅通常被稱之為功率半導(dǎo)體模塊(semiconductor module)。最早是在1970年由西門康公司率先將模塊原理引入電力電子技術(shù)領(lǐng)域,是采用模塊封裝形式,具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。降壓硅鏈繼電器輸入信號與TTL和COMS數(shù)字邏輯電路兼容。當(dāng)觸發(fā)電流的脈沖寬度較窄時,應(yīng)增加觸發(fā)電平。當(dāng)負載電流超過定向SIC的鎖存電流IL時,即使柵極電流降低到零,SIC仍然保持導(dǎo)電。為了確保電路也能在較低的環(huán)境溫度下正常工作,驅(qū)動電路需要提供足夠高的電壓、電流和占用空間
空比的控制信號。
在高溫下,由于陽極和陰極之間的漏電流,高靈敏度單向晶閘管可能會錯誤觸發(fā),因此不應(yīng)超過TJMAX。 為了可靠地關(guān)斷單向晶閘管,負載電流必須下降到保持電流IH以下并保持一定時間。
標(biāo)準的雙向晶閘管可以由正向柵極電流觸發(fā),也可以由反向柵極電流觸發(fā),這種觸發(fā)可以在四象限內(nèi)進行。當(dāng)負載電流為零時,由反相直流或單極脈沖(柵)電流觸發(fā)。
在常見的交流相位控制電路中,如電燈調(diào)光器、家用電機調(diào)速器等,晶閘管G和MT2的極性要一致,在設(shè)計晶閘管時要避免工作在3+區(qū)(MT2是-而G是+)。
值得我們注意的是,雙向可控硅可能在進行一些學(xué)生意想不到的情況下觸發(fā)導(dǎo)通,其后果有些企業(yè)問題影響不大,而有些則有一個潛在的破壞性。
1.柵極上的噪聲電平
在電噪聲環(huán)境中,如果柵極上的噪聲電壓超過VGT,并且有足夠的柵極電流來刺激SIC內(nèi)部的正反饋。在安裝時,首先使門外的連接盡可能短。當(dāng)連接不能很短時,可利用絞合線或屏蔽線來減少干擾的侵入。然后在G和MT1之間增加一個1kΩ的電阻,以降低其靈敏度,還可以同時增加一個100nF的電容器,以濾除高頻噪聲。
2. 開關(guān)電壓變化率
當(dāng)驅(qū)動大感性負載時,負載電壓和電流之間存在較大的相移。當(dāng)負載電流為零時,雙向晶閘管開始反向,但由于相移,電壓不為零。晶閘管需要快速關(guān)閉這個電壓。如果換向電壓的變化超過允許值,則沒有足夠的時間釋放結(jié)之間的電荷,并迫使雙向晶閘管重新接通。
為了能夠克服通過上述分析問題,可以在端子MT1和MT2之間加一個RC網(wǎng)絡(luò)來限制工作電壓的變化,以防止誤觸發(fā)。一般,電阻取100Ω,電容取100nF。值得我們注意的是此電阻數(shù)據(jù)不能直接省掉。
3.關(guān)于企業(yè)轉(zhuǎn)換電流進行變化率
當(dāng)負載電流增加,電源頻率增加或電源為非正弦波時,轉(zhuǎn)換電流的變化率會變高,在感知負載的情況下容易發(fā)生,也容易導(dǎo)致設(shè)備的損壞。此時,在負載中是可能的
電路中串聯(lián)連接的幾個毫亨的空氣電感。
4.