可控硅的特性和使用方法 (可控硅的构成)

对单向可控硅来说，当栅极电压达到门限值Vgt且栅电流达到门限值Igt时，可控硅被触发导通。当触发电流的脉宽较窄时，则应提高触发电平。当负载电流超过单向可控硅的闩电流IL时，即使此时的栅电流减为零，可控硅仍能维持导通状态、为了保证电路在环境最低温度情况下也能正常工作，则要求驱动电路能提供足够高的电压、电流及占空比的控制信号。高灵敏度的单向可控硅，会在高温下因阳-阴极间的漏电流而误触发，应确保不超过Tjmax。为了可靠地关断单向可控硅，负载电流必须降到低于保持电流Ih并维持一定的时间。标准的双向可控硅既可被栅极的正向电流触发，也能被栅极的反向电流触发，它可以在四个象限内导通。在负载电流为零时，最好用反相的直流或单极性脉冲的(栅极)电流触发。在通常的交流相位控制电路中，如电灯调光器和家用马达调速器等，可控硅G与MT2的极性要一致，在设计可控硅时要避免在3+区域内工作(MT2为-，G为+)。值得注意的是，双向可控硅可能在一些意想不到的情况下触发导通，其后果有些问题不大，而有些则有潜在的*性。1．栅极上的噪声电平在有电噪声的环境中，如果栅极上的噪声电压超过Vgt，并有足够的栅电流激发可控硅内部的正反馈，则也会被触发导通。应用安装时，首先耍使栅极外的连线尽可能短。当连线不能很短时，可用绞线或*线来减小干扰的侵入。然后在G与MT1之闻加一个1k的电阻来降低其灵敏度，也可以再并联一个nF的电容，来滤掉高频噪声。2.关于转换电压变化率当驱动一个大的电感性负载时，在负载电压和电流间有一个很大的相移。当负载电流过零时，双向可控硅开始换向，但由于相移的关系，电压将不会是零。所以要求可控硅要迅速关断这个电压。如果这时换向电压的变化超过允许值时，就没有足够的时间使结间的电荷释放掉，而*使双向可控硅回到导通状态。为了克服上述问题，可以在端子MT1和MT2之间加一个RC网络来*电压的变化，以防止误触发。一般，电阻取Ω，电容取nF。值得注意的是此电阻不能省掉。3．关于转换电流变化率当负载电流增大，电源频率的增高或电源为非正弦波时，会使转换电流变化率变高，这种情况最易在感性负载的情况下发生，很容易导致器件的损坏。此时可以在负载回路中串联一只几毫亨的空气电感。4．关于可控硅开路电压变化率dVd／dt在处于截止状态的双向可控硅两端加一个小于它的Vdfm的高速变化的电压时，内部电容的电流会产生足够的栅电流来使可控硅导通。这在高温下尤为严重，在这种情况下可以在MT1和MT2间加一个RC缓冲电路来*dVd／dt，或可采用高速可控硅。5．关于连续峰值开路电压Vdrm在电源不正常的情况下，可控硅两端的电压会超过连续峰值开路电压Vdrm的最大值，此时可控硅的漏电流增大并击穿导通。如果负载能允许很大的浪涌电流，那么硅片上局部的电流密度就很高，使这一小部分先导通。导致芯片烧毁或损坏。另外白炽灯，容性负载或短路保护电路会产生较高的浪涌电流，这时可外加滤波器和钳位电路来防止尖峰(毛刺)电压加到双向可控硅上。