雙向可控硅的節(jié)能設(shè)計(jì)

1、雙向可控硅的節(jié)能設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析雙向可控硅的節(jié)能設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析來源：中國(guó)節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng)時(shí)間：200931010:20:16引言1958年，從美國(guó)通用電氣公司研制成功第一個(gè)工業(yè)用可控硅開始，電能的變換和控制從旋轉(zhuǎn)的變流機(jī)組、靜止的離子變流器進(jìn)入以電力半導(dǎo)體器件組成的變流器時(shí)代?？煽毓璺謫蜗蚩煽毓枧c雙向可控硅。單向可控硅一般用于彩電的過流、過壓保護(hù)電路。雙向可控硅一般用于交流調(diào)節(jié)電路，如調(diào)光臺(tái)燈及全自動(dòng)洗衣機(jī)中的交流電源控制。雙向可控硅是在普通可

2、控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開關(guān)器件，一直為家電行業(yè)中主要的功率控制器件。近幾年，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，大功率雙向可控硅不斷涌現(xiàn)，并廣泛應(yīng)用在變流、變頻領(lǐng)域，可控硅應(yīng)用技術(shù)日益成熟。本文主要探討廣泛應(yīng)用于家電行業(yè)的雙向可控硅的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。雙向可控硅特點(diǎn)雙向可控硅特點(diǎn)雙向可控硅可被認(rèn)為是一對(duì)反并聯(lián)連接的普通可控硅的集成，工作原理與普通單向可控硅相同。圖1為雙向可控硅

3、的基本結(jié)構(gòu)及其等效電路，它有兩個(gè)主電極T1和T2，一個(gè)門極G，門極使器件在主電極的正反兩個(gè)方向均可觸發(fā)導(dǎo)通，所以雙向可控硅在第1和第3象限有對(duì)稱的伏安特性。雙向可控硅門極加正、負(fù)觸發(fā)脈沖都能使管子觸發(fā)導(dǎo)通，因此有四種觸發(fā)方式。圖1雙向可控硅結(jié)構(gòu)及等效電路（dVCOMdt）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dVCOMdt承受能力受二個(gè)條件影響：dICOM

4、dt—切換時(shí)負(fù)載電流下降率。dICOMdt高，則dVCOMdt承受能力下降。結(jié)面溫度Tj越高，dVCOMdt承受能力越下降。假如雙向可控硅的dVCOMdt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56倍的

5、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。斷開狀態(tài)下電壓變化率dvDdt。若截止的雙向可控硅上（或門極靈敏的閘流管）作用很高的電壓變化率，盡管不超過VDRM，電容性內(nèi)部電流能產(chǎn)生足夠大的門極電流，并觸發(fā)器件導(dǎo)通。門極靈敏度隨溫度而升高。假如發(fā)生這樣的問題，T1和T2間（或陽(yáng)極和陰極間）應(yīng)該加上RC緩沖電路，以限制dvDdt。電流上升率的抑制：電流上升率的影響主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①dITdt（導(dǎo)通時(shí)的電流上升率）—