图解可控硅培训资料

1、图解可控控硅培训训资料(全）ACS/Triiac/SCRR培训目录介绍: 为什什么要用用Triiacss或者AACSTTM主要参参数:如如何选出出最好的的料号关断状状态: 过压保保护、抗抗噪声干干扰开开通过程程: 控控制极驱驱动、动动态特性性直通通状态: RMMS电流流、热设设计等关断过过程: (dii/dtt)c、缓冲器器;总总结普普通Trriaccs, 高结温温、无缓缓冲器、ACSST和AACSTTM等P/NN选择向向导结结论介绍:高交流流电压静静态开关关做为交交流开关关,它可可直接用用作交流流负载开开关控制制不同同的家族族(设计计&技术术)SSCRss (SSiliiconn Coont

2、rrol Recctiffierr:硅控控制整流流)TTriaacs (标准准4象限限或者内内置缓冲冲器以及及逻辑电电平、高高结温等等)AACS (利用用半导体体工艺内内置像过过压等一一些功能能)AACSTT (第第一代集集功率功功能和AACSTT功能的的交流开开关控制制,今后后将陆续续推出更更高功率率的新一一代产品品)交流开关关方案从从下图方方案中,我们将将发现TTriaac方案案是最便便宜的交交流静态态开关方方案!Triiac与与传统继继电器的的比较相比与与继电器器,Trriacc有以下下优点:没有有可活动动的部件件提高高使用寿寿命及其其可靠性性抗震震动和摆摆动能力力强无无触点颤颤动无无机

3、械噪噪声更更容易用用电子线线路驱动动脉冲冲触发达到节节能的效效果需需要注意意的地方方:功功率损耗耗:由于于Triiacss在实际际工作时时,因本本身导通通时存在在动态阻阻抗, 所以要要消耗一一些能量量;隔隔离:因因控制端端和主回回路端没没有隔离离,所以以在使用用时可能能会用光光藕去做做隔离;(责任任编辑：admmin)SCR 单向可可控硅工工作原理理 有且且仅当正正向门极极触发电电流时,电流才才可以开开始从阳阳极A流流向阴极极K,一一旦导通通后,即即使移开开门极触触发电流流,在保保持阳极极电压大大于阴极极电压条条件下,SCRR将依旧旧保持导导通,有有且仅当当门极电电流和IISCRR减少到到0时

4、,SCRRSCCR 单单向可控控硅工作作原理有且仅仅当正向向门极触触发电流流时,电电流才可可以开始始从阳极极A流向向阴极KK,一旦旦导通后后,即使使移开门门极触发发电流,在保持持阳极电电压大于于阴极电电压条件件下,SSCR将将依旧保保持导通通,有且且仅当门门极电流流和ISSCR减减少到00时,SSCR将将被关断断.Triaac 双双向可控控硅工作作原理有且仅仅当正/反向门门极触发发电流打打开时,电流才才可以开开始从第第一/二二阳极AA1/22流向第第二/一一阳极AA2/AA1,一一旦导通通后,即即使移开开门极触触发电流流,在保保持第一一/二阳阳极电压压大于第第二/一一阳极电电压条件件下,直直到

5、换向向时(过过零时)Triiac将将依旧保保持导通通,有且且仅当门门极电流流和ITT减少到到0时,Triiac将将被关断断.工作模式式一:ON/OFFF 控制制(替代代继电器器)(责任编编辑：aadmiin)工作模式式二: 相位控控制100487774;用于灯灯光控制制和马达达速度控控制等,导通角角()可可以在001180 范围围内变化化. 44种工作作步骤及及其关键键的参数数 断开开状态开开启过程程状态导导通状态态关断过过程状态态 断开开状态: 在此此状态中中, 特特别要注注意电压压过工作模式式二:相位控控制&1104887744;用于于灯光控控制和马马达速度度控制等等,导通通角()可以以在

6、01880 范围内内变化.4种工作作步骤及及其关键键的参数数断开状态态开启过过程状态态导通状状态关断断过程状状态断开状态态: 在在此状态态中, 特别要要注意电电压过高高及其噪噪声带来来的易干干扰问题题可控硅在在过压使使用时避免过压压对策一一: TTriaac+VVariistoor例如: Triiac耐耐压6000V,如加一一Varristtor后后,它可可使可控控硅两端端电压控控制在5500VV以内,从而达达到保护护可控硅硅的目的的.注意意: VVariistoor要尽尽可能小小,否则则就达不不到保护护的效果果.避免过压压对策二二: 使使用Crrowbbar Triiac(见下一一页解释释)

7、Crowwbarr Trriacc方案:(责任编编辑：aadmiin)ACS/ACSST TTriaac即是是Croowbaar TTriaac方案案的一种种: 它它可提升升可控硅硅的EMMC能力力,使得得产品轻轻而易举举的通过过欧盟的的各种EEMC测测试,它它的耐压压将超过过2KVV或更高高.(具具体测试试 条件件可参考考产品DDATAASHEEET)下面以以ACSS1088-5为为例说明明:当它它带一1150ACS/ACSST TTriaac即是是Croowbaar TTriaac方案案的一种种:它可提升升可控硅硅的EMMC能力力,使得得产品轻轻而易举举的通过过欧盟的的各种EEMC测测试,

8、它它的耐压压将超过过2KVV或更高高.(具具体测试试条件可可参考产产品DAATASSHEEET)下下面以AACS1108-5为例例说明:当它带带一1550(相当于于40WW冷光灯灯)时,它可通通过IEEC61100-4-55的浪涌涌测试.电子噪声声干扰:dV/dt 参数当实际提提供的ddV/ddt 大大于产品品规格指指定的静静态dVV/dtt时,可可控硅将将会有误误触发而而导致开开通的危危险.但但此类误误触发不不会对可可控硅本本身造成成损坏.静态dVV/dtt也和温温度有直直接关系系,下图图为一简简单示意意图:以以24AA;6000V Triiac为为例:温温度越高高,dVV/dtt 越小小;

9、对于单向向可控硅硅(SCCR)的的电子噪噪声抗干干扰措施施: 减减少Rggk,将将提高ddV/ddt.减少Rggk后,一部分分寄生电电容电流流将被RRgk旁旁路,从从而达到到抗干扰扰目的.对于单向向可控硅硅(SCCR)的的电子噪噪声抗干干扰的另另一措施施:减少少Rgkk和增加加一电容容Cgkk,将提提高dVV/dtt.(此此措施尤尤其对大大于8AA的SCCR有效效)减少Rggk和增增加Cggk后,一部分分寄生电电容电流流将被RRgk和和Cgkk旁路,从而达达到抗干干扰目的的.对于双向向可控硅硅(Trriacc)的电电子噪声声抗干扰扰的措施施:加一一Pi型型电路.请注意:CGAA1将不不再允许许

10、直接加加在触发发端,因因为CGGA1将将彻底减减少第二二和第三三象限的的di/dt能能力.(工艺结结构的原原因)对于双向向可控硅硅(Trriacc)的电电子噪声声抗干扰扰的另一一措施: 设计计好VGGD参数数电路.设计门极极驱动电电压时,要有足足够高的的VGAA1电压压(大于于VGDD),检检查(VVDD-VOHHMAXX.)RC噪声声抗干扰扰参数的的设计:为了改改善可控控硅在瞬瞬态时的的抗干扰扰能力,它将可可能使用用一RCC电路作作为噪声声抑制器器.通常常来讲,C将选选择约11nF左左右,RR将选择择4775;(CC和R不不可选的的太大) 而且且,为了了准确设设定RCC值,我我们最好好做一个

11、个BURRST测测试(IIEC661000-4-4)ACS/ACSST TTriaac同普普通可控控硅的抗抗干扰能能力比较较:改善抗干干扰性,而且降降低IGGT到适适中值但但不会太太小.可控硅开开启时的的参数:di/dt请注意检检查在可可控硅开开启时,di/dt值值不能超超过DAATASSHEEET上指指定时,否则可可控硅将将被损坏坏.可控硅在在使用过过高的ddi/ddt后的的损坏现现象:第一一步:IIGT超超过规格格 第二步步:VDDRM 和/或或VRRRM失效效,或者者第一阳阳极和第第二阳极极直接短短路.用测量的的波形举举例说明明di/dt单向可控控硅的硅硅状结构构极其等等效电路路 内部结

12、结构: 等等效电路路:符号:PIN脚脚指定顺顺序:KKAG注意:单单向可控控硅总是是正极电电流驱动动双向可控控硅的硅硅状结构构请注意:对于双双向可控控硅,它它既可正正向电流流驱动,亦可反反向电流流驱动,取决于于具体的的可控硅硅型号(参考DDATAAHSEEET)双向可控控硅触发发象限:Q1/Q2/Q3/Q4双向可控控硅Q11/Q44驱动的的应用:第一阳阳极(AA1)和和VSSS相连,通常我我们不推推荐Q44驱动,因为它它相比于于其它象象限dii/dtt能力稍稍小些以以及要求求较高的的IGTT.双向可控控硅Q22/Q33驱动的的应用:第一阳阳极和VVDD相相连.双向可控控硅Q11/Q33驱动的的

13、应用:需在门极极加一DDIACC,或加加带PII型网络络的隔离离光藕.驱动电流流参数:IGTT 最最小且必必要的可可控硅门门极驱动动电流在在DATTASHHEETT中,由由于参数数的离散散性,所所以一般般最大值值将被写写入规格格书中.驱动电电压参数数:VGGT 由于于最大IIGT流流过时所所产生的的门极电电压.对于驱动动电流参参数的选选择:由于温度度对它影影响较大大,所以以我们选选择时要要满足以以下等式式: IIGT(-100)=1.55IGGT(225)对于门极极驱动电电阻参数数的选择择:考虑虑到?RRgmaax=11.055Rg(电阻最最大:55%)?最小温温度:取取决于使使用环境境温度?

14、最大输输出电压压:取决决于逻辑辑电平?最小的的输入电电压:VVCC所所以我们们用下式式去计算算Rg:快速设计计规则:Rg2(VCCC/IGGT)门锁电流流:ILL定义:当当移开门门极驱动动时,阳阳极最小小且必要要保持导导通的电电流幅度度.门锁(保保持)电电流ILL(IHH)将与与结温有有关:TTJ越高高,ILL(IHH)将越越小.最小门极极电流持持续时间间的设计计:i(t)=Ippeakk*siin(wwt)热设计: 在做做热设计计时,首首先了解解稳定状状态时的的电流设设计:IITRMMS?在在给定的的最大表表面温度度条件下下的最大大的RMMS电流流值.(特别是是取决于于散热器器的尺寸寸)它是

15、是一热限限制其次要知知道功耗耗设计:功耗计算算方法:(责任编编辑：aadmiin)如果是其其它波形形时: 也可以以用DAATAHHSHEEET中中的图表表和下面面等式去去近似获获得功耗耗值: 实际应应用中的的TJ的的设计: 算出出来的TTJ必须须低于DDATAAHSHHEETT上规定定的TJJMAXX.否则则散热器器是必要要的! 举举例说明明热设计计: 对对于不同同的封装装,它的的结点到到如果是其其它波形形时:也可以用用DATTAHSSHEEET中的的图表和和下面等等式去近近似获得得功耗值值:实际应用用中的TTJ的设设计:算出来的的TJ必必须低于于DATTAHSSHEEET上规规定的TTJMA

16、AX.否否则散热热器是必必要的!举例说明明热设计计:对于不同同的封装装,它的的结点到到周围环环境之间间的热阻阻是不同同的:影响热阻阻因素:针对功功率SMMD器件件的铜散散热片a)铜箔箔厚度bb)PCCB板厚厚度c)铜表面面处理瞬态电流流设计注注意事项项:什么么是Ztth参数数?由于于消耗功功率脉冲冲带来的的温度升升高!如何计算算和使用用Zthh(t)参数?叠加原理理:功率积分分:计算Ztth(jj-c)或者ZZth(j-aa)的模模型:在稳定状状态下的的散热器器影响:外加散热热器的使使用:(Rthh(j-a)或或Rthh(j-c)瞬态过流流设计:ITSSM定义义?不可可重复的的最大浪浪涌电流流

17、能力浪涌电流流能力:下图举举例说明明”浪涌涌峰值通通态电流流的次数数”,它它可供脉脉冲周期期大于220MSS的场合合;ITSMM参数:定义?最大的的浪涌电电流(在在16.7或明明或200ms以以内),超过IITSMM,可控控硅将会会短路或或开路失失效;II2t参参数:定定义?保保护器件件的熔化化特性最大不可可重复电电流能力力的评价价:关断过程程中的参参数: (dii/dtt)c & (dv/dt)c在感性负负载应用用中,电电流和电电压总是是不在同同一相位位,在关关断时,IT=0,但但VT0如果果设计时时超过DDATAASHEEET中中的指定定的(ddi/ddt)cc或者(dv/dt)c,可可控

18、硅可可能将保保持导通通.(此此时IGG=0)(责任编编辑：aadmiin)(di/dt)c将取取决于负负载特性性: (di/dt)c相对对于(ddv/ddt)cc: 减减少(ddv/ddt)cc方法:加一RRC网络络 注意意:(ddi/ddt)cc值仅仅仅取决于于负载,它意味味着必须须选择好好的ACC Swwitcch去维维持此值值!例如如ACSS/ACCST系系列 产产品. 结温对对(dii/dtt)c的的影响:TJ越越大,(di/dt)c将取取决于负负载特性性:(di/dt)c相对对于(ddv/ddt)cc:减少(ddv/ddt)cc方法:加一RRC网络络注意:(di/dt)c值仅仅仅取决决于负载