可控硅基础知识95212课件

单向可控硅晶体管模型KG玻璃钝化玻璃钝化单向可控硅平面和纵向结构栅极悬空时，BG1和BG2截止,没有电流流过负载电阻RL。栅极输入一个正脉冲电压时,BG2道通，VCE(BG2)下降，VBE(BG1)升高。正反馈过程使BG1和BG2进入饱和道通状态。电路很快从截止状态进入道通状态。由于正反馈的作用栅极没有触发将保持道通状态不变。

可控硅工作原理-导通关闭电流（IL)单向可控硅I-V曲线正向导通电压（VTM)正向导通电流(IT)正向漏电流（Idrm)击穿电压(Vdrm)反向漏电流（Irm)击穿电压(Vrm)维持电流（IH)闭锁电流（IL）单向可控硅反向特性条件：控制极开路，阳极加上反向电压时分析：J2结正偏，但J1、J2结反偏。当J1，J3结的雪崩击穿后，电流迅速增加，如特性OR段所示，弯曲处的电压URRM叫反向转折电压，也叫反向重复峰值电压。结果：可控硅会发生永久性反向击穿。

单向可控硅正向特性条件：控制极开路，阳极加正向电压分析：J1、J3结正偏，J2结反偏，这与普通PN结的反向特性相似，也只能流过很小电流，如特性OA段所示，弯曲处的是UDRM叫：正向转折电压，也叫断态重复峰值电压。结果：正向阻断状态。单向可控硅等效结构单向可控硅触发导通条件：控制极G上加入正向电压分析：J3正偏，形成触发电流IGT。内部形成正反馈，加上IGT的作用，图中的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。结果：可控硅提前导通。状态

条件说明从关断到导通

1、阳极电位高于是阴极电位

2、控制极有足够的正向电压和电流

两者缺一不可

维持导通

1、阳极电位高于阴极电位

2、阳极电流大于维持电流

两者缺一不可

从导通到关断

1、阳极电位低于阴极电位

2、阳极电流小于维持电流

任一条件即可

单向可控硅导通和关断条件单向可控硅电参数序号

参数

符号11门极（触发极）峰值电流I(GM)12门极（触发极）峰值电压V(GM)13门极（触发极）反向峰值电压V(RGM)14门极（触发极）峰值功耗P(GM)15门极（触发极）平均功耗PG

(AV)16断态电压换向变化率dVD/dt17通态电流换向变化率dIT/dt18控制极触发导通时间tgt19维持电流

IH20关闭电流

IL双向可控硅等效结构双向可控硅触发模式双向可控硅平面和纵向结构T1G铜芯线电流估算双向可控硅I-V曲线双向可控硅优缺点优点：双向可控硅可以用门极和T1间的正向或负向电流触发。因而能在四个“象限”触发缺点：1.高IGT->需要高峰值IG。2.由IG触发到负载电流开始流动，两者之间迟后时间较长–>要求IG维持较长时间。3.低得多的dIT/dt承受能力—>若控制负载具有高dI/dt值（例如白炽灯的冷灯丝），门极可能发生强烈退化。4.高IL值（1-工况亦如此）—>对于很小的负载，若在电源半周起始点导通，可能需要较长时间的IG，才能让负载电流达到较高的IL。可控硅—十条黄金规则规则6.假如双向可控硅的VDRM在严重的、异常的电源瞬间过程中有可能被超出，采用下列措施之一：负载上串联电感量为几μH的不饱和电感，以限制dIT/dt；用MOV跨接于电源，并在电源侧增加滤波电路。规则7.选用好的门极触发电路，避开3+象限工况，可以最大限度提高双向可控硅的dIT/dt承受能力。规则8.若双向可控硅的dIT/dt有可能被超出，负载上最好串联一个几μH的无铁芯电感或负温度系数的热敏电阻。另一种解决办法：对电阻性负载采用零电压导通。规则9.器件固定到散热器时，避免让双向可控硅受到应力。固定，然后焊接引线。不要把铆钉芯轴放在器件接口片一侧。规则10.为了长期可靠工作，应保证Rthj-a足够低，维持Tj不高于Tjmax,其值相应于可能的最高环境温度。三象限（无缓冲）双向可控硅

3Q双向可控硅具有和4Q双向可控硅不同的内部结构，它在门极没有临界的重叠结构。这使它不能在3+象限工作，但由于排除了3+象限的触发，同时避开了4Q双向可控硅的缺点。由于大部分电路工作在1+和3-象限（用于相位控制），或者工作在1-和3-象限（用于简单的极性触发，信号来自IC电路和其它电子驱动电路），因而和所取得的优点比较，损失3+象限的工作能力是微不足道的代价。3Q双向可控硅为初始产品制造厂带来的好处1.高dVCOM/dt值性能,不需缓冲电路2．高dVD/dt值性能,不需缓冲电路3.高dICOM/dt值性能，不必串联电感双向可控硅的命名BT

134–600

E

前缀字母表示：B：双向T：三端BT：三端双向可控硅，全部非绝缘型电流值表示：131=1A134=4A136=4A137=8A138=12A139=16A电压值表示：400=400V600=600V800=800V1000=1000V1200=1200V触发电流表示：D：IGT1-3≤5mAIGT4≤10mAE：IGT1-3≤10mAIGT4≤25mAF：IGT1-3≤25mAIGT4≤70mAG：IGT1-3≤50mAIGT4≤100mA可控硅可控硅—十条黄金规则规则1.为了导通闸流管（或双向可控硅），必须有门极电流≧IGT，直至负载电流达到≧IL。这条件必须满足，并按可能遇到的最低温度考虑。规则2.要断开（切换）闸流管（或双向可控硅），负载电流必须<IH,并维持足够长的时间，使能回复至截止状态。在可能的最高运行温度下必须满足上述条件。规则3.设计双向可控硅触发电路时，只要有可能，就要避开3+象限（WT2-，+）。规则4.为减少杂波吸收，门极连线长度降至最低。返回线直接连至MT1（或阴极）。若用硬线，用螺旋双线或屏蔽线。门极和MT1间加电阻1kΩ或更小。高频旁路电容和门