1、單向可控硅等效結構,單向可控硅晶體管模型,K,G,玻璃鈍化,玻璃鈍化,單向可控硅平面和縱向結構,柵極懸空時，BG1和BG2截止,沒有電流流過負載電阻RL。 柵極輸入一個正脈沖電壓時,BG2道通，VCE(BG2)下降，VBE(BG1)升高。 正反饋過程使BG1和BG2進入飽和道通狀態(tài)。 電路很快從截止狀態(tài)進入道通狀態(tài)。 由于正反饋的作用柵極沒有觸發(fā)將保持道通狀態(tài)不變。,可控硅工作原理-導通,可控硅工作原理-截止,陽極和陰極加上反向電壓 BG1和BG2截止。 加大負載電阻RL使電路電流減少BG1和BG2的基電流也將減少。 當減少到某一個值時由于電路的正反饋作用，電路翻轉為截止狀態(tài)。 這個電流為維持

2、電流。,關閉電流（IL),單向可控硅I-V曲線,正向?qū)妷海╒TM) 正向?qū)娏?IT),正向漏電流（Idrm) 擊穿電壓(Vdrm),反向漏電流（Irm) 擊穿電壓(Vrm),維持電流（IH) 閉鎖電流（IL）,單向可控硅反向特性,條件：控制極開路，陽極加上反向電壓時 分析：J2結正偏，但J1、J2結反偏。當J1，J3結的雪崩擊穿后，電流迅速增加，如特性OR段所示，彎曲處的電壓URRM叫反向轉折電壓，也叫反向重復峰值電壓。 結果：可控硅會發(fā)生永久性反向擊穿。,單向可控硅正向特性,條件：控制極開路，陽極加正向電壓 分析：J1、J3結正偏，J2結反偏，這與普通PN結的反向特性相似，也只能流過

3、很小電流，如特性OA段所示，彎曲處的是UDRM叫：正向轉折電壓，也叫斷態(tài)重復峰值電壓。 結果：正向阻斷狀態(tài)。,單向可控硅負阻特性及導通,條件：J2結的雪崩擊穿 分析：J2結的雪崩擊穿后J2結發(fā)生雪崩倍增效應，J2結變成正偏，只要電流稍增加，電壓便迅速下降。 結果：出現(xiàn)所謂負阻特性 正向?qū)?條件：電流繼續(xù)增加 分析：J1、J2、J3三個結均處于正偏，它的特性與普通的PN結正向特性相似，結果：可控硅便進入正向?qū)щ姞顟B(tài)-通態(tài)，,單向可控硅觸發(fā)導通,條件：控制極G上加入正向電壓 分析：J3正偏，形成觸發(fā)電流IGT。內(nèi)部形成正反饋，加上IGT的作用，圖中的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。

4、 結果：可控硅提前導通。,單向可控硅導通和關斷條件,單向可控硅電參數(shù),單向可控硅電參數(shù),雙向可控硅等效結構,雙向可控硅觸發(fā)模式,雙向可控硅觸發(fā)命名,雙向可控硅平面和縱向結構,T1,G,銅芯線電流估算,雙向可控硅I-V曲線,雙向可控硅優(yōu)缺點,優(yōu)點： 雙向可控硅可以用門極和T1 間的正向或負向電流觸發(fā)。因而能在四個“象限”觸發(fā),缺點： 1. 高IGT - 需要高峰值IG。 2. 由IG 觸發(fā)到負載電流開始流動，兩者之間遲后時間較長 要求IG 維持較長時間。 3. 低得多的dIT/dt 承受能力 若控制負載具有高dI/dt 值（例如白熾燈的冷燈絲），門極可能發(fā)生強烈退化。 4. 高IL 值（1-工況

5、亦如此）對于很小的負載，若在電源半周起始點導通，可能需要較長時間的 IG，才能讓負載電流達到較高的IL。,雙向可控硅誤導通,（a）電子噪聲引發(fā)門極信號 在電子噪聲充斥的環(huán)境中，若干擾電壓超過VGT，并有足夠的門極電流，就會發(fā)生假觸發(fā)，導致雙向可控硅切換。 (b)超過最大切換電壓上升率dVCOM/dt 當負載電流過零時雙向可控硅發(fā)生切換，由于相位差電壓并不為零，這時雙向可控硅須立即阻斷該電壓。產(chǎn)生的切換電壓上升率若超過允許的dVCOM/dt，會迫使雙向可控 硅回復導通狀態(tài)。因為載流子沒有充分的時間自結上撤出。 （c） 超出最大的切換電流變化率dICOM/dt 過高的dIT/dt 可能導致局部燒毀

6、，并使MT1-MT2 短路。高dIT/dt 承受能力決定于門極電流上升率dIG/dt 和峰值IG。較高的dIG/dt 值和峰值IG (d) 超出最大的斷開電壓變化率dVD/dt 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（見圖8），電容性內(nèi)部電流能產(chǎn)生足夠大的門極電流，并觸發(fā)器件導通。門極靈敏度隨溫度而升高。,三象限（無緩沖）雙向可控硅,3Q 雙向可控硅具有和4Q 雙向可控硅不同的內(nèi)部結構，它在門極沒有臨界的重疊結構。這使它不能在3+象限工作，但由于排除了3+象限的觸發(fā)，同時避開了4Q 雙向可控硅的缺點。由于大部分電路工作在1+和3-象限（用于相位控制）

7、，或者工作在1-和3-象限（用于簡單的極性觸發(fā)，信號來自IC 電路和其它電子驅(qū)動電路），因而和所取得的優(yōu)點比較，損失3+象限的工作能力是微不足道的代價。,3Q 雙向可控硅為初始產(chǎn)品制造廠帶來的好處 1. 高dVCOM/dt 值性能,不需緩沖電路 2高dVD/dt 值性能,不需緩沖電路 3. 高dICOM/dt 值性能，不必串聯(lián)電感,雙向可控硅的命名,前綴字母表示： B：雙向 T：三端 BT：三端雙向 可控硅，全部 非絕緣型,電流值表示： 131=1A 134=4A 136=4A 137=8A 138=12A 139=16A,電壓值表示： 400=400V 600=600V 800=800V 1

8、000=1000V 1200=1200V,觸發(fā)電流表示： D：IGT 1-35mA IGT 410mA E：IGT 1-310mA IGT 425mA F：IGT 1-325mA IGT 470mA G：IGT 1-350mA IGT 4100mA,雙向可控硅的命名,可控硅,可控硅十條黃金規(guī)則,規(guī)則1. 為了導通閘流管（或雙向可控硅），必須有門極電流IGT ，直至負載電流達到IL 。這條件必須滿足，并按可能遇到的最低溫度考慮。 規(guī)則2. 要斷開（切換）閘流管（或雙向可控硅），負載電流必須IH, 并維持足夠長的時間，使能回復至截止狀態(tài)。在可能的最高運行溫度下必須滿足上述條件。 規(guī)則3. 設計雙向

9、可控硅觸發(fā)電路時，只要有可能，就要避開3+象限（WT2-，+）。 規(guī)則4. 為減少雜波吸收，門極連線長度降至最低。返回線直接連至MT1（或陰極）。若用硬線，用螺旋雙線或屏蔽線。門極和MT1 間加電阻1k或更小。高頻旁路電容和門極間串接電阻。另一解決辦法，選用H 系列低靈敏度雙向可控硅。 規(guī)則5. 若dVD/dt 或dVCOM/dt 可能引起問題，在MT1 和MT2 間加入RC 緩沖電路。若高dICOM/dt 可能引起問題，加入一幾mH 的電感和負載串聯(lián)。另一種解決辦法，采用Hi-Com 雙向可控硅。,可控硅十條黃金規(guī)則,規(guī)則6. 假如雙向可控硅的VDRM 在嚴重的、異常的電源瞬間過程中有可能被超出，采用下列措施之一： 負載上串聯(lián)電感量為幾H 的不飽和電感，以限制dIT/dt； 用MOV 跨接于電源，并在電源側增加濾波電路。 規(guī)則7. 選用好的門極觸發(fā)電路，避開3+象限工況，可以最大限度提高雙向可控硅的dIT/dt 承受能力。 規(guī)則8. 若雙向可控硅的dIT/dt 有可能被超出，負載上最好串聯(lián)一個幾H 的無鐵芯電感或負