可控硅原理--檢測--擊穿分析.docx

一、 可控硅擊穿原因：1、 RC電路只是用于尖峰脈沖電壓的吸收（平波作用），RC時間常數(shù)應和尖峰脈沖上升沿時間一致，并且要注意電容的高頻響應，應使用高頻特性好的。2、 壓敏電阻本身有反應時間，該反應時間必須要小于可控硅的最大過壓脈沖寬度，而且壓敏電阻的過壓擊穿電壓值有一定的離散性，實際的和標識的值有一定的誤差。3、 擊穿的可能性好多種,過電流,過電壓.短路,散熱不好都會被擊穿.RC電路或壓敏電阻只是吸收尖峰脈沖電壓.和涌浪電壓用的有條件.可以增大雙向可控硅容量，這能有效減少以上的問題,如果是短路就要查明短路原因二、問題例子：最初使用MOC3061+BT131控制電磁閥，BT131擊穿很多；后來將BT131更換成BT136雖然有多改善，但還是偶爾有擊穿。電路圖如下實際電路中R56沒焊，R55為330歐姆。 電路有RC吸收、壓敏電阻保護電路，負載為電磁閥，負載電流最多不超過100mA，按說1A的BT131就已經(jīng)足夠了，但使用4A的BT136還偶爾會壞，是可控硅質量問題，還是我的電路參數(shù)有問題？另外，有誰知道可控硅的門極觸發(fā)電流是怎么計算得來的？在之前的BT131電路中R55、R56的阻值是330歐姆，后來的BT136電路中去掉了R56、R55的阻值還是330歐姆。是不是這個值太小了，觸發(fā)電流太大引起的損壞？關于電路圖做一下補充：1.電阻R68實際用的是75歐姆2.電容C11用的是103 630V（0.01u）3.壓敏電阻R75用的是471V的回答一：對雙向可控硅驅動，技術已十分成熟了。對感性負載，驅動電路不要這樣接，有經(jīng)典的參考電路，請參考相應的資料。我認為該處應該用電容(聚丙烯電容（CBB）)，其特性有利于浪涌的吸收。如果受體積限制，類似的電路我也這樣用。電容回答二：照這個圖來做，燒了可控硅那就是你的質量太差了！此電路我用了3年，現(xiàn)在還在用。左邊的電路為恒流，輸入5-30V都不會燒壞光耦。R3一定要用20-50歐以內的電阻，不可以用上百歐的！否則可控硅無法完全導通，一直處于調壓狀態(tài)，很容易發(fā)熱甚至損壞！回答三：回答四： 其實有一點大家可能都沒有注意，就是可控硅的尾綴問題，TW的才是更適合電機類使用的器件！仔細查一下手冊看看吧！ 三、可控硅檢測：注：本文中所使用的萬用表為指針式，若換為數(shù)字式，注意紅黑表筆極性正好相反1、判斷引腳極性方法一：由雙向可控硅的內部結構可知，控制極G與主電極A1之間是由塊P型半導體連接的，兩電極間的電阻（體電阻）為幾十歐姆，根據(jù)公特點就可以方便地判斷出各電極來。先確定主電極A2：將萬用表置在R10檔，用黑表筆接住任電極，再用紅表筆去接另外任一電極，如果頭指示為幾十歐姆電阻，就說的兩表筆所接電極為控制極G和主電極A1，那么余下的電極便是主電極A2；如果指針不動，仍停在處，應及時調整表筆所接電極，直到測出電阻值為幾十歐姆的兩電極，從而確定主電極A2為止。再區(qū)分控制極G和主電極A1：現(xiàn)假定兩電極中任一為主電極A1，則另一個就為為控制極G，萬用表置于R10擋，用黑表筆接主電極A2（已確定），再用紅表筆去接假定的主電極主“A1”，并用紅表筆筆尖碰一下G后再離開，如果表針發(fā)生偏轉，指示在幾或幾十歐姆上，就說明假定的主電極T1”為真正的主電極T1，而另一電極也為真正的控制極G；如果表針沒有偏轉，說明假定是錯的，應重新假定A1和G，即讓黑表筆仍接A2，而將紅表筆接新“A1”，如果判別結呆同上，即對區(qū)分出控制極G和主電極A1。方法二：先確定主電極A2：將萬用表置于R1k檔，現(xiàn)假定雙向可控硅任意一個腳為主電極“A2”，并用黑表筆接“A2”，再用紅表筆去分別觸碰另外兩個電極，如果指針沒有偏轉，指示在處，就說朋黑表筆所接為主電極A2，這是因為主電極A2與A1和G之間有多個正反相的PN結，它們之間的電阻是很大的；如果紅完筆觸碰其中的個電極時指針不偏轉，而觸碰另一個電極時發(fā)生了偏轉，說明原來的假定是錯的，應重新假定A2，再按上述方法測試判斷，直至找到真正的T2為止。找到A2后，剩下的兩個電極就是G和A1，由于設計上的需要以及內部結構特點決定，G和A1之間仍然存在正反向電阻特性，只是正反向電阻差別不是很大。將萬用表置于R10檔，兩表筆與G、A1相接，測試正反向電阻，以阻值小的那次為準，黑表筆接的電極為主電極A1，而紅表筆接的電極為控制極G。測試時請注意，在測量大功率向可控硅時，應盡是量使用低阻檔，如不行還可象測試單向可控硅樣，在萬用表表筆上串上一節(jié)或多節(jié)1.5V干電池，使測試更為可靠。2、判斷好壞方法一：測量極間電阻法。將萬用表置于皮R1k檔，如果測得T2T1、T2G之間的正反向電阻接近，而萬用表置于R10檔測得T1G之間的正反向電阻在幾十歐姆 時，就說明雙向可控硅是好的，可以使用；反之，1、 若測得T2T1，、T2G之間的正反向電阻較小甚或等于零而TlG之間的正反向電阻很小或接近于零時就說明雙向可控硅的性能變壞或擊穿損壞。不能使用；2、 如果測得T1G之間的正反向電阻很大(接近)時，說明控制極G與主電極T1之間內部接觸不良或開路損壞，也不能使用。方法二：檢查觸發(fā)導通能力。萬用表置于R10檔：如圖,1(a)所示，用黑表筆接主電極T2，紅表筆接T1，即給T2加正向電壓，再用短路線將G與T1(或T2)短接一下后離開，如果表頭指針發(fā)生了較大偏轉并停留在一固定位置，說明雙向可控硅中的一部分(其中一個單向可控硅)是好的，如圖1(b)所示，改黑表筆接主電極T1，紅表筆接T2，即給T1加正向電壓，再用短路線將G與T1(或T2)短接一下后離開，如果結果同上，也證明雙向可控硅中的另一部分(其中的一個單向可控硅是好的。測試到止說明雙向可控硅整個都是好的，即在兩個方向(在不同極性的觸發(fā)電壓證）均能觸發(fā)導通。圖1判斷雙向可控硅的觸發(fā)導通能力方法三：檢查觸發(fā)導通能力。如圖2所示取一只10uF左右的電解電容器，將萬用表置于R10k檔(V電壓)，對電解電容器充電35s后用來代替圖1中的短路線，即利用電容器上所充的電壓作為觸發(fā)信號，然后再將萬用表置于R10檔，照圖2(b)連接好后進行測試。測試時，電容C的極性可任意連接，同樣是碰觸一下后離開，觀察表頭指針偏轉情況，如果測試結果與“方法二相同，就證明雙向可控硅是好的。圖2判斷雙向可控硅的觸發(fā)導通能力應用此法判斷雙向可控硅的觸發(fā)導通能力更為可靠。由于電解電容器上充的電壓較高，使觸發(fā)信號增大，更利于判斷大功率雙向可控硅的觸發(fā)能力。實物圖：四、雙向可控硅概念雙向可控硅是在普通可控硅的基礎上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個觸發(fā)電路，是比較理想的交流開關器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關之意。雙向可控硅參數(shù)符號 IT(AV)-通態(tài)平均電流 Tc=75 40AVRRM-反向反復峰值電壓 800VIDRM-斷態(tài)重復峰值電流ITSM-通態(tài)一個周波不反復浪涌電流VTM-通態(tài)峰值電壓IGT-門極觸發(fā)電流 Tj=25 100150mA VGT-門極觸發(fā)電壓 Tj=25 1.5V IH-維持電流 Tj=25 100mAdv/dt-斷態(tài)電壓臨界上升率 250V/uSdi/dt-通態(tài)電流臨界上升率 10A/uSRthjc-結殼熱阻VISO-模塊絕緣電壓Tjm-額定結溫VDRM-通態(tài)反復峰值電壓 Tj=125 800VIRRM-反向重復峰值電流IF(AV)-正向平均電流雙向可控硅的設計及應用分析引言1958年，從美國通用電氣公司研制成功第一個工業(yè)用可控硅開始，電能的變換和控制從旋轉的變流機組、靜止的離子變流器進入以電力半導體器件組成的變流器時代?？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、過壓保護電路。雙向可控硅一般用于交流調節(jié)電路，如調光臺燈及全自動洗衣機中的交流電源控制。雙向可控硅是在普通可控硅的基礎上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開關器件，一直為家電行業(yè)中主要的功率控制器件。近幾年，隨著半導體技術的發(fā)展，大功率雙向可控硅不斷涌現(xiàn)，并廣泛應用在變流、變頻領域，可控硅應用技術日益成熟。本文主要探討廣泛應用于家電行業(yè)的雙向可控硅的設計及應用。雙向可控硅特點雙向可控硅可被認為是一對反并聯(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為雙向可控硅的基本結構及其等效電路，它有兩個主電極T1和T2，一個門極G，門極使器件在主電極的正反兩個方向均可觸發(fā)導通，所以雙向可控硅在第1和第3象限有對稱的伏安特性。雙向可控硅門極加正、負觸發(fā)脈沖都能使管子觸發(fā)導通，因此有四種觸發(fā)方式。圖1 雙向可控硅結構及等效電路雙向可控硅應用為正常使用雙向可控硅，需定量掌握其主要參數(shù)，對雙向可控硅進行適當選用并采取相應措施以達到各參數(shù)的要求。耐壓級別的選擇：通常把VDRM（斷態(tài)重復峰值電壓）和VRRM（反向重復峰值電壓）中較小的值標作該器件的額定電壓。選用時，額定電壓應為正常工作峰值電壓的23倍，作為允許的操作過電壓裕量。電流的確定：由于雙向可控硅通常用在交流電路中，因此不用平均值而用有效值來表示它的額定電流值。由于可控硅的過載能力比一般電磁器件小，因而一般家電中選用可控硅的電流值為實際工作電流值的23倍。同時，可控硅承受斷態(tài)重復峰值電壓VDRM和反向重復峰值電壓VRRM時的峰值電流應小于器件規(guī)定的IDRM和IRRM。通態(tài)（峰值）電壓VTM的選擇：它是可控硅通以規(guī)定倍數(shù)額定電流時的瞬態(tài)峰值壓降。為減少可控硅的熱損耗，應盡可能選擇VTM小的可控硅。維持電流：IH是維持可控硅維持通態(tài)所必需的最小主電流，它與結溫有關，結溫越高，則IH越小。電壓上升率的抵制：dv/dt指的是在關斷狀態(tài)下電壓的上升斜率，這是防止誤觸發(fā)的一個關鍵參數(shù)。此值超限將可能導致可控硅出現(xiàn)誤導通的現(xiàn)象。由于可控硅的制造工藝決定了A2與G之間會存在寄生電容，如圖2所示。我們知道dv/dt的變化在電容的兩端會出現(xiàn)等效電流，這個電流就會成為Ig，也就是出現(xiàn)了觸發(fā)電流，導致誤觸發(fā)。圖2 雙向可控硅等效示意圖切換電壓上升率dVCOM/dt。驅動高電抗性的負載時，負載電壓和電流的波形間通常發(fā)生實質性的相位移動。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。產生的切換電壓上升率（dVCOM/dt）若超過允許值，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，如圖3所示。圖3 切換時的電流及電壓變化高dVCOM/dt承受能力受二個條件影響：dICOM/dt切換時負載電流下降率。dICOM/dt高，則dVCOM/dt承受能力下降。結面溫度Tj越高，dVCOM/dt承受能力越下降。假如雙向可控硅的dVCOM/dt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47100的能承受浪涌電流的碳膜電阻，0.01F0.47F的電容，晶閘管關斷過程中主電流過零反向后迅速由反向峰值恢復至零電流，此過程可在元件兩端產生達正常工作峰值電壓5-6倍的尖峰電壓。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，電容性內部電流能產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。假如發(fā)生這樣的問題，T1 和T2 間（或陽極和陰極間）應該加上RC 緩沖電路，以限制dvD/dt。電流上升率的抑制：電流上升率的影響主要表現(xiàn)在以下兩個方面：dIT/dt（導通時的電流上升率）當雙向可控硅或閘流管在門極電流觸發(fā)下導通，門極臨近處立即導通，然后迅速擴展至整個有效面積。這遲后的時間有一個極限，即負載電流上升率的許可值。過高的dIT/dt可能導致局部燒毀，并使T1-T2 短路。假如過程中限制dIT/dt到一較低的值，雙向可控硅可能可以幸存。因此，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或導通時的dIT/dt有可能被超出，可在負載上串聯(lián)一個幾H的不飽和（空心）電感。dICOM/dt (切換電流變化率) 導致高dICOM/dt值的因素是:高負載電流、高電網(wǎng)頻率（假設正弦波電流）或者非正弦波負載電流,它們引起的切換電流變化率超出最大的允許值，使雙向可控硅甚至不能支持50Hz 波形由零上升時不大的dV/dt，加入一幾mH的電感和負載串聯(lián)，可以限制dICOM/dt。為了解決高dv/dt及di/dt引起的問題，還可以使用Hi-Com 雙向可控硅，它和傳統(tǒng)的雙向可控硅的內部結構有差別。差別之一是內部的二個“閘流管”分隔得更好，減少了互相的影響。這帶來下列好處：高dVCOM/dt。能控制電抗性負載，在很多場合下不需要緩沖電路，保證無故障切換。這降低了元器件數(shù)量、底板尺寸和成本，還免去了緩沖電路的功率耗散。高dICOM/dt。切換高頻電流或非正弦波電流的性能大為改善，而不需要在負載上串聯(lián)電感，以限制dICOM/dt。高dvD/dt（斷開狀態(tài)下電壓變化率）。雙向可控硅在高溫下更為靈敏。高溫下，處于截止狀態(tài)時，容易因高dV/dt下的假觸發(fā)而導通。Hi-Com雙向可控硅減少了這種傾向。從而可以用在高溫電器，控制電阻性負載，例如廚房和取暖電器，而傳統(tǒng)的雙向可控硅則不能用。門極參數(shù)的選用：門極觸發(fā)電流為了使可控硅可靠觸發(fā)，觸發(fā)電流Igt選擇25度時max值的倍，為門極觸發(fā)電流結溫特性系數(shù)，查數(shù)據(jù)手冊可得，取特性曲線中最低工作溫度時的系數(shù)。若對器件工作環(huán)境溫度無特殊需要，通常取大于1.5倍即可。門極壓降可以選擇Vgt 25度時max值的倍。為門極觸發(fā)電壓結溫特性系數(shù)，查數(shù)據(jù)手冊可得，取特性曲線中最低工作溫度時的系數(shù)。若對器件工作環(huán)境溫度無特殊需要，通常取11.2倍即可。觸發(fā)電阻Rg=（Vcc-Vgt）/Igt 觸發(fā)脈沖寬度為了導通閘流管（或雙向可控硅），除了要門極電流IGT ，還要使負載電流達到IL（擎住電流），并按可能遇到的最低溫度考慮。因此，可取25度下可靠觸發(fā)可控硅的脈沖寬度Tgw的2倍以上。在電子噪聲充斥的環(huán)境中，若干擾電壓超過觸發(fā)電壓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。第一條防線是降低臨近空間的雜波。門極接線越短越好，并確保門極驅動電路的共用返回線直接連接到TI 管腳（對閘流管是陰極）。若門極接線是硬線，可采用螺旋雙線，或干脆用屏蔽線，這些必要的措施都是為了降低雜波的吸收。為增加對電子噪聲的抵抗力，可在門極和T1 之間串入1k或更小的電阻，以此降低門極的靈敏度。假如已采用高頻旁路電容，建議在該電容和門極間加入電阻，以降低通過門極的電容電流的峰值，減少雙向可控硅門極區(qū)域為過電流燒毀的可能。結溫Tj的控制：為了長期可靠工作，應保證Rth j-a 足夠低，維持Tj不高于80%Tjmax ,其值相應于可能的最高環(huán)境溫度。雙向可控硅的安裝對負載小，或電流持續(xù)時間短（小于1 秒鐘）的雙向可控硅，可在自由空間工作。但大部分情況下，需要安裝在散熱器或散熱的支架上，為了減小熱阻，可控硅與散熱器間要涂上導熱硅脂。雙向可控硅固定到散熱器的主要方法有三種，夾子壓接、螺栓固定和鉚接。前二種方法的安裝工具很容易取得。很多場合下，鉚接不是一種推薦的方法，本文不做介紹。夾子壓接這是推薦的方法，熱阻最小。夾子對器件的塑封施加壓力。這同樣適用于非絕緣封裝（SOT82 和SOT78 ） 和絕緣封裝（ SOT186 F-pack 和更新的SOT186A X-pack）。注意，SOT78 就是TO220AB。螺栓固定SOT78 組件帶有M3 成套安裝零件，包括矩形墊圈，墊圈放在螺栓頭和接頭片之間。應該不對器件的塑料體施加任何力量。安裝過程中，螺絲刀決不能對器件塑料體施加任何力量。和接頭片接觸的散熱器表面應處理，保證平坦，10mm上允許偏差0.02mm。安裝力矩（帶墊圈）應在0.55Nm 和0.8Nm 之間。應避免使用自攻絲螺釘，因為擠壓可能導致安裝孔周圍的隆起，影響器件和散熱器之間的熱接觸。安裝力矩無法控制，也是這種安裝方法的缺點。器件應首先機械固定，然后焊接引線。這可減少引線的不適當應力。結語在可控硅設計中，選用合適的參數(shù)以及與之相對應的軟硬件設計，用可控硅構成的變流裝置具有節(jié)約能源、成本低廉等特點，目前在工業(yè)中得到飛速的發(fā)展。對雙向可控硅內部電路的探討引言雙向可控硅（TRIAC）在控制交流電源控制領域的運用非常廣泛，如我們的日光燈調光電路、交流電機轉速控制電路等都主要是利用雙向可控硅可以雙向觸發(fā)導通的特點來控制交流供電電源的導通相位角，從而達到控制供電電流的大小1。然而對其工作原理和結構的描述，以我們可以查悉的資料都只是很淺顯地提及，大部分都是對它的外圍電路的應用和工作方式、參數(shù)的選擇等等做了比較多的描述，更進一步的-哪怕是內部方框電路-內容也很難找到。由于可控硅所有的電子部件是集成在同一硅源之上，我們根本是不可能通過采用類似機械的拆卸手段來觀察其內部結構。為了深入了解和運用可控硅，依據(jù)現(xiàn)有可查資料所給P型和N型半導體的分布圖，采用分離元器件-三極管、電阻和電容-來設計一款電路，使該電路在PN的連接、分布和履行的功能上完全與雙向可控硅類似，從而通過該電路來達到深入解析可控硅和設計實際運用電路的目的。雙向可控硅工作原理與特點從理論上來講，雙向可控硅可以說是有兩個反向并列的單向可控硅組成，理解單向可控硅的工作原理是理解雙向可控硅工作原理的基礎2-5。1.1單向可控硅單向可控硅也叫晶閘管，其組成結構圖如圖1-a所示，可以分割成四個硅區(qū)P、N、P、N和A、K、G三個接線極。把圖一按圖1-b 所示切成兩半，就很容易理解成如圖1-c所示由一個PNP三極管和一個NPN三極管為主組成一個單向可控硅管。在圖1-c的基礎上接通電源控制電路如圖2所示，當陽極-陰極（A-K）接上正向電壓V后，只要柵極G接通觸發(fā)電源Vg，三極管Q2就會正向導通，開通瞬間Q1只是類似于接在Q1集電極的一個負載與電源正極接通，隨后Q1也在Q2的拉電流下導通，此時由于C被充電，即便斷開G極的觸發(fā)電源 Vg，Q1和Q2在相互作用下仍能維持導通狀態(tài)，只有當電源電壓V變得相當小之后Q1和Q2才會再次截止。1.2 雙向可控硅相比于單向可控硅，雙向可控硅在原理上最大的區(qū)別就是能雙向導通，不再有陽極陰極之分，取而代之以T1和T2，其結構示意圖如圖3-a所示，如果不考慮G級的不同，把它分割成圖3-b所示，可以看出相當于兩個單向可控硅反向并聯(lián)而成1-2，如圖3-c所示連接。當T1與T2之間接通電源后，給G極正向觸發(fā)信號（相對于T1、T2所接電源負極而言），其工作原理如前面單向可控硅完全相同。當G極接負觸發(fā)信號時，其工作過原理如圖4所示，此時Q3的基極B和發(fā)射極E處于正偏電壓而致使Q3導通，繼而Q1導通給電容C充電后致Q2導通并保持導通狀態(tài)。1.3 雙向可控硅的主要特點雙向可控硅的英文簡稱TRIC是英文Triad AC semiconductor switch的縮寫，其意思是三端交流半導體開關，目前主要用于對交流電源的控制，主要特點表現(xiàn)在能在四個象限來使可控硅觸發(fā)導通和保持導通，直到所接電源撤出或反向67。第一象限是T2接電源V的正極T1接電源V的負極，G觸發(fā)信號Vg的正。第二象限是T2接電源V的正極T1接電源V的負極，G觸發(fā)信號Vg的負。第三、四象限是T1接電源V的正極T2接電源V的負極，G觸發(fā)信號分別接Vg的正、負極。2 類雙向可控硅電路設計在理解了前面所述雙向可控硅的內部結構和工作原理之后，依據(jù)其內部結構采用我們熟悉的晶體管來設計一種類似有雙向可控硅工作的雙向可觸發(fā)電路。如圖5所示，電路采用用7個三極管和幾個電阻組成。把圖5電路中PN結的結構按圖6所示結構圖描出，與圖3-a、b比較很是相似。在圖5所示電路中，內部電流在外界所接電源的極性不同而有兩種流向，如It12 和It21所示，It12流向是從P2流入經(jīng)N2-P1-N1流出，It21從P1流入經(jīng)N2-P2-N32流出；G極觸發(fā)電流Ig+由P2流入或Ig- 從N31流出。下面是所設計電路在四個象限的觸發(fā)導通工作過程。2.1 T2接電源Vt21正極，T1接通電源Vt21負此時當G極接Vg+為正電壓， Q4、Q5、Q6、Q7處于反向截止，Q1的B極和E極之間無正偏壓也處于截止狀態(tài)，Vg+由P2輸入后經(jīng)R3使Q2的B極和E極之間產生正偏電壓而導通，從而促使Q3導通，這時即使撤出Vg+，在電容C1的的作用下，Q2、Q3也仍然能處于導通狀態(tài)，只有當Vt21先反向或撤除才重回截止。當G極接 Vg為負，Q4、Q5、Q6、Q7同樣處于反向截止狀態(tài)，Q1的B極和E極之間因Vg產生正偏電壓而導通，從而使Q3、Q2導通并得以保持導通狀態(tài)。2.2 T1接電源Vt12正極，T2接通負電源Vt12的負極此時G極接Vg為正， Q1因B極和E極之間處于反向偏壓而截止，Q3處于反向截止，Q2因B極和E極之間處于正向偏壓導通而導致Q4、Q7的導通，從而Q6、Q7導通并保持導通狀態(tài)，只有當Vt12先反向或撤除才重回截止。當G極接Vg為負，Q1、Q2、Q3和Q4處于反向截止， Q5的B極和E極之間因Vg而處于正偏導通，從而使Q6導通，繼而Q7、Q6導通并得以保持導通狀態(tài)。3 電路制作與實驗驗證為了驗證所設計電路，采用比較常用的NPN三級管S8050和PNP三極管S8550來設計制作實際的測試電路板(PCB)，如圖5所示。圖6 中所標識的T2、T1和G與圖5所示的相同，也類似于雙向可控硅的T2、T1和G三個接線極。利用該模塊電路串入負載接通正或負的直流電源和觸發(fā)信號來測試，所得結果如圖7所示，在正或負觸發(fā)信號接入前電流表上的指示為0，當正或負觸發(fā)信號接通并撤離后電流表指示依然保持原來的電流值。該實驗表明該電路在正負電源供電情況下能雙向觸發(fā)導通。該模塊電路在接通交流電源和脈沖控制信號時，其測驗結果如圖8所示。示波器探針1接觸發(fā)信號，探針2接模塊電路的兩端T1-T2之間的電壓。在觸發(fā)信號為0是，T1-T2之間的電壓等于電源電壓值，表明該電路沒有導通，當觸發(fā)信號脈沖到來時，T1-T2兩端的電壓值為0，表明模塊電路已經(jīng)導通。4 結束語在詳細解讀了雙向可控硅的內部結構和工作原理的基礎之上，設計了一款以7個三極管為主要元器件和電阻電容可以被雙向觸發(fā)的控制電路。利用常用的對管S8050和S8550制作出實驗電路驗證了該電路的正確性。在今后具體運用過程中可以通過對此電路的相關器件做適當調整來滿足具體的需求和設計要求。同時，利用所設計的電路形象具體地解釋了雙向可控硅的工作原理與過程。五、晶閘管兩端并聯(lián)阻容網(wǎng)絡的作用在實際晶閘管電路中，常在其兩端并聯(lián)RC串聯(lián)網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡常稱為RC阻容吸收電路。我們知道，晶閘管有一個重要特性參數(shù)斷態(tài)電壓臨界上升率dlv/dlt。它表明晶閘管在額定結溫和門極斷路條件下，使晶閘管從斷態(tài)轉入通態(tài)的最低電壓上升率。若電壓上升率過大，超過了晶閘管的電壓上升率的值，則會在無門極信號的情況下開通。即使此時加于晶閘管的正向電壓低于其陽極峰值電壓，也可能發(fā)生這種情況。因為晶閘管可以看作是由三個PN結組成。在晶閘管處于阻斷狀態(tài)下，因各層相距很近，其J2結結面相當于一個電容C0。當晶閘管陽極電壓變化時，便會有充電電流流過電容C0，并通過J3結，這個電流起了門極觸發(fā)電流作用。如果晶閘管在關斷時，陽極電壓上升速度太快，則C0的充電電流越大，就有可能造成門極在沒有觸發(fā)信號的情況下，晶閘管誤導通現(xiàn)象，即常說的硬開通，這是不允許的。因此，對加到晶閘管上的陽極電壓上升率應有一定的限制。為了限制電路電壓上升率過大，確保晶閘管安全運行，常在晶閘管兩端并聯(lián)RC阻容吸收網(wǎng)絡，利用電容兩端電壓不能突變的特性來限制電壓上升率。因為電路總是存在電感的(變壓器漏感或負載電感)，所以與電容C串聯(lián)電阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C電路在過渡過程中，因振蕩在電容器兩端出現(xiàn)的過電壓損壞晶閘管。同時，避免電容器通過晶閘管放電電流過大，造成過電流而損壞晶閘管。 由于晶閘管過流過壓能力很差，如果不采取可靠的保護措施是不能正常工作的。RC阻容吸收網(wǎng)絡就是常用的保護方法之一。六、可控硅 晶閘管阻容電路如何選擇？為什么要在晶閘管兩端并聯(lián)阻容網(wǎng)絡 一、在實際晶閘管電路中，常在其兩端并聯(lián)RC串聯(lián)網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡常稱為RC阻容吸收電路。 我們知道，晶閘管有一個重要特性參數(shù)斷態(tài)電壓臨界上升率dlv/dlt。它表明晶閘管在額定結溫和門極斷路條件下，使晶閘管從斷