可控硅评级

在本SCR教程中,我们将了解一些重要的SCR评级。欧宝官网app苹果下载ob直播app这些额定值包括电压,电流,功率,温度,开启时间,关闭时间等。

介绍

在所有操作条件下,才能仅在运行以使其额定值不超过时确保SCR的可靠操作。每个晶闸管或SCR都是由特定电流,电压,电源,温度和开关频率限制的制造,它们可以可靠地操作。

这些称为额定值,可以是设置SCR能力限制的最小值或最大值。即使在短时间内超过这些限制,也会大大导致故障或损坏可控硅。

因此,为了用户的利益,制造商提供了电流,电压,电源,升温等的列表等。这些评级对于在各种电力电子电路中正确应用SCR的正确应用是必不可少的。在实践中,选择具有高于所需工作额定值的额定值的SCR以允许安全裕度。

这些评级可以是连续的,不重复的或浪涌和重复的评级。取决于单方面或双侧装置,连续评级在RMS或平均值方面表示。浪涌和重复率对应于SCR的峰值。

因此,让我们简要地讨论SCR的各种评级。不同的电压和电流额定值都有一个或多个下标,以便于识别。第一个下标指示SCR和include的状态

  • F-前锋偏见
  • R -反向偏压
  • 状态
  • D-门打开的正向阻塞状态

第二个下标表示操作值,它们是

  • 触发器
  • 激增或非重复值
  • R -重复值
  • 工作价值

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SCR的电压额定值

可控硅的电压能力不应超过在运行期间,即使很短的时间。因此,SCR被分配了不同的额定电压,这是在SCR可以正常工作而不击穿连接的最大电压。这些分配在两个阻塞状态的可控硅和可以承受电压瞬变。下面给出了可控硅的各种额定电压。

峰值工作正向阻断电压VDWM.

它规定了整个可控硅正向阻断电压的最大瞬时值,不包括所有浪涌和重复瞬态电压。超过这个值的电压可控硅不能承受在其工作期间。这个VDWM等于图中电源电压波形的最大值或峰值。

SR2

SR3

峰值重复前向阻断电压V数字版权管理

它是SCR在反复或周期性地在正向阻塞状态下块的最大瞬态电压。这是在阴极和栅极之间的特定偏置电阻指定,或者在具有栅极电路的最大允许结温之间。

这个电压V数字版权管理遇到或出现在可控硅,当可控硅关闭或换流或由于变换器电路中的二极管。在关断过程中,反向恢复电流的突然变化导致产生电压尖峰,这是V数字版权管理在SCR中出现。

峰值非重复或浪涌正向阻断电压V需求侧管理

这是横跨可控硅的正向浪涌电压的最大瞬时值,是非重复的。这个V.需求侧管理是否小于正向分断过电压V而这个值的范围为v的130%欧宝官网app苹果下载数字版权管理

峰值工作反向电压Vrwm.

这是整个可控硅反向电压的最大瞬时值,不包括所有浪涌和重复瞬态电压。这个V.rwm.等于图中电源电压波形的最大负值。

峰值重复反向电压Vrrm.

它是在允许的最大结温下,在反方向反复或周期性地通过可控硅出现最大反向瞬态电压。超过这个额定值,可控硅可能会由于过度的结温而损坏。这种电压的出现也是由于与V相同的原因数字版权管理

峰值非重复或浪涌反向电压Vrsm.

它是指在非重复的SCR上反向瞬态电压的最大值。这个V.rsm.是否小于反向击穿电压V布尔而这个值的范围为v的130%欧宝官网app苹果下载rrm..浪涌电压等级V需求侧管理和Vrsm.可以通过将额定等电流的二极管与可控硅串联而增加。

上述所讨论的电压额定值属于正、反向阻塞状态,其中可控硅能够承受栅极打开。

在状态电压V.T.

这是阳极和阴极之间的电压降,具有指定的结温和导通状态前进电流。通常,该值的数量为1至1.5伏。

栅极触发电压VGT

这是栅极产生栅极触发电流所需的最小电压。

向前dv / dt评级

这是阳极电压的最大上升速率,不会触发SCR没有任何门脉冲或信号。如果这个值大于指定的值,SCR可能被打开。正向阻断模式的可控硅类似于带电介质的电容器。

因此,当施加的电压增加时,充电电流流过它。如果电压的上升率更多,则充足的电荷将流过交叉点J2的可控硅,因此可控硅将被打开没有任何门信号。

这种类型的触发被称为假触发,在实践中它不被使用。此外,这个额定值取决于结温度。如果结温较高,则可控硅的dv/dt额定值较低,反之亦然。通过在可控硅上使用缓冲网络,可以限制适用于可控硅的最大dv/dt。

安全系数VF

通常,可控硅的工作电压保持在V以下rsm.由于不确定的条件,避免对SCR的损坏。因此,电压安全系数涉及操作电压和V.rsm.并被给予

V.F= Vrsm./(输入电压均方根值*√2)

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可控硅电流额定值

基本上SCR是单侧设备,因此分配平均电流额定值(而RMS电流额定值被分配给双边设备)。SCR具有低热容量和短的时间常数。这意味着即使对于短的电流,结温度也超过了额定值。

这可能会导致SCR损坏。因此,电流额定值必须选择适当的可控硅长寿命,因为结温度取决于它处理的电流。让我们看看SCR的各种当前评级。

平均导通电流等级I抗议者

这是可以通过可控硅电流的最大重复平均值,以使最高温度和均方根电流限制不超过。当它处于传导模式时,通过可控硅的正向电压降非常低。所以晶闸管的功率损失完全取决于正向电流I抗议者

在相位控制的SCR的情况下,平均正向电流取决于触发角度。对于给定的平均正向电流,随着导通角的降低而增加电流的RMS值。这导致增加SCR的电压降,又增加了平均功耗。因此,连接温度超出了安全限制。

为了限制最大结温,允许的平均正向电流必须随着导通角的减小而减小。制造商通常提供数据表,显示正向平均电流随外壳温度的变化。作为一个例子,电流波形从正半周期形成不同的传导角度如下所示。

SR4

RMS ON-state电流TRMS.

这是在可通过可控硅的最大结温下指定的最大重复均方根电流。对于直流电,均方根和平均电流是相同的。然而,对于峰值电流的低占空比波形的可控硅来说,这个额定值是很重要的。同时,这一额定值也是为了防止可控硅的引线、金属接头和界面过热而要求的。

额定浪涌电流ITSM

它规定了可控硅在其生命周期内能够承受的有限次数的最大非重复或浪涌电流。制造商指定了浪涌额定值,以适应由于短路和故障导致的可控硅异常情况。如果超过浪涌电流的峰值振幅和周期数,可控硅可能会损坏。

一世2T.评分

该额定值用于确定设备的热能吸收。在选择用于可控硅的保险丝或其他保护设备时,需要这个额定值。这是可控硅在熔断器清除故障前短时间内所能吸收的热能的测量值。

它是最大瞬时电流平方的时间积分。通过保险丝或其他保护设备的可靠保护SCR,I2T.保险丝(或任何其他保护设备)的评级必须小于I2T.SCR的等级。

di / dt评级

它是阳极到阴极电流的最大允许上升速率,不会对SCR造成任何损害或伤害。如果阳极电流的上升速度与载流子的扩散速度相比非常快,则由于高电流密度的载流子集中在结的限制区域就会产生局部热点。

这将提高结温度超过安全极限,因此可控硅可能损坏。因此,对于所有可控硅,最大允许的di/dt额定值规定,以保护可控硅。它以安培/微秒为单位指定,通常在50到800安培/微秒之间。

自锁当前我L.

这是在栅极驱动器被移除后,维持可控硅在ON状态所需的最小ON状态电流。在打开可控硅,阳极电流必须允许建立,以便在栅极脉冲被移除之前达到闭锁电流。否则,可控硅将关闭,如果门信号被移除。

我保持电流H

这是阳极电流的最小值低于可控硅停止导电和关断。保持电流与关断过程有关,通常在轧机安培范围内是一个非常小的值。

当前我G

由于栅极电流更多,更早将是打开可控硅,反之亦然。然而,必须通过指定最大和最小栅极电流来提供栅极的安全极限。为了控制可控硅,栅极电流适用于栅极端子。这种栅极电流分为两种类型;最小门极电流I格林和最大栅极电流IGmax

最小栅极电流i格林闸极终端是否需要电流来打开可控硅,如我Gmax是可以安全地施加到栅极上的最大电流。在这两个限制之间控制可控硅的导通角。

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SCR的温度等级

可控硅的正、反向阻塞能力取决于结温Tj.如果超过最大结温度,SCR将被驱动到导电状态,即使没有任何门控信号。T的上限j考虑了温度对击穿电压、热稳定性和关断时间的依赖。

还有一个上储存温度限制tS.还需要限制硅晶体,引线附件和封装环氧树脂的热应力。过量的这两个温度限制可能导致SCR的不可靠操作。在某些情况下,上部储存温度限制高于SCR的操作温度限制。

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可控硅额定功率

可控硅的功率耗散产生结区的温升。可控硅的功耗包括正向功耗;打开和关闭损失和门功耗。

平均功耗PAV.

它是通过可控硅平均阳极电流和正向电压降的乘法。这是SCR在正常占空比操作中结加热的主要来源。为了保证设备的安全,给定电源的峰值功率不能超过平均功率耗散额定值。这一额定值指定为不同的传导角作为平均正向电流的函数,如图所示。

SR5

栅极功耗PG

该额定值定义了正向或反向峰值功率和适用于栅极的平均功率。如果超过这些额定值,则会对浇口造成相当大的损坏。因此,在计算施加的电压和电流时,必须考虑门脉冲的宽度(因为峰值功率是时间的函数)。对于脉冲型触发,门电路损耗可以忽略不计,而高占空比的门电路信号的门电路损耗则变得更加显著。

其他功率损耗包括ON状态损耗、OFF状态损耗、正向阻塞损耗和反向阻塞损耗。在选择SCR等级时,必须考虑开和关损失,因为这些构成了总损失的一个重要部分。而且正向和反向阻塞损耗与传导损耗相比是非常小的,因为在阻塞状态下有很小的泄漏电流和可以忽略的电压降。

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打开和关闭时间评级

开通时间是门控信号被施加的瞬间和开通状态电流达到其最终值的90%的瞬间之间的时间间隔。如果栅极驱动增加,则开启时间将更短。这个接通时间仅对电阻性负载有效,因为阳极电流的上升速率在感性负载是缓慢的。

因此,接通时间不指示如果栅极信号被移除,则设备停止的时间。如果负载是电阻,请肯定接通时间,表示甚至移除了SCR保持终止的时间间隔。

关闭时间是阳极电流变为零或负的瞬间之间的时间间隔,并且即时正电压重新插入SCR。对于快速切换SCR,打开和关闭时间值非常低。

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