5 选择电压上升率(dμ/dt)和电流上升率(di/dt)
当可控硅在阻断状态下,如在它的两端加一正向电压,即使所加电压值未达到其正向最大值断峰值电压VDRM,但
只要所加的电压的上升率超过一定值,器件就会转为导通,这是PN结的电容引起充电,起到了触发作用,式使可控硅误导通。不同规格的可控硅都规定了不同的dμ/dt值,选用时应加以注意,选择足够的dμ/dt的可控硅管。一般500A的可控硅dμ/dt在100-200V/μs。电机车工作频率在几百HZ以内选用KK或KPK晶闸管应选用dμ/dt200-1000V/μs之间。
当门极加入触发脉冲后,可控硅首先在门极附近的小区域内导通.再逐渐扩大,直至全部结面导通,因此如在刚导通时阳极电流上升太快,即可能使PN结的局部烧坏。所以对可控硅的电流上升率应作一定的选择,器件通态电流上升率(di/dt)应能满足电路的要求。普通的可控硅(500A)的di/dt在50一300A/μs,在工频条件下,如磁选机di/dt在50A/μs以下就可以满足使用;在变频条件下.如电机车di/dt必须在100A/μs以上。当阳极电压高而且在峰值时触发的情况下对dμ/dt和di/dt的要求都比较高,除了应使设备避免在这种状态下运行外,对可控硅的dμ/dt和di/dt同时也要选择使用,选高一点参数的使用,另外开通时直接接有大电容容量回路时,也必须选用较大di/dt的可控硅器件。6 选择掣住电流IL和维持电流IH
当可控硅门极触发而导通,若阳极电流IA尚未达到掣住电流IL值时,触发脉冲一旦消失,可控硅便又恢复阻断状态,若IA>IL,虽去掉门极脉冲信号,仍维持可控硅导通。对如磁选装置等的电感性负载应加以注意。负载电流(亦即阳极电流)增长的快慢对于门极脉冲消失后可控硅是否能继续导通很重要,如图(1)所示:负载电流增长快时,在脉冲未消失前,IA>IL,脉冲消失后不影响IA的流通,若IA增长慢,脉冲消失时IA 在保证可控硅可靠触发并维持导通方面,据了解,有些半导体材料生产厂引人了日本的线路技术;“宽脉冲列触发线路”,该脉冲列幅度前沿陡、宽度大(脉冲列宽l80°,一般窄脉冲只有30°一50°,强触发脉冲也只有约90°),所触发快速、可靠,而且由于是脉冲列,所以功耗特别小(强触发的宽脉冲功耗特别大是一个重要的缺点)。如图(2)所示:
该电路的脉冲列宽有效地保证了可控硅的维持导通,对可控硅的维持电流参数可以不作要求。据了解该电路还有稳压或稳流或稳电流密度运行的选择,有限定电流运行性能及过流封锁保护,有积分“柔软启动”特性,减小对可控硅的冲击电流,并保留过温和失压等开关信号的封锁保护接口,大大提高了设备使用的可靠性使用寿命,广东大宝山铁矿等的磁选机用该电路后都取得了极好的效果。
综上所述,在选择可控硅器件参数的时候应根据不同的场合,线路和负载的状态而对一些特定的参数多给予选择的考虑,方可使设备运行更良好,更可靠和寿命更长。
参考文献
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