在这个SCR教程中，我们将学习一些重要的SCR评级。这些额定值包括电压、电流、功率、温度、开启时间、关闭时间等。
大纲
介绍
在各种工况下，只有在不超过额定功率的情况下运行，才能保证可控硅的可靠运行。每个晶闸管或可控硅都有特定的电流、电压、功率、温度和开关频率限制，在这些限制内它们可以可靠地工作。
这些称为评级，可以是对SCR的能力进行限制的最小值或最大值。即使对于短暂的持续时间，超过这些限制可能会显着导致错误或损坏SCR。
因此，为了用户的利益，制造商给出了电流、电压、功率、温度额定值等清单。这些额定值对于SCR在各种电力电子电路中的正确应用是必不可少的。在实践中，选择额定功率高于所需工作额定功率的可控硅以允许安全裕度。
这些评级可以是连续的、非重复的，也可以是快速和重复的评级。取决于单边或双边装置，连续评级表示为均方根值或平均值。喘振和重复额定值对应于可控硅的峰值。
因此，让我们简要地讨论一下SCR的各种评级。为了便于识别，不同的额定电压和额定电流用一个或多个下标来指定。第一个下标指示SCR和include的状态
- F -正向偏压
- 反向偏见
- T -国家
- D-前向阻塞状态与闸门打开
第二个下标表示操作值和这些值
- T -触发
- S-浪涌或非重复值
- R重复值
- W -工作价值
可控硅额定电压
即使短时间，操作也不应超过SCR的电压能力。因此，SCR被分配有不同的电压额定值，这是SCR可以正常运行的最大电压，而不会结击。这些被分配在SCR的阻塞状态中，并且可以承受电压瞬变。下面给出了SCR的各种电压额定值。
正向阻断峰值工作电压灾
它指定了跨越可控硅的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。超过这个电压值，可控硅在运行过程中不能承受。这个VDWM等于图中所示的电源电压波的最大值或峰值。
正向重复阻断峰值电压DRM.
它是可控硅在反复或周期性的正向阻断状态下所能阻断的最大暂态电压。在阴极和栅极之间有一个特定的偏置电阻，或者在栅极开路的情况下有一个最大允许结温度。
该电压V.DRM.当可控硅关断或整流或由于转换电路中的二极管，在可控硅上遇到或出现。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的原因DRM.出现在SCR上。
峰值非重复或浪涌正向阻断电压VDSM.
这是跨越可控硅的非重复正向浪涌电压的最大瞬时值。这个VDSM.小于前向断裂超过电压v薄这个值大约是V的130%DRM.。
反向峰值工作电压读写存储器
这是跨越可控硅的反向电压的最大瞬时值，不包括所有的浪涌和重复瞬态电压。这个V读写存储器等于图中所示的电源电压波的最大负值。
反向重复峰值电压RRM
在允许的最大结温处反复地或在SCR上反复或周期性地发生最大反向瞬态电压。除了该评级之外，SCR可能因接合温度过高而受损。由于V的同样的原因，也出现这种电压DRM.。
峰值非重复或浪涌反向电压VRSM
它是指跨可控硅的非重复反向瞬态电压的最大值。这个VRSM低于反向断裂超过电压VBR这个值大约是V的130%RRM。浪涌电压额定值DSM.和V.RSM可以通过与可控硅串联一个等额定电流的二极管来增加。
上述讨论的电压额定值属于前进和反向阻挡状态，其具有栅极可以承受的栅极打开。
开态电压VT
这是在特定结温和通态正向电流条件下阳极和阴极之间的压降。一般来说，这个值在1至1.5伏特之间。
门触发电压VGT
这是栅极需要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速率，不会触发无任何栅极脉冲或信号的SCR。如果此值超过指定值，则可以打开SCR。前向阻塞模式的SCR类似于电介质的电容器。
因此，当外加电压增加时，充电电流就会流过它。如果电压上升速率更大，足够的电荷将流过结点J2SCR并因此将在没有任何栅极信号的情况下打开SCR。
这种类型的触发称为假触发，并且在实践中不用使用。此外，该评级取决于结温。如果结温很高，则SCR的DV / DT额定值较低，反之亦然。在SCR上使用Snbber网络，可以限制应用于SCR的最大DV / DT。
电压安全系数Vf
通常，可控硅的工作电压保持在V以下RSM避免因不确定条件而对SCR造成损坏。因此，电压安全系数与工作电压和电压V有关RSM并给出如下
Vf= VRSM/（输入电压的RMS值*√2）
SCR的电流额定值
从根本上说，SCR是一个单边装置，因此平均额定电流被分配给它(而RMS额定电流被分配给双边装置)。可控硅热容低，时间常数短。这意味着即使在短过电流情况下，结温也会超过其额定值。
这可能导致SCR损坏。因此，由于连接温度取决于其处理的电流，必须适当地选择电流额定值。让我们看看SCR的各种电流评级。
平均通态额定电流It
这是可以通过SCR流过的正向电流的最大重复平均值，使得最高温度和RMS电流限制不超过。在传导模式下，SCR上的正向电压降非常低。因此晶闸管中的功率损耗完全取决于前进电流it。
在相控可控硅的情况下，平均正向电流取决于发射角度。对于给定的平均正向电流，电流的均方根值随导通角的减小而增大。这导致跨可控硅的压降增加，反过来又增加了平均功率损耗。因此，结温上升超过安全限制。
为了限制最大结温，必须随着导通角的降低而降低允许的平均正向电流。制造商通常提供显示关于壳体温度的正向平均电流变化的数据表。作为示例，由用于不同导电角的正半周期形成的电流波形如下所示。
rms在状态电流itrm
这是在可流过可控硅的最大结温下规定的最大重复均方根电流。对于直流电，均方根和平均电流都是相同的。然而，对于具有峰值电流的低占空比波形的可控硅来说，这个额定值很重要。此外，为了防止可控硅的引线、金属接头和接口过热，需要这个额定值。
浪涌电流等级TSM.
它指定了SCR可以在其寿命期间可以承受的最大非重复或浪涌电流。制造商指定了浪涌等级，以适应SCR的异常情况，由于短路和故障。如果超出峰值幅度和浪涌电流的循环次数，则SCR可能会受损。
我2t评级
该评级用于确定器件的热能吸收。在选择用于SCR的保险丝或其他保护设备中，需要该评级。这是SCR在清除熔丝清除故障之前，SCR可以在短时间内吸收的热能的衡量标准。
它是最大瞬时电流平方的时间积分。为了通过熔断器或其他保护设备对可控硅进行可靠的保护，I2t保险丝(或任何其他保护设备)的额定必须小于I2tSCR的评级。
di / dt评级
它是阴极电流阳极上升的最大允许速率，而不会对SCR造成任何损坏或伤害。如果与电荷载波的扩散速度相比，阳极电流的升高速率非常快，则由于在连接点的限制区域中的载体浓度（由于高电流密度）的浓度而产生局部热点。
这会使结温超过安全极限，因此可控硅可能被损坏。因此，为了保护可控硅，规定了所有可控硅允许的最大di/dt额定值。它的单位是安培/微秒，通常在50到800安培/微秒之间。
锁定电流I.l
这是栅极驱动被移除后，维持可控硅处于开启状态所需的最小开启电流。在可控硅打开后，阳极电流必须被允许建立，从而在栅脉冲被移除之前达到锁存电流。否则，如果栅极信号被移除，可控硅将被关闭。
我保持电流H
这是SCR停止导通并关闭的阳极电流的最小值。保持电流与关闭过程相关联，通常它在磨机安培范围内是一个非常小的值。
当前我G
栅极电流越大，可控硅的开度越早，反之亦然。但是，必须通过指定最大和最小栅极电流来为栅极提供安全限制。为了控制可控硅，栅极电流被施加到栅极端子上。这种栅极电流分为两种类型;最小栅电流IGmin和最大栅极电流igmax.。
最小栅极电流IGmin闸极端子需要的电流打开可控硅在哪里如Igmax.是可以安全地应用于大门的最大电流。在这两个限制之间，控制SCR的导通角。
可控硅额定温度
SCR的前向和反向阻塞能力由结温T确定j。如果超过最大结温，则即使没有任何栅极信号，SCR也会被驱动到导通状态。这个上限的tj通过考虑对断裂电压，热稳定性和关闭时间的温度依赖性来施加。
还有储存温度上限T年代还要求限制硅晶体，铅附件和封装环氧树脂的热应力。超过这两个温度限制可能会导致可控硅不可靠的运行。在某些情况下，存储温度上限高于可控硅的工作温度上限。
可控硅额定功率
可控硅的功率耗散在结区产生温度升高。所述可控硅中的功率耗散包括正向功率耗散;打开和关闭损耗和门功率损耗。
平均耗散功率av
它是平均阳极电流和可控硅正向压降的乘积。这是可控硅在正常占空比运行时结加热的主要来源。给定电源的峰值功率不能超过平均功率耗散额定值，以保证设备的安全。如图所示，该额定值是根据不同导通角度对平均正向电流的函数而指定的。
门功耗pG
该额定值定义了应用于栅极的正向或反向峰值功率和平均功率。如果超过这些额定值，就会对闸门造成相当大的损坏。因此，在计算施加的电压和电流时，必须考虑栅脉冲的宽度(因为峰值功率是时间的函数)。对于脉冲型触发，闸极损耗可以忽略不计，而对于高占空比的闸极信号，闸极损耗则更为显著。
其他功率损耗包括在状态损失，关闭状态损失，前进阻塞损失和反向阻塞损失。在选择SCR评级时，必须考虑开启和关闭损失，因为这些是构成总损失的重要部分。与传导损耗相比，由于小漏电流和阻塞状态下降的电压降相比，向前和反向阻塞损耗非常小。
打开和关闭时间评级
打开时间是门信号被施加的瞬间和打开状态电流达到其最终值的90%之间的时间间隔。如果栅极驱动增加，则开启时间变短。这个开启时间只对电阻性负载有效，因为在感性负载中阳极电流的上升速度很慢。
因此，打开时间并不表示如果栅极信号被移除设备保持打开的时间。如果负载是电阻性的，一定打开时间，表示即使栅极被移除，可控硅仍然保持打开的时间间隔。
关断时间是在阳极电流变为零或负的瞬间和瞬间的正电压被重新施加到可控硅之间的时间间隔。对于快速开关可控硅，打开和关闭时间值都很低。
