免緩沖器雙向可控硅
發(fā)布時間:2007/8/30 0:00:00 訪問次數(shù):903
引言
長期以來雙向可控硅的低值dV/dt、dI/dt是令人感到不快的事，這使得在通常情況下連接電感性負載時都必須使用緩沖器（如圖1）否則可控硅無法正常關(guān)斷。這一現(xiàn)實也造就了一些生產(chǎn)電容器的廠家，如英國的Norfolk Capacitors Limited就以專為可控硅提供緩沖器而著稱。
在某些場合下人們用單向可控硅的反向并聯(lián)（見圖2）可以免去緩沖器，因為在關(guān)斷瞬間dV/dt是加在一只“休息”了半個周期的可控硅上的，此時該可控硅所承受的dV/dt基本上是斷態(tài)dV/dt，而單向可控硅的斷態(tài)dV/dt通常是高于雙向可控硅的換向dV/dt的。且門極分流電阻R也可提高可控硅的現(xiàn)場dV/dt值。
新產(chǎn)品
單向可控硅的反向并聯(lián)啟發(fā)了人們制造高dV/dt、dI/dt值雙向可控硅的想法。據(jù)筆者了解，從1995年起，STMicroelectronics、Philips Semiconductors就分別推出了自己的高dV/dt值器件。ON Semiconductor在2000年7月推出MAC16HC。普通雙向可控硅也是由兩只反向并聯(lián)的單向可控硅構(gòu)成的。但在制造上它是兩只可控硅集成在同一硅片上的，而新的可控硅則盡量把它們分開。只把兩只分立元件簡單地放在一起還不能使門極盡量保持現(xiàn)有可控硅的4象限觸發(fā)特性，因此需要有新的門極構(gòu)造。此外為提高普通可控硅dV/dt值的發(fā)射極短路技術(shù)也被采用。圖3是這些器件的內(nèi)部等效電路。表一列出了其中的一些型號的數(shù)據(jù)，相關(guān)的型號很多，數(shù)據(jù)使用的環(huán)境也不同，詳細請瀏覽相關(guān)網(wǎng)站W(wǎng)ebsite：st.com、semiconductor.philips.com、onsemi.com。值得注意的是這些器件的數(shù)據(jù)中并不標明換向的dV/dt而是斷態(tài)的dV/dt，且一般門極制造得敏感，其dV/dt就降低，可以看出這些數(shù)據(jù)較普通可控硅高很多。多數(shù)人稱這些器件為免緩沖器雙向可控硅（Snubberless TRIAC），也有人稱它們?yōu)楦邠Q向電壓雙向可控硅（High Commutation TRIAC）。由于在結(jié)構(gòu)上所做的改變，免緩沖器雙向可控硅是不接受第4象限觸發(fā)（即MT1、G為正，MT2為負）的。而這也恰是普通雙向可控硅所很少用的。因此，在一般情況下免緩沖器雙向可控硅可在不改變原來線路的條件下直接替換普通雙向可控硅及其緩沖器（圖4是典型應(yīng)用）。這一特性也使得這些器件被稱為3象限觸發(fā)器件（3-Quadrant TRIAC）。注意，并非所有3象險觸發(fā)器件都具有高值dV/dt。為了平衡器件的換向性能和觸發(fā)靈敏度的需求，廠商們也設(shè)計出了可由邏輯電平驅(qū)動但dV/dt達不到通常免緩沖器可控硅要求的3象限器件，如BTA204X的DEF系列的dV/dt是20-50V/μS，而觸發(fā)電流可達5-20mA�？晒┯脩粼趽Q向要求不苛刻，如電流電壓相位差不大的場合免緩沖器或有緩沖器而提高可靠性使用。
結(jié)語
作為較新的產(chǎn)品，免緩沖器雙向可控硅的價格較同樣規(guī)格的普通產(chǎn)品的價格略高。如Avnet BT137-800的2.5K報0.448美元、BTA208X-800B的2.5K報0.526美元，MAC16HC的建儀零售價是0.65美元。預(yù)計免緩沖器雙向可控硅將在節(jié)省器件、節(jié)省空間、減輕重量、節(jié)省緩沖器成本、高附加值的產(chǎn)品中最先得到應(yīng)用，而其能否取代傳統(tǒng)產(chǎn)品則取決于成本的進一步降低。
表1
| 型號 | 廠商 | 封裝 | 斷態(tài)峰值電壓（V） | 通態(tài)電流有效值（A） | 門極觸發(fā)電流（mA） | (dV/dt)s(V/μS) |
| BTA204X-600C | Philips Semiconductors | SOT186A<
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