可控硅的使用及其方法

王晋宁

可控硅的使用及其方法

王晋宁

可控硅的商业用途就是用来制作电子开关，目前在自动化设备以及各式各样的控制电路中已经普遍使用到，可控硅不但具有单向作用，其还存在有双向作用的，因此，在其应用的过程常常会存在一些问题。为此，笔者结合自己多年的工作经验和，以及工作的实际操作情况，提出几点建议。

采购可控硅

可控硅具有比较多的电参数，在进行采购一定要从各方面去考虑，如以下的几个参数：触发电流IGT、正反向峰值电压VDRM、额定平均电流IT、控制极触发电压等，这些参数均是在特定的情况下给予测定的，但是在真实的现场应用中还是与规定的参数有所差别的，而且还有很大的几率出现突发情况，其产生的数值大于管子能够承受的有限范围内的状况。因此，为了能够使管子在稳定、安全的电压下开展工作，尤其是交流指在220V的条件下，在进行选择管子购买的时候，可以根据额定比实际电压大于3倍左右的发热值进行选择。比如说：但外加的电压具体数值为220V，可以选择购买额定电压为400V以上的管子，但是为了保证安全，还是尽量购买额定电压为600V的管子，这是为了能够确保管子防止电流过大而发生烧毁现象，同时也要考虑到管子的实际的发热情况以及电流的具体的有效值，应该选择比平均电流的有效值大于2倍左右的，值得注意的是，相对单项可控硅，IT具体指能够经过SCR的最大限度的有效值电流。比如说：单向的8A SCR的有效值IT（RMS）等于数值为12.6A，所以若是采取8A的BCR将8A的SCR替换是绝对禁止的，为了能够让管子具有的触发电压的数值以及触发电流的数值小于现实中使用的数值。比如说：若是在现实中触发电压的实际使用值大小为3V，则可以进行选择触发电压数值大小为2V的管子。同时，进行选择管子，也要注意触发电流应该略小一点的数值，从而确保可靠触发，通常最常使用的集成电路所输出的电流值均比较小，但是也有例外情况，如555电路，其TTL大于CMOS，因此，为了可以放大电路，可将一级晶体管添加在其输出端，从而能够提将驱动电路增加到最大，以此来满足管子可靠地触发导通所需使用的电路量。

可控硅的接法

直流电路。单向可控硅SCR拥有阳极A、阴极K以及控制极G三个电极，将其运用于直流控制电路时，必须要注意的是提升工作的电压以及把控触发电压的极性。阳极A、阴极K之间只有与正向电压进行连接，且控制极G也要与正向电压进行连接，才能够导通SCR。若是SCR得以触发导通之后,就算是将控制极电压的数值降低，或者是将控制极电源关闭，也不能将SCR阻断掉，并且仍然可以继续导通。若是想阻断SCR，就只能将其阳极电压的数值降低，又或者是直接断开阳极，阴极的连接，除此之外，使阳极、阴极二者的电压的数值显示为零即可，所以设置开关于SCR的A极与电源之间能够阻断SCR。

BCR的组成是由两个SCR进行反向并联而成的，二者之间同时用一个控制极。所以，在连接方法上，BCR与SCR是各不相同的，不管是阳极与阴极之间，连接怎样极性的电压，添加一个触发脉冲到其控制极上并且这个脉冲是怎样的极性，其均能够导通BCR。但事实上BCR已经不存在有阳极和阴极，而阴阳极还可以成为为T1和T2电极。由此可知，BCR总共四个模式的触发工作方式，但其中是以T2电极的电位高于T1、低于控制极的电位该模式是最靠谱的，在BCR的应用中可以高度重视这一个模式。特别是在初期阶段进行应用的时候，就应该在设计电路设计时明确将T1、T2的差别标出。除此之外，相比SCR，BCR在使用时所需要的控制极触发功率会比较大一点，因此，在应用的过程中必须要注意到这一点。

交流电路。在交流电路的使用过程中，比如说：在SCR的阳极A、阴极K两者之间的电压大小为AC220V，那么在正弦电压的正半周范围之内，SCR就能够可以对导通进行触发，反之，在负半周的范围之内，就不能够可以将导通进行触发，再加上因SCR的半波整流会产生极大的作用，从而到了负载两端的电压大小降低至原来的电压值一半。再比如说负载具体是指当市电为220V电压的电路进行连接了电压值为220V的灯泡，灯泡两端的实际电压大小只有110V的电压。所以能够延长灯泡的使用寿命，而当使用BCR安装电压值为AC220V的市电中，不管是正弦电压是否是属于正半周，还是属于负半周的电流线路当中，但是目前使用频率最高的还是BCR，而且可控硅在功率消耗方面还存在一个比较大的缺陷，那就是功耗。而将SCR与BCR进行比较，相比BCR，SCR功耗比较低，这是由于里面存在有可控硅的PN电结与周围环境、外壳的热电阻的问题，因此BCR在应用方面最受人们的欢迎。另外，在交流电路中可控硅的应用，不管是双或单向，还是阳极、阴极于交流电源中进行连接，控制极G的控制电压始终为直流电压，这一点值得高度重视。

解决可控硅的误触发

可控硅的触发电压、电流的数值大小过于偏低，触发过小。若是可控硅比较难以触发，这是最不理想的结果。但是如果触发电压、电流的数值大小太高，又会轻易导致可控硅出现误触发状况，就是说其抗干扰能力比较弱，但这一状况这又是无法避免其发生的，具体的解决措施如下所示：一，最好将电源变压器、继电器线圈等电感元件远离可控硅控制回路。将可控硅控制极的电路进行屏蔽起来，比如可以使用屏蔽线将其屏蔽，或者是使用铁皮将回路全部屏蔽。二，并联一只数值大小在0.01至0.1u范围内的电容于可控硅阴极与控制极二者之间，以此抵消干扰脉冲对其产生的影响。三，应用反向的偏置电压安装控制极上，通常情况下，可采取串联方式的正向压二极管降低反向电压。四，通过利用555集成电路组装成可控硅控制极将电路进行封锁，因此来控制可控硅工作实地环境的恶劣程度。

分析可控硅的常见故障

如果可控硅始终显示为导通状态，通常有三个因素：可控硅发生短路现象以致损坏，导致损坏的原因是通过阳极的电流值、电源电压值太高，或者是其它控制元件出现失灵状况等；可控硅的维持电流的数值大小大于负载电流且不截止；控制极电压出现异常情况。如果可控硅始终显示阻断状态，首先要检测控制极的触发电流是否处于偏低状态，若显示为正常，则检测可控硅额定导通电流的数值大小大于阳极电流。

（作者单位：长城钻探工程有限公司钻井二公司）