三端雙向可控硅觸發(fā)象限

三端雙向可控硅的觸發(fā)通過四個象限實現(xiàn)，具體取決于柵極電流的極性，如下所示：

這些觸發(fā)象限可以根據(jù)三端雙向可控硅的家族和類別實際應(yīng)用，如下所示：

Q2和Q3是三端雙向可控硅的推薦觸發(fā)象限，因為它允許最小的消耗和可靠的觸發(fā)。

不建議使用Q4觸發(fā)象限，因為它需要更高的柵極電流。

三端雙向可控硅的重要觸發(fā)參數(shù)

我們知道，三端雙向可控硅可用于通過其柵極端子上相對較小的直流觸發(fā)電源在其A1/A2端子上切換高功率交流負(fù)載。

在設(shè)計三端雙向可控硅控制電路時，其柵極觸發(fā)參數(shù)變得至關(guān)重要。觸發(fā)參數(shù)為：三端雙向可控硅柵極觸發(fā)電流IGT、柵極觸發(fā)電壓VGT、柵極閉鎖電流IL。

打開三端雙向可控硅所需的最小柵極電流稱為柵極觸發(fā)電流IGT。這需要施加在柵極和三端雙向可控硅的A1端子上，這對于柵極觸發(fā)電源是通用的。

柵極電流應(yīng)高于最低指定工作溫度的額定值。這確保了三端雙向可控硅在任何情況下的最佳觸發(fā)。理想情況下，IGT 值應(yīng)比數(shù)據(jù)表中的額定值高 2 倍。

施加在三端雙向可控硅柵極和A1端子上的觸發(fā)電壓稱為VGT。它通過電阻器施加，稍后將討論。

有效鎖存三端雙向可控硅的柵極電流是鎖存電流，以LT形式給出。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到LT值時，鎖存可能發(fā)生，只有在此之后，即使柵極電流被移除，鎖存也會使能。

上述參數(shù)是在 25 °C 的環(huán)境溫度下指定的，并且可能會隨著該溫度的變化而顯示變化。

可控硅的非隔離觸發(fā)可以通過兩種基本模式完成，第一種方法如下所示：

在這里，在三端雙向可控硅的柵極和A1端子上施加等于VDD的正電壓。在這種配置中，我們可以看到A1也連接到Vss或柵極電源的負(fù)線。這很重要，否則三端雙向可控硅將永遠(yuǎn)不會響應(yīng)。

第二種方法是向三端雙向可控硅柵極施加負(fù)電壓，如下所示：

此方法與前一種方法相同，只是極性。由于柵極由負(fù)電壓觸發(fā)，A1端子現(xiàn)在與VDD線共同連接，而不是柵極源電壓的Vss。同樣，如果不這樣做，三端雙向可控硅將無法響應(yīng)。

計算柵極電阻

柵極電阻將IGT或柵極電流設(shè)置為三端雙向可控硅，以便進(jìn)行必要的觸發(fā)。當(dāng)溫度降至規(guī)定的25°C結(jié)溫以下時，該電流會增加。

例如，如果指定的IGT在10°C時為25 mA，則在15 °C時可能會增加到0 mA。

為了確保電阻即使在0°C下也能提供足夠的IGT，必須計算源的最大可用VDD。

對于 160V 柵極 VGT，推薦值約為 180 至 1 歐姆 4/5 瓦。如果環(huán)境溫度相當(dāng)恒定，則較高的值也可以使用。

通過外部直流或現(xiàn)有交流觸發(fā)：如下圖所示，三端雙向可控硅可以通過外部直流電源（如電池或太陽能電池板）或交流/直流適配器進(jìn)行切換。或者，它也可以從現(xiàn)有的交流電源本身觸發(fā)。

在這里，開關(guān)S1的應(yīng)力可以忽略不計，因為它通過電阻器切換三端雙向可控硅，導(dǎo)致通過S1的電流最小，從而避免任何形式的磨損。

通過干簧繼電器切換三端雙向可控硅：為了通過移動物體切換三端雙向可控硅，可以結(jié)合基于磁性的觸發(fā)。干簧開關(guān)和磁鐵可用于此類應(yīng)用，如下所示：

在此應(yīng)用中，磁鐵連接到移動物體上。每當(dāng)移動系統(tǒng)通過干簧繼電器時，它就會通過其連接的磁鐵觸發(fā)三端雙向可控硅進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。

當(dāng)觸發(fā)源和三端雙向可控硅之間需要電氣隔離時，也可以使用干簧繼電器，如下所示。

在這里，合適尺寸的銅線圈纏繞在干簧繼電器上，線圈端子通過開關(guān)連接到直流電位。每次按下開關(guān)時，三端雙向可控硅都會產(chǎn)生隔離觸發(fā)。

由于干簧開關(guān)繼電器的設(shè)計可承受數(shù)百萬次開/關(guān)操作，因此從長遠(yuǎn)來看，該開關(guān)系統(tǒng)變得非常高效和可靠。

下面可以看到可控硅隔離觸發(fā)的另一個示例，此處使用外部交流電源通過隔離變壓器切換可控硅。

下面顯示了使用光電耦合器的另一種形式的三端雙向可控硅隔離觸發(fā)。在這種方法中，LED和光電管或光電二極管集成在單個封裝內(nèi)。這些光耦合器在市場上很容易買到。

三端雙向可控硅的異常開關(guān)形式為關(guān)斷/半功率/全功率電路如下圖所示。為了降低50%的功率，二極管與三端雙向可控硅柵極串聯(lián)切換。此方法強制三端雙向可控硅僅在交替正交流輸入半周期內(nèi)打開。

該電路可以有效地應(yīng)用于控制加熱器負(fù)載或其他具有熱慣性的電阻負(fù)載。這可能不適用于照明控制，因為半正交流周期頻率會導(dǎo)致燈上出現(xiàn)惱人的閃爍;同樣，對于電機或變壓器等感性負(fù)載，不建議進(jìn)行這種觸發(fā)。