双向可控硅不同象限触发方式可靠性探究VIP免费

双向可控硅不同象限触发方式可靠性探究郭伟1，谢劲松1，孙晓君1，何晶靖1，石均2，姜德志2（1.北京航空航天大学可靠性工程研究所，北京100083；2.青岛海尔智能电子有限公司，山东青岛，266072）摘要：针对双向可控硅在不同触发象限条件下的触发特性进行了实验研究，考察了可控硅在上述条件下的不同触发特性，明确了各种象限触发之间的特性差异，并重点通过对上述各种触发情况进行pspice建模，解释了实验中所观察到的可控硅在不同象限情况下存在触发特性差异的原因。为后续的不同象限触发对于可控硅的使用可靠性和寿命影响的研究提供了理论和试验依据。关键词：可控硅；触发象限；电路仿真；失效中图分类号：TN342+.2文献标识码：A文章编号：1672-5468（2008）05-0039-06TRIACTriggerCharacteristicsofDifferentQuadrantsGUOWei1，XIEJin-song1，SUNXiao-jun1，HEJing-jing1，SHIJun2，JIANGDe-zhi2（1.InstituteofReliabilityEngineering，BeijingUnivofAeronauticsandAstronautics，Beijing100083，China；2.QindaoHaierZhineng，ElectronicCo.，Ltd.，Qindo266072，China）Abstract：Triacsindifferenttriggeringquadrantsconditionswerestudiedwithexperiments。Thedifferenttriggeringcharacteristicsinaboveconditionswereanalyzedtoidentifytheirdifferences.ByPspicemodeling，theexperimentalobserveddifferencesoftriggeringcharacteristicsindifferentquadrantswereexplainedwhichisusefulforfurtherresearchoftheirimpactsontheoperationalreliabilityandlifetimeoftriacs.Keywords：TRIAC；triggeringquadrant；circuitsimulation；failure电子产品可靠性与环境试验ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＰＲＯＤＵＣＴＲＥLＩＡＢＩＬIＴＹＡＮＤＥＮＶＩRＯＮＭＥＮＴＡＬＴＥＳＴＩＮＧ可靠性与环境试验技术及评价２００8年10月第26卷第5期Vol．２6Ｎo．5Oct.,2008收稿日期：2008-06-11修回日期：2008-09-08作者简介：郭伟（1983-），男，北京人，北京航空航天大学工程系统工程系（可靠性工程研究所）硕士研究生，研究方向为可靠性工程、电子产品可靠性、故障物理。1引言在通常的家电电气负载中，例如：马达、阀门、灯管或者加热器，都需要接通或切断输送给它的功率，有些则要求输入功率能够在一定的范围内改变。使用双向可控硅（TRIAC：Tri-electrodeACswitch）的固态功率控制电路具有简单、可靠、价格低廉的优点，在负载功率变化的家电中得到广泛的应用。在双向可控硅器件的工程应用中，电路设计工程师非常了解这类器件在不同象限工作时其在电学性能特性上存在的差异。但是一个比较普通的问题是：在进行电路设计时，应该如何对工作象限进行选择？选择的依据是什么？选择了某一工作象限后，对今后电路运行的稳定性和可靠性会有何影响？所以，为最终能够回答上述问题，本文作为一ＤＩＡＮＺＩＣＨＡＮＰＩＮＫＥＫＡＯXＩＮＧＹＵＨＵＡＮＪIＮＧＳＨＩＹＡＮ39ＤＩＡＮＺＩＣＨＡＮＰＩＮＫＥＫＡＯXＩＮＧＹＵＨＵＡＮＪIＮＧＳＨＩＹＡＮ电子产品可靠性与环境试验2008年图2稳态测试触发电路（DC1和DC2均为5V的直流电）表2可控硅象限触发特性可控硅型号第一象限第二象限第三象限触发电流（I1/mA）触发电压（V1/V）触发电流（I2/mA）触发电压（V2/V）触发电流（I3/mA）触发电压（V3/V）T830W10.000.8317.000.67（-0.03）*15.000.81SM2LZ474.001.065.000.66（0.09）*4.000.71（*注括号内为导通后的电压。）项前期研发项目，其研究目的就是了解可控硅的特性在不同象限触发上所存在的差异性，然后通过电路建模和仿真来解释造成这种差异的原因。按照触发电位，可控硅可以分为4个相应象限。通过观察发现，对于四象限的双向可控硅来说，在第四象限的触发需要更大的触发电流IG和触发电流的持续时间，较低的dVt/dt承受能力，以及容易使门极退化等劣势，所以目前三象限可控硅较为普及。本文在已有的文献和研究的基础上，着重于三象限可控硅的3个象限的触发，包括不同象限带来的可靠性差异进行研究，明确了可控硅在不同象限的触发机理；并且发现，可控硅在第二象限触发导通的瞬间，有着较大的...