最简单的可控硅触发电路,可控硅最简单脉冲电路图

电容的充电电流为：IC = dQ / dt= d(C j v) / dt

使用微分法则，我们得到 = C j dv / dt v dC j / dt

由于结电容几乎总是恒定的，我们可以忽略结电容的变化率 dC j / dt。因此，最终的充电电流为：

I C = C j dv/dt

• I C：充电电流
• C j ：结电容
• Q：电荷
• v： 施加在器件上的电压
• dC j / dt ：结电容的变化率
• dv / dt ：施加电压的变化率

由上可知，如果外加电压的变化率较大（即突然外加），则充电电流的流动会增加，从而导致可控硅在没有任何栅极电压的情况下导通。

很明显，我们可以通过增加可控硅（SCR）两端的电压变化率而不是施加一个大的正向偏置电压（就像我们在前面的例子中所做的那样）来打开可控硅（SCR）。

dv/dt 触发缺点：这种方法实际上也被避免了，因为它会导致错误的开启过程，而且这会在可控硅（SCR）上产生非常高的电压尖峰，因此会对它造成相当大的损害。

这种类型的触发也称为热触发，因为可控硅（SCR）通过加热来转动。而反向漏电流取决于温度。

如果温度升高到一定值，空穴对的数量也会增加，这会导致泄漏电流增加，并进一步增加可控硅（SCR）的电流增益。

由于 (α1 α2) 值趋于一致（随着电流增益的增加），这将启动可控硅（SCR）内部的再生动作。

通过增加结J 2处的温度，耗尽层的宽度减小。因此，当正向偏置电压接近 V BO时，我们可以通过提高结温 (J 2 )来开启可控硅（SCR）。在特定温度下，结的反向偏压会击穿器件开始导通。

这种触发发生在某些情况下，特别是当设备温度更高时（也称为误触发）。

温度触发缺点：这种类型的触发实际上不被采用，因为它会导致热失控，因此可能会损坏设备或 SCR。

这种形式的可控硅（SCR）触发可能在某些情况下发生。它可能会引起意想不到的反应，因此在任何设计过程中都应注意其影响。

使用这种方法触发光激活可控硅（SCR）的形式常用于高压系统。

在该方法中，允许具有适当波长和强度的光线照射结J 2。随着电荷载流子数量的增加，电流瞬时增加，导致 SCR 开启。

注意：为了在光辐射的帮助下成功打开 SCR，施加电压的变化率 (dv / dt) 必须很高。

这些类型的晶闸管包括在 P 层内的位置。因此，当光线照射到这个位置时，可以在 J2 结处产生电子-空穴对，在结的引线处提供额外的电荷载流子，从而触发可控硅。

这里施加的正向电压逐渐增加到超过一个称为正向击穿电压 VBO 的 pt，并且栅极保持打开。但这种方法不是优选的，因为在晶闸管导通过程中，它与大电压和大电流相关，从而导致巨大的功率损耗并且可能损坏设备。

这种形式的 可控硅（SCR）触发发生在阳极和阴极之间的电压导致发生雪崩传导时。结合可控硅（SCR）结构可以看到发生这种情况的方式。

可控硅结构

当阳极到阴极的正向电压增加时，二极管结 J2 由于反向​​偏置而承受越来越大的应力。

最终，电压梯度将增加超过击穿点，雪崩击穿将触发可控硅（SCR）。

发生这种情况的电压称为正向击穿电压 VB0。

当结点 J2 击穿时，电流将流动并触发 可控硅（SCR） 进入其导通状态。结点 J1、J3 已经正向偏置，因此结点 J2 的击穿允许载流子流过所有三个结点，从而使负载电流流动。

缺点：与触发可控硅（SCR）的其他形式一样，该设备仍处于导通状态，不建议使用这种打开设备的方法，因为超过 VB0 的值可能会损坏设备。

任何电路都应设计为避免这种触发方法，并注意任何可能的电压尖峰的最大值。

在此触发中，在栅极和阴极端子之间施加足够的直流电压，以使栅极相对于阴极为正。栅极电流驱动可控硅（SCR）进入导通模式。

直流栅极触发的缺点：

1、在这种方法中，连续的栅极信号（直流电压）被施加在栅极上，因此会导致内部功率耗散（或更多功率损耗）。

2、另一个重要的缺点是电源和控制电路之间没有隔离（因为它们都是直流电）。

交流触发是开启可控硅（SCR）最常用的方法，尤其是在交流应用中。

通过电源和控制电路之间的适当隔离（使用变压器），可控硅（SCR）由来自主电源的相移交流电压触发，通过改变门信号的相位角来控制触发角。

交流触发的缺点：

1、只有半个周期可用于栅极驱动来控制触发角，而在下半个周期中，在栅极和阴极之间施加反向电压，这是交流触发的限制之一。

2、另一个是需要单独的降压或脉冲变压器来从主电源向栅极驱动器提供电压。

交流触发电路

触发可控硅（SCR）最流行的方法是脉冲触发，在这种方法中，栅极被提供单个脉冲或一系列高频脉冲。

脉冲串触发的优点：

1、较高栅极电流下的低栅极耗散。

2、小门极隔离脉冲变压器

3、反向偏置条件下的低功耗是可能的。因此在某些情况下可以使用简单的触发电路

4、当第一个触发脉冲未能触发可控硅（SCR）时，后面的脉冲可以成功锁存 可控硅（SCR）。

5、触发感应电路和具有反电动势的电路。

以下电路显示了电阻触发。在这种方法中，可变电阻R用于控制栅极电流，通过使用这种方法，我们可以实现高达 90° 的最大触发角。