可控硅(硅闸流管)是在正方向具有阻断及导通两种稳定状态的大功率半导体开关器件,而且在一定条件下,它可以从一种状态进入另一种状态。例如,施加正极性门极信号,它可以由阻断变导通;若将通态电流减小到维持电流以下或加反极性阳极电压,它又可以从导通恢复阻断。从而它具有闸流特性,作为弱电控制与强电功率输出的桥梁。在冶金、电力牵引、电机励磁、轧钢等传动、广播、调光、中频电源等自动控制领域中广泛应用。为实现我国四个现代化的宏伟目标,发挥着重要的作用。其中开、关较快,适于在较高频率下工作的派生器件,叫做快速型可控硅。为了便于广大工农兵群众更好地掌握这两种元件,本期封三介绍它们的型号、参数和外形,这里再作一些补充说明。
一、参数的意义
1.通态平均电流(I\(_{T}\)):在环境温度为+40℃和规定冷却条件下,元件在电阻性负载的单相50赫正弦半波、导通角不小于170°的电路中,当结温稳定且不超过额定结温时,所允许的最大通态平均电流。
2.断态重复峰值电压(V\(_{DRM}\)):在额定结温下,在门极断路时,按照元件正向伏安特性曲线(见封三)急剧弯曲点所决定的电压,称为断态不重复峰值电压(VDSM),这个电压的80%称为断态重复峰值电压(V\(_{DRM}\))。

3.反向重复峰值电压(V\(_{RRM}\)):在额定结温下,在门极断路时,按照元件反向伏安特性曲线急剧弯曲点所决定的电压,称为反向不重复峰值电压(VRSM),取该值的80%做为反向重复峰值电压(V\(_{RRM}\))。
4.断态不重复平均电流(I\(_{DSM}\)):对应于断态不重复峰值电压下的平均漏电流。
5.反向不重复平均电流(I\(_{RSM}\)):对应于反向不重复峰值电压下的平均漏电流。漏电流越小越好,合格品不能大于封三表列数据。
6.断态重复平均电流(I\(_{DRM}\)):对应于断态重复峰值电压下的平均漏电流。
7.反向重复平均电流(I\(_{RRM}\)):对应于反向重复峰值电压下的平均漏电流。
8.门极触发电流(I\(_{GT}\)):在室温下,元件阳极和阴极间施加6伏直流电压时,使元件完全开通所必须的最小门极直流电流。元件的IGT过小则抗干扰能力差,容易造成误动作,过大则使触发回路功率加大。
9.门极触发电压(V\(_{GT}\)):对应于门极触发电流时的门极直流电压。
10.浪涌电流(I\(_{TSM}\)):元件通以额定通态平均电流稳定工作以后,在50赫正弦波半波期间元件能承受的最大过载峰值电流。浪涌时,允许门极暂时失控,而反向应能承受1/2反向峰值电压。
“浪涌”是故障状态。因此,浪涌电流值是不重复的,在元件的寿命期间,浪涌次数有一定的限制,如20次。
11.通态平均电压(V\(_{T}\)):元件通以额定通态平均电流结温稳定时,阳极和阴极间电压平均值。这个电压越小越好,出厂的上限值由各厂根据合格的型式试验自订。
12.维持电流(I\(_{H}\)):在室温和门极断路时,保持元件处于通态所必须的最小通态电流,出厂元件标的值为实测值。
13.断态电压临界上升率(dv/dt):在额定结温和门极断路条件下,使元件从断态转入通态的最低电压上升率。
14.额定结温(T\(_{jM}\)):元件在正常工作条件下所允许的最高P-N结温度。
15.额定结温升(ΔT\(_{jM}\)):元件通以额定通态平均电流,热平衡时,额定结温与环境温度上限之差。
KK型元件除了有上述各项参数外,还必须具备如下几个参数。
1.门极控制开通时间(t\(_{gt}\)):在室温下,用规定门极脉冲电流使元件从断态至通态时,从门极脉冲前沿规定点起到主电压降低(或通态电流上升)到规定的值所需要的时间。
2.电路换向关断时间(t\(_{g}\)):额定结温下,从通态电流降到零这瞬间起,到元件开始能承受规定的断态电压瞬间止的时间间隔。
3.通态电流临界上升率(di/dt):在规定条件下,元件用门极开通时能承受而不导致损坏的通态电流的最大上升率。
二、使用注意事项
1.KP型元件和KK型元件的外形都有平板型和螺栓型两种,见封三图1~图4。平板型只用于200安以上的元件,它装好散热器出厂。
2.元件都必须安装规定的散热器,并且保证规定的冷却条件。20安以下的元件采用自冷,30安到100安元件采用强迫空气冷却;200安以上的元件采用强迫空气冷却或液体冷却。元件如不能保证规定的冷却条件,只能降容使用,例如,风冷元件当自冷元件使用时只能用到额定电流的1/3左右。
3.严禁用兆欧表(摇表)检查元件的绝缘状况。
4.根据发热不变的原则,在不同导电角下工作的元件,其额定电流应乘以如下的系数K(纯电阻性负载):导电角为180°、120°、90°、60°、30°时的系数K分别为1、0.83、0.71、0.54、0.38。
5.元件串、并联应用时,用户应考虑静态和动态均压或均流措施,并留有相应的余量。
6.元件使用时,特别是功率较大的元件,或KK型快速可控元件,应采取强触发方法,以提高元件的开通能力,提高开通的一致性,从而使动态均压、均流得到改善。一般推荐触发脉冲前沿小于1微秒。电流幅值不小于出厂合格证所列的触发电流值的5倍。
7.元件散热器接触面之间应涂薄层有机硅油或硅脂。(北京变压器厂元件车间供稿)