降低VFP 峰压的技巧
为减少混合式继电器上的VFP 现象,在控制电路上可以考虑几个简单的设计技巧。
效果最好的办法是控制继电器在负电流导通期间关闭。事实上,负电流时VFP 现象较低。图4所示是在与图3 b 相同的测试条件下测量到的VFP电压,唯一区别是负电流。不难看出,VFP 电压降低二分之一,从正电流的11.6 V降至现在的5.5 V。负电流时VFP 降低是因为硅结构在第三象限比在第二象限容易导通,(A2-A1正电压和栅极负电流)。
第二个技巧是提高双向可控硅栅极电流。例如,当施加100 mA栅极电流,而不是指定的IGT 电流(50 mA)时,T2550-12G双向可控硅VFP电压降低二分之一或三分之一,特别是正开关电流的情况。
另一个降低VFP 电压的解决办法是在电流过零点附近释放继电器。事实上,限制开关电流也会限制双向可控硅导通时施加的dIT/dt电流上升速率。当然,实现这样一个解决方案,必须选择关断时间仅几毫秒的机械继电器。
给双向可控硅串联的一个电感器,也可以降低dIT/dt上升速率。这里不建议机械继电器与双向可控硅之间采用短PCB迹线设计。
混合式继电器的普及率不断提高,使用寿命长,尺寸紧凑,正好符合开关柜的需求。本文解释了尖峰电压产生的原因,并讨论了降低尖峰电压的解决方法,例如,在负电流导通时关断继电器,在栅极施加更大的直流电流,给双向可控硅串联一个电感器。