Перейти к содержанию

Ток отпирания (IGT) и напряжение отпирания (VGT)

Чтобы открыть тиристор или симистор, в управляющий электрод нужно подать ток не меньше IGT. В даташите это максимальное значение: столько требует самый «тугой» экземпляр при заданной температуре. На холоде ток растёт, а в горячем приборе отпирание срабатывает от гораздо меньшего сигнала — и от помехи тоже.

Обновлено Редакция GAW

Ток отпирания (gate trigger current, IGT) — ток в управляющий электрод тиристора или симистора, который гарантированно переводит его в открытое состояние при заданных условиях. Рядом в даташите стоит напряжение отпирания VGT — напряжение между управляющим электродом и катодом (у симистора — MT1) при этом токе. Оба параметра указывают как максимум: схема управления должна дать не меньше, чтобы открылся любой экземпляр. Kuphaldt отмечает, что ток управления много меньше тока нагрузки — тиристор работает как ключ с большим усилением (Vol. III, гл. 7).

Значения в даташитах

ПриборIGT максимум при 25 °CVGT максимумИсточник
BT136-600D5 мА (10 мА в T2− G+)—WeEn, табл. 6
BT136-600E10 мА (25 мА в T2− G+)—WeEn, табл. 7
BT136-60035 мА (70 мА в T2− G+)1 ВWeEn, табл. 7
VS-25TTS08, тринистор45 мА2,0 ВVishay, doc. 96288, с. 2

У симисторов ток зависит от квадранта управления: квадрант T2− G+ у четырёхквадрантных приборов самый «тугой». Буква в конце названия у WeEn обозначает чувствительность: исполнение E предназначено для прямого управления от микроконтроллеров и логики (BT136-600E, разд. 1).

Температура и помехоустойчивость

IGT и VGT сильно зависят от температуры. У VS-25TTS08 ток отпирания — 60 мА при −10 °C, 45 мА при 25 °C и 20 мА при 125 °C, напряжение — 2,5, 2,0 и 1,0 В (Vishay, с. 2). Отсюда два правила:

  • рассчитывать управление по холоду — при минимальной рабочей температуре ток нужен наибольший;
  • проверять помехоустойчивость по жаре — Vishay указывает VGD 0,25 В и IGD 2 мА как наибольшие напряжение и ток, которые ещё не открывают прибор при 125 °C. Наводка выше этого уровня может включить его ложно.

Против ложных срабатываний у крупных тиристоров бывает встроенный резистор между управляющим электродом и катодом (Kuphaldt, гл. 7); у маломощных его ставят снаружи. Ток управления ограничен и сверху: у BT136-600 пиковый ток управляющего электрода — 2 А, средняя мощность — 0,5 Вт (WeEn, табл. 5). Чтобы прибор остался открытым после импульса, ток нагрузки должен успеть превысить ток фиксации.

Частые вопросы

Какой ток подавать в управляющий электрод симистора?

Не меньше максимального IGT для того квадранта, в котором работает прибор, при самой низкой рабочей температуре. У BT136-600 при 25 °C это 35 мА в трёх квадрантах и 70 мА в квадранте T2− G+ (WeEn, табл. 7); на холоде нужно больше — запас берут по графику зависимости от температуры (рис. 7).

Как рассчитать резистор в цепи управляющего электрода?

R = (Uупр − VGT) / IGT. Для BT136-600E от источника 5 В в квадранте с IGT до 10 мА и VGT до 1 В: (5 − 1) / 0,01 = 400 Ом (наш расчёт), берут ближайший меньший номинал, например 390 Ом. Ток 10 мА и больше многие выводы микроконтроллеров не выдают — тогда ставят транзистор. Главное же: при прямом управлении общий провод микроконтроллера соединён с MT1, и вся его схема оказывается под потенциалом сети. Так можно только при бестрансформаторном питании, без USB и компьютера, в изолированном корпусе; основной вариант — управление через оптосимистор.

Почему симистор срабатывает от помех, когда нагрет?

Потому что с ростом температуры для включения нужно меньше. У VS-25TTS08 IGT падает с 45 мА при 25 °C до 20 мА при 125 °C, а VGT — с 2,0 до 1,0 В (Vishay, с. 2); у BT136-600 при 125 °C прибор может включиться уже от 0,25 В на управляющем электроде (табл. 7). Против помех ставят резистор между управляющим электродом и MT1 (катодом) и коротко разводят цепь управления.

Источники

  1. WeEn Semiconductors. BT136-600: 4Q Triac, Product data sheet (Rev.02, 25 September 2024) — табл. 7: IGT при VD = 12 В, IT = 0,1 А, Tj = 25 °C — T2+ G+ 5/35 мА, T2+ G− 8/35 мА, T2− G− 11/35 мА, T2− G+ 30/70 мА (типично/максимум); VGT 0,7/1 В при 25 °C и не меньше 0,25 В (0,4 В типично) при VD = 400 В, Tj = 125 °C; рис. 7 — нормированный IGT от температуры; табл. 5 — IGM 2 А, PGM 5 Вт, PG(AV) 0,5 Вт
  2. WeEn Semiconductors. BT136-600E (Rev.01, 14 March 2018) и BT136-600D (26 September 2018): 4Q Triac, Product data sheets — BT136-600E, разд. 1: исполнение E для прямого управления от микроконтроллеров и логики; табл. 7: IGT 10/10/10/25 мА; BT136-600D, табл. 6: IGT 5/5/5/10 мА
  3. Vishay. VS-25TTS08-M3, VS-25TTS12-M3: Thyristor High Voltage, Phase Control SCR, 25 A (doc. 96288, revision 26-Nov-2024) — с. 2, Triggering: IGT 60, 45 и 20 мА при TJ −10, 25 и 125 °C; VGT 2,5, 2,0 и 1,0 В при тех же температурах; VGD 0,25 В и IGD 2 мА — наибольшие напряжение и ток, не вызывающие включения, при 125 °C; PGM 8 Вт, PG(AV) 2 Вт, +IGM 1,5 А, −VGM 10 В
  4. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. III — Semiconductors, ch. 7 «Thyristors» (CC BY) — разд. «The Silicon-Controlled Rectifier»: ток управляющего электрода для включения много меньше тока анода; у крупных SCR встроенный резистор между управляющим электродом и катодом против ложного включения от помех, поэтому для включения нужен больший ток

Нашли ошибку?

Смотрите также