“dv/dt”和“di/dt”值：這些值的水平對固態(tài)繼電器有什么影響？

 di/dt水平過高是晶閘管故障的主要原因之一。發(fā)生這種情況時，施加到半導體器件上的應(yīng)力會大大超過額定值并損壞功率元件。在這篇新的博客文章中，我們將解釋dv/dt和di/dt值的重要性，以及為什么在為您的應(yīng)用選擇固態(tài)繼電器之前需要考慮它們。

過電壓是超過設(shè)備或電路正常工作電壓的電壓值。根據(jù)電平的不同，這種過電壓會損壞系統(tǒng)中的組件。

過電流是指超過正常負載電流時。同樣，根據(jù)值的不同，這種過電流也會損壞系統(tǒng)中的組件。

DV/DT是電壓相對于時間的導數(shù)。換句話說，它是電壓的變化（delta V或ΔV）除以時間的變化（delta t或Δt），或電壓隨時間變化的速率。dv/dt 額定值是陽極到陰極電壓的最大允許上升速率，在沒有任何柵極信號的情況下，該電壓不會觸發(fā)器件。

di/dt是電流相對于時間的導數(shù)。di/dt額定值是陽極到陰極電流的最大允許上升速率，而不會對晶閘管造成任何損壞。

當功率元件（晶閘管或三端雙向可控硅）上的電流低于保持電流值時，晶閘管停止導通。對于純阻性負載，這發(fā)生在正弦波周期的最后，電壓和電流同相。當負載具有電感元件（例如電機）時，電流和電壓之間存在滯后。當電流降至保持電流值以下的那一刻，電壓已經(jīng)以相反的極性上升。因此，當三端雙向可控硅/晶閘管關(guān)閉時，由于電壓突然切斷，其上會出現(xiàn)一個很大的dv/dt。這種情況可能導致三端雙向可控硅/晶閘管自觸發(fā)，從而導致電流不受控制。

SSR 的 dv/dt 額定值是一個重要的參數(shù)r，因為它表示在沒有施加柵極信號時不會使 SSR 進入導通階段的陽極電壓的最大上升速率。dv/dt 限值始終以電壓/微秒為單位指定。

如果正向陽極電壓的上升速率超過規(guī)定的最大限制，則會導致從關(guān)斷狀態(tài)切換到導通狀態(tài)。換句話說，如果 dv/dt 增加到超過 SSR 的指定值，則會導致錯誤觸發(fā) SSR，這是一種不希望的情況。

在 SSR 的導通過程中，di/dt 值的限制始終以安培/微秒為單位指定。注意不要超過此值將使 SSR 能夠可靠運行。

當di/dt高于規(guī)格中提到的最大值時，陽極到陰極電流上升得太快，以至于導電區(qū)域沒有足夠的時間分布在整個硅區(qū)域。這會導致在柵極連接附近產(chǎn)生熱點，因為結(jié)區(qū)域存在高電流密度。熱點的產(chǎn)生會使半導體的結(jié)溫超過最大允許極限。結(jié)果，電源元件可能會遭受永久性故障：

di/dt極限值主要取決于晶閘管/三端雙向可控硅硅的傳播和擴散速度。

為了在SSR的開啟過程中將dv/dt值保持在指定的范圍內(nèi)，可以實現(xiàn)RC網(wǎng)絡(luò)。這也稱為緩沖器（或具有高dv/dt承受水平的無緩沖元件）。一些 celduc 的固態(tài)繼電器配備了無緩沖或 RC 網(wǎng)絡(luò)元件：

-零交叉固態(tài)繼電器：SO8，SA / SU8等這些固態(tài)繼電器適用于所有類型的負載

-建議將隨機或瞬時固態(tài)繼電器用于高感負載：SO7、SU7 等。

當您希望控制非阻性負載時，或者當可能超過三端雙向可控硅/晶閘管的最大dv/dt時，應(yīng)考慮這些產(chǎn)品。

在容性負載上，當功率元件閉合時，di/dt值通常至關(guān)重要。在這種情況下，串聯(lián)安裝的電感器可減少快速轉(zhuǎn)換，從而平滑電流。

塞爾杜克的SO8 / SU8 / SGT8 ...系列使用特定技術(shù)來最小化觸發(fā)電壓和同步性，以限制容性負載（電池、電源等）上的這些突然電流變化。

最大dv/dt和di/dt值（非重復）由celduc在其數(shù)據(jù)表中給出：超過此限制，晶閘管/三端雙向可控硅可能會損壞。

– 500 V/μs 意味著每微秒電壓增加 500 伏。
– 50A/μs 意味著每微秒電流增加 50 安培。

在導通期間，電流和電壓的最大上升速率不應(yīng)超過這些最大di/dt和dv/dt值。

選擇固態(tài)繼電器時應(yīng)考慮“dv/dt”和“di/dt”值，特別是對于非電阻負載。Celduc提供配備無緩沖或RC網(wǎng)絡(luò)元件的固態(tài)繼電器，有助于將“dv/dt”和“di/dt”水平保持在指定的范圍內(nèi)。