緩沖電路如何保護晶閘管介紹

緩沖電路是吸收能量搞得電路，用于舒緩因電路電感造成的電壓尖峰。有時候，因為過流，過壓以及過熱，元器件會出現損壞。而過流保護的電路我們有保險絲，過熱有散熱器或風扇。

緩沖電路則用于限制電壓或電流的改變速率（di/dt 或 dv/dt）以及電路開關時的過壓。緩沖電路是電阻與電容的串聯，然后與晶體管或晶閘管這樣的開關相連，起到保護和提高性能的作用。開關和中繼間的緩沖電路也可以用來防止電弧產生。

在該項目，我們將告訴你緩沖電路是如何保護晶閘管免受過壓或過流影響的，整個電路由緩沖電路和晶閘管以及 555 定時器的頻率生成電路組成。

所需元器件

晶閘管 TYN612

555 定時器

電阻（47kΩx2,10kΩx2,1kΩx1，150Ωx1）

電容（0.01uF，0.001UF，0.1uFx2）

二極管 1N4007

開關

9V 電源

示波器（用于輸出確認）

電路圖

電路的第一部分是 555 定時器組成的頻率生成電路。當 555 定時器以無穩態模式工作時，我們可以得到一個 100kHz 的脈沖。

電路的第二部分則用于獲取加入緩沖電路后晶閘管的開關特性。

晶閘管 -TYN612

TYN612 中的 6 代表著斷態重復峰值電壓，VDRM 和 VRRM 為 600V，而 12 代表著通態電流有效值 IT(RMS)為 12A。晶閘管 TYN612 可以用于過壓撬棍保護，電機控制電路，勵磁涌流閑置電路，電容點火和穩壓電路中。它的門極觸發電流 IGT 范圍在 5mA 到 15mA。其工作溫度范圍在 -40℃到 125℃。

TYN612 的引腳圖

TYN612 的引腳配置

緩沖電路的設計

我們知道，緩沖電路是電阻與電容的組合。電路中的電容則負責防止不必要的 dv/dt 來觸發緊張管。因為電路通電后，開關設備會產生一個瞬時的電壓。電容 Cs 起到短路的作用，也就使得晶閘管兩端的電壓為 0。一段時間過后，電容 Cs 兩端的電壓慢慢增加。

那么電阻 Rs 起到什么作用呢？當晶閘管打開時，電容通過晶閘管放電，并發出 Vs/Rs 大小的電流。由于阻值很低，di/dt 會過高可能會對晶閘管造成損壞。所以為了限制放電電流，此處用到了 Rs。

緩沖電路的原理

電路被分為兩個部分。第一部分是 555 定時器組成的頻率生成電路，它的輸出用到晶閘管的門極。電路的第二部分用于檢查晶閘管有無緩沖電路下的開關特性。

情況 1：無緩沖電路

當無緩沖電路時，晶閘管的輸出見上圖，波形中會出現比較高的電壓尖峰。所以為了緩和電壓尖峰，我們需要用緩沖電路來避免設備因過壓或 dv/dt 的誤觸發受損。

情況 2：有緩沖電路

運用了緩沖電路后，它減少或緩和了波形上的電壓尖峰。因此，設備不會由于過壓而受到損壞，也將設備的 dv/dt 值降到最大值之下。

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