過零觸發

交流開關模塊是一種四端無觸點的電子開關，它由二個反並聯晶閘管晶元和一個過零觸發電路組成，並混合集成在同一個盡緣樹脂外殼內。形成輸進、輸出端與銅底板之間盡緣的盡緣型模塊，其盡緣耐壓≥2500VRMS。當輸進端施加觸發信號后，其主電路即呈導通狀態，而無觸發信號時，即呈阻斷狀態，但因觸發電路是過零觸發，所以輸出器件的導通時刻將延遲到交流正弦波電壓零點交越四周（一般為±10V左右），其工作波形如圖2所示。由圖2可見，當ωt=ωt1時加輸進控制電流后，晶閘管未立即導通，直到電源電壓零點交越四周（即±10V左右），晶閘管才導通，負載才流過電流。當ωt=ωt2時停止輸進控制電流，晶閘管不立即關斷，直至電源電壓零點交越四周（即±10V左右），負載電流才停止，這樣，負載電流為正弦波，減少了對電網的干擾。

銅底板採用預彎技術，使其經熱焊后仍能很好地與散熱器接觸，從而大大減少了模塊的接觸熱阻。採用既盡緣又導熱的DBC陶瓷板，一方面使模塊熱阻降低，進步了它的載流能力，另一方面使模塊的主電極和控制電極與銅底板之間有≥2500VRMS的盡緣耐壓，因此可以把幾個交流開關模塊同時安裝在同一接地的散熱器上，使用方便、安全，大大縮小了裝置的體積。晶閘管晶元均採用進口的玻璃鈍化方形晶元，使模塊電參數一致性好，可靠性高。模塊採用RTV硅橡膠、彈性硅凝膠和環氧樹脂等多重密封保護，使模塊的氣密性和耐濕潤性能進步，從而使模塊能長期穩定可靠地運行。

過零觸發電路做在一塊多層的PCB板上，並安置在功率器件的上面，電路板塗有RTV盡緣硅橡膠，以進步板上高低壓之間的盡緣性能。過零觸發電路採用先進的光耦合器件，內置集成的過零檢測電路，光電隔離技術使模塊靜態dv/dt能力強，輸進控制端與輸出功率端之間的盡緣耐壓高達7.5kV，克服了以往觸發方式易受電網電壓波動和電源波形畸變的影響，使輸出波形為正弦，波形無畸變，電磁干擾小、無噪音。觸發電路簡單可靠，調整輸進控制電路的輸進電阻值，可以適應不同輸進電壓（5V、12V、24V）的要求，但輸進控制電流必須控制在12mA左右，可使觸發器件的壽命成倍進步。

交流開關模塊與機械式開關相比，具有體積小、重量輕、開關速度快、靈敏度高、動作無噪音、防爆、無火花、壽命長、免維護、耐振動、抗衝擊、可靠性高等優點。因此，它已被廣泛用於計算機的外圍介面和裝置上，用於恆溫控制、交流電機控制、調功、電磁閥控制、單相和三相交流無觸點電力開關、數控機械、遠控和各種產業自動化裝置以及晶閘管投切電容器型（TSC）靜止無功補償等場合，這對解決機電一體化、小型化、自動化、抗干擾、防爆等提供了可靠的器件物質基礎。

晶閘管交流開關模塊的過電壓和過電流保護與分立晶閘管的保護方法一樣。模塊過流保護可以採用外接快速熔斷器，感測器和快速過流繼電器等方法，但一般常用方法是外接快速熔斷器，圖4是其接法。快熔的選用原則是其額定電壓應略大於電路的正常工作電壓，如380V電壓選用500V的快熔；其額定電流應按它所保護模塊實際通過的電流IR（RMS）來選配，而不是根據模塊的標稱額定電流值來選配快速熔斷器。

過電壓保護 模塊過壓保護一般採用阻容吸收和壓敏電阻並用方式。對於持續時間較短，能量不大的過電壓，一般採用在模塊兩端並聯阻容吸收電路的方法，吸收電容把過電壓的電磁能量變成靜電能量存貯，吸收電阻除可防止電路振蕩外，還可限制晶閘管導通時電容放電產生的開通損耗和di/dt值，其接線方式如圖5所示。並聯在交流開關模塊的RC值可參考表2所列數值。對於持續時間較長，能量較大的過電壓，如雷擊引起的過電壓，將採用壓敏電阻保護。其接線方式如圖6所示。在選取壓敏電阻時，首先要確定它的標稱電壓（V1mA）值，這是指壓敏電阻流過1mA電流時，它兩真箇電壓。考慮到電網波動以及安全係數，一般380V電源採用1000V，220V電源採用630V的壓敏電阻。而壓敏電阻的通流容量應大於電路實際浪涌電流值，一般為3～15kA。晶閘管交流開關模塊的應用範圍已很廣泛，使用技術亦很成熟。