使用緩衝電路的晶閘管

緩衝電路是吸收能量的電路，用於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。
緩衝電路則用於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。緩衝電路是電阻與電容的串聯，然後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。開關和中繼間的緩衝電路也可以用來防止電弧產生。
在該項目，我們將告訴你緩衝電路是如何保護晶閘管免受過壓或過流影響的，整個電路由緩衝電路和晶閘管以及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（用於輸出確認）
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的脈衝。
電路的第二部分則用於獲取加入緩衝電路後晶閘管的開關特性。
晶閘管-TYN612
TYN612中的6代表著斷態重複峰值電壓，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可以用於過壓撬棍保護，電機控制電路，勵磁湧流閒置電路，電容點火和穩壓電路中。它的門極觸發電流IGT範圍在5mA到15mA。其工作溫度範圍在-40℃到125℃。
TYN612的引腳圖

TYN612的引腳配置
引腳標號 引腳名 描述
1 K 晶閘管的負極
2 A 晶閘管的正極
3 G 晶閘管的門極，用於觸發
緩衝電路的設計

我們知道，緩衝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。因為電路通電後，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。一段時間過後，電容Cs兩端的電壓慢慢增加。

那麼電阻Rs起到什麼作用呢？當晶閘管打開時，電容通過晶閘管放電，併發出Vs/Rs大小的電流。由於阻值很低，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。
緩衝電路的原理
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。電路的第二部分用於檢查晶閘管有無緩衝電路下的開關特性。
情況1：無緩衝電路

當無緩衝電路時，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，我們需要用緩衝電路來避免設備因過壓或dv/dt的誤觸發受損。

情況2：有緩衝電路

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