可控硅是一種具有單向?qū)щ娦缘陌雽?dǎo)體器件,其工作重點基于 PN 結(jié)的導(dǎo)通與阻斷特性。它由四層半導(dǎo)體材料交替構(gòu)成 PNPN 結(jié)構(gòu),形成三個 PN 結(jié)。當(dāng)陽極加正向電壓、陰極加反向電壓時,中間的 PN 結(jié)處于反向偏置,可控硅呈阻斷狀態(tài)。此時若向控制極施加正向觸發(fā)信號,控制極電流會引發(fā)內(nèi)部正反饋,使中間 PN 結(jié)轉(zhuǎn)為正向偏置,可控硅迅速導(dǎo)通。導(dǎo)通后,即使撤去控制極信號,只要陽極電流維持在維持電流以上,仍能保持導(dǎo)通;只有陽極電流低于維持電流或施加反向電壓,可控硅才會關(guān)斷。這種 “一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通,控制極即失效” 的特性,使其成為理想的開關(guān)控制元件。
Infineon英飛凌智能可控硅模塊集成溫度保護(hù)和故障診斷功能。半控可控硅報價
傳統(tǒng)硅基可控硅仍是市場主流,如ONSemiconductor的MC3043。但碳化硅(SiC)可控硅如ROHM的SCS220KG已實現(xiàn)商業(yè)化,其耐溫可達(dá)200℃以上,開關(guān)損耗降低60%,特別適合新能源汽車OBC(車載充電機(jī))。不過,SiC器件的導(dǎo)通電阻(Ron)目前仍比硅基高30%,且價格昂貴(約10倍)。氮化鎵(GaN)可控硅尚處實驗室階段,但理論開關(guān)頻率可達(dá)MHz級。材料選擇需綜合評估系統(tǒng)效率、散熱條件和成本預(yù)算,當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域仍以優(yōu)化后的硅基方案(如場終止型FS-IGBT混合模塊)為主流過渡方案。 西門康可控硅公司有哪些可控硅模塊型號中的字母數(shù)字表示電壓電流等級、功能特性、制造商等信息 。
小信號可控硅的額定電流通常小于1A,如NXP的BT169D(0.8A/600V),主要用于電子電路的過壓保護(hù)或邏輯控制。這類器件常采用SOT-23等微型封裝,門極觸發(fā)電流可低至1mA。中等功率器件(1-100A)如Littelfuse的S8025L(25A/800V)是家電控制的主流選擇。而大功率可控硅(>100A)幾乎全部采用模塊化設(shè)計,例如Westcode的S70CH(700A/1800V)采用平板壓接結(jié)構(gòu),需配套水冷系統(tǒng)。特別地,在超高壓領(lǐng)域(>6kV),如ABB的5STP30N6500(3000A/6500V)采用串聯(lián)芯片技術(shù),用于軌道交通牽引變流器。功率等級的選擇需同時考慮RMS電流和浪涌電流(如電機(jī)啟動時的10倍過載)。
可控硅模塊的分類與選型可控硅模塊根據(jù)功能可分為單向(SCR)模塊和雙向(TRIAC)模塊,前者適用于直流或半波交流電路,后者則用于全波交流控制。按功率等級劃分,小功率模塊(如10A-50A)多采用TO-220或TO-247封裝,功率模塊(50A-300A)常為模塊化設(shè)計,而大功率模塊(500A以上)則采用平板壓接式結(jié)構(gòu),需搭配水冷散熱。選型時需重點考慮額定電壓(V_DRM)、電流(I_T(RMS))、觸發(fā)電流(I_GT)以及散熱條件。例如,工業(yè)加熱系統(tǒng)通常選擇耐高溫的SCR模塊(如SEMIKRON SKT系列),而變頻器需選用高頻特性優(yōu)異的快恢復(fù)模塊(如IXYS MCO系列)。 可控硅工作原理:當(dāng)陽極-陰極間加正向電壓,且門極施加足夠觸發(fā)電流時,可控硅導(dǎo)通。
特殊類型可控硅:逆導(dǎo)型(RCT)與非對稱可控硅(ASCR)
逆導(dǎo)型可控硅(RCT)在芯片內(nèi)部反并聯(lián)二極管,如Toshiba的GR200XT,適用于需要處理反向續(xù)流的變頻器電路,可減少30%的封裝體積。非對稱可控硅(ASCR)通過優(yōu)化陰極短路結(jié)構(gòu),使反向耐壓只有正向的20-30%(如800V/200V),但正向?qū)▔航到档?.5V,例如IXYS的MCD312-16io1。這類器件專為特定拓?fù)洌ㄈ鏩VS諧振變換器)優(yōu)化,在太陽能微型逆變器中能提升2%的轉(zhuǎn)換效率。選型時需注意ASCR不能承受標(biāo)準(zhǔn)SCR的全反向電壓,否則會導(dǎo)致?lián)p壞。 可控硅模塊的觸發(fā)方式有直流、脈沖和交流等。西門康可控硅公司有哪些
艾賽斯快恢復(fù)可控硅的關(guān)斷時間可短至5μs,適用于高頻逆變電路。半控可控硅報價
單向可控硅的觸發(fā)特性解析單向可控硅的觸發(fā)特性對其正常工作極為關(guān)鍵。觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流是兩個重要參數(shù),只有當(dāng)控制極上施加的電壓達(dá)到一定閾值(觸發(fā)電壓),并且提供足夠的電流(觸發(fā)電流)時,單向可控硅才能可靠導(dǎo)通。不同型號的單向可控硅,其觸發(fā)電壓和電流值有所差異,這取決于器件的制造工藝和設(shè)計用途。觸發(fā)方式也多種多樣,常見的有直流觸發(fā)和脈沖觸發(fā)。直流觸發(fā)是在控制極上持續(xù)施加正向直流電壓,使可控硅導(dǎo)通;另外脈沖觸發(fā)則是在控制極上施加一個短暫的正向脈沖信號來觸發(fā)導(dǎo)通。在實際電路設(shè)計中,需根據(jù)具體應(yīng)用場景選擇合適的觸發(fā)方式和觸發(fā)電路。例如,在對響應(yīng)速度要求較高的電路中,脈沖觸發(fā)更為合適,因為其能快速使可控硅導(dǎo)通,減少延遲。同時,還要考慮觸發(fā)信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力,避免因外界干擾導(dǎo)致可控硅誤觸發(fā),影響電路正常運行。 半控可控硅報價