晶閘管芯片:如單向晶閘管(SCR)、雙向晶閘管(TRIAC)、門極可關斷晶閘管(GTO)等。
驅動電路:部分模塊(如智能功率模塊IPM)內置驅動IC,簡化外部控制。
散熱基板:采用銅或鋁基板,部分大功率模塊采用陶瓷基板(如AlN、Al?O?)以提高導熱性。
封裝結構:常見的有塑封(TO-247)、螺栓型(如SEMIKRONSKM系列)、平板壓接式等。
保護元件:部分模塊集成溫度傳感器、過流保護、RC緩沖電路等。
晶閘管常用于不間斷電源(UPS)和逆變器。單向晶閘管有哪些
高壓直流輸電(HVDC)是晶閘管的重要應用領域之一。與交流輸電相比,HVDC在長距離輸電、海底電纜輸電和異步電網互聯中具有明顯的優勢,而晶閘管是HVDC換流站的重要器件。在HVDC系統中,晶閘管主要用于構成換流器,包括整流器和逆變器。整流器將三相交流電轉換為直流電,逆變器則將直流電還原為交流電。傳統的HVDC換流器多采用12脈動橋結構,每個橋由6個晶閘管串聯組成,通過精確控制晶閘管的觸發角,可實現對直流電壓和功率的調節。晶閘管在HVDC中的關鍵優勢包括:高耐壓能力(單個晶閘管可承受數千伏電壓)、大電流容量(可達數千安培)、可靠性高(使用壽命長)和成本效益好。例如,中國的特高壓直流輸電工程(如±800kV云廣直流工程)采用了大量光控晶閘管(LTT),單閥組額定電壓達800kV,額定電流達4000A,傳輸容量超過5000MW。然而,晶閘管在HVDC中的應用也面臨挑戰。由于晶閘管屬于半控型器件,關斷依賴電流過零,因此在故障情況下的快速滅弧能力較弱。為解決這一問題,現代HVDC系統引入了混合式換流器技術,將晶閘管與全控型器件(如IGBT)結合,提高系統的故障穿越能力和動態響應性能。 西藏晶閘管排行榜晶閘管模塊的過載能力強,能在短時間內承受數倍額定電流。
在高電壓、大電流應用場景中,需將多個雙向晶閘管并聯或串聯使用。并聯應用時,主要問題是電流不均衡。由于各器件的伏安特性差異,可能導致部分器件過載。解決方法包括:1)選用同一批次、參數匹配的雙向晶閘管。2)在每個器件上串聯小阻值均流電阻(如 0.1Ω/5W),抑制電流不均。3)采用均流電抗器,利用電感的電流滯后特性平衡電流。串聯應用時,主要問題是電壓不均衡。各器件的反向漏電流差異會導致電壓分配不均,可能使部分器件承受過高電壓而擊穿。解決方法有:1)在每個雙向晶閘管兩端并聯均壓電阻(如 100kΩ/2W),使漏電流通過電阻分流。2)采用 RC 均壓網絡(如 0.1μF/400V 電容與 100Ω/2W 電阻串聯),抑制電壓尖峰。3)使用電壓檢測電路實時監測各器件電壓,動態調整均壓措施。實際應用中,雙向晶閘管的并聯和串聯往往結合使用,以滿足高電壓、大電流的需求,如高壓固態軟啟動器、大功率交流調壓器等。
由于在雙向可控硅的主電極上,無論加以正向電壓或是反向電壓,也不管觸發信號是正向還是反向,它都能被觸發導通,因此它有以下四種觸發方式:(1)當主電極T2對Tl所加的電壓為正向電壓,控制極G對***電極Tl所加的也是正向觸發信號。雙向可控硅觸發導通后,電流I2l的方向從T2流向T1。由特性曲線可知,這時雙向可控硅觸發導通規律是按***象限的特性進行的,又因為觸發信號是正向的,所以把這種觸發叫做“***象限的正向觸發”或稱為I+觸發方式。(2)如果主電極T2仍加正向電壓,而把觸發信號改為反向信號,這時雙向可控硅觸發導通后,通態電流的方向仍然是從T2到T1。我們把這種觸發叫做“***象限的負觸發”或稱為I-觸發方式。(3)兩個主電極加上反向電壓U12,輸入正向觸發信號,雙向可控硅導通后,通態電流從T1流向T2。雙向可控硅按第三象限特性曲線工作,因此把這種觸發叫做Ⅲ+觸發方式。 (4)兩個主電極仍然加反向電壓U12,輸入的是反向觸發信號,雙向可控硅導通后,通態電流仍從T1流向T2。這種觸發就叫做Ⅲ-觸發方式。 雙向可控硅雖然有以上四種觸發方式,但由于負信號觸發所需要的觸發電壓和電流都比較小。工作比較可靠,因此在實際使用時,負觸發方式應用較多。晶閘管的雪崩擊穿電壓是其重要安全參數。
晶閘管在實際應用中面臨過壓、過流、di/dt和dv/dt等應力,必須設計完善的保護電路以確保其安全可靠運行。
過壓保護通常采用RC吸收電路和壓敏電阻(MOV)。RC吸收電路并聯在晶閘管兩端,當出現電壓尖峰時,電容充電限制電壓上升率,電阻則消耗能量防止振蕩。壓敏電阻具有非線性伏安特性,當電壓超過閾值時,其阻值急劇下降,將過電壓鉗位在安全范圍內。例如,在感性負載電路中,晶閘管關斷時會產生反電動勢,RC吸收電路和MOV可有效抑制這一電壓尖峰。
過流保護主要依靠快速熔斷器和電流檢測電路。快速熔斷器在電流超過額定值時迅速熔斷,切斷電路;電流檢測電路(如霍爾傳感器)實時監測電流,當檢測到過流時,通過控制電路提前關斷晶閘管或觸發保護動作。在高壓大容量系統中,還可采用限流電抗器限制短路電流上升率。
光控晶閘管(LASCR)通過光信號觸發,適用于高壓隔離場景。江蘇晶閘管現貨
晶閘管模塊的觸發電路需與主電路電氣隔離,提高安全性。單向晶閘管有哪些
晶閘管模塊在工業電機控制中的應用在工業領域,晶閘管模塊是電機調速(如直流電機、交流變頻電機)的重要部件。三相全控橋模塊通過調節觸發角改變輸出電壓,實現電機無級變速。以軋鋼機為例,其驅動系統采用多組并聯的晶閘管模塊,輸出數千安培電流,同時通過閉環控制保證轉速精度。模塊的智能保護功能(如過流、過熱保護)可避免因負載突變導致的損壞。此外,軟啟動器也利用晶閘管模塊逐步提升電壓,減少電機啟動時的機械沖擊和電網浪涌。 單向晶閘管有哪些