高壓直流輸電（HVDC）是晶閘管的重要應(yīng)用領(lǐng)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(wǎng)互聯(lián)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，而晶閘管是HVDC換流站的重要器件。在HVDC系統(tǒng)中，晶閘管主要用于構(gòu)成換流器，包括整流器和逆變器。整流器將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，逆變器則將直流電還原為交流電。傳統(tǒng)的HVDC換流器多采用12脈動(dòng)橋結(jié)構(gòu)，每個(gè)橋由6個(gè)晶閘管串聯(lián)組成，通過精確控制晶閘管的觸發(fā)角，可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電壓和功率的調(diào)節(jié)。晶閘管在HVDC中的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)包括：高耐壓能力（單個(gè)晶閘管可承受數(shù)千伏電壓）、大電流容量（可達(dá)數(shù)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(dá)800kV，額定電流達(dá)4000A，傳輸容量超過5000MW。然而，晶閘管在HVDC中的應(yīng)用也面臨挑戰(zhàn)。由于晶閘管屬于半控型器件，關(guān)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(xiàn)代HVDC系統(tǒng)引入了混合式換流器技術(shù)，將晶閘管與全控型器件（如IGBT）結(jié)合，提高系統(tǒng)的故障穿越能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。 晶閘管的串聯(lián)使用可提高耐壓等級(jí)。賽米控晶閘管原裝

單向晶閘管的參數(shù)選擇指南

在選擇單向晶閘管時(shí)，需要綜合考慮多個(gè)參數(shù)，以確保器件能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。額定通態(tài)平均電流是指晶閘管在正弦半波導(dǎo)通時(shí)，允許通過的**平均電流。選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流的大小，留出一定的余量，一般取額定電流為實(shí)際工作電流的 1.5-2 倍。額定電壓是指晶閘管能夠承受的**正向和反向電壓。選擇時(shí)，額定電壓應(yīng)高于實(shí)際工作電壓的峰值，一般取額定電壓為工作電壓峰值的 2-3 倍。維持電流是指晶閘管維持導(dǎo)通狀態(tài)所需的**小電流。如果負(fù)載電流小于維持電流，晶閘管可能會(huì)自行關(guān)斷。此外，還需要考慮晶閘管的門極觸發(fā)電流、觸發(fā)電壓、開關(guān)時(shí)間等參數(shù)。在高頻應(yīng)用中，應(yīng)選擇開關(guān)速度快的晶閘管，以減少開關(guān)損耗。 英飛凌晶閘管哪里有賣晶閘管模塊的觸發(fā)電路需與主電路電氣隔離，提高安全性。

可控硅(Silicon Controlled Rectifier,簡(jiǎn)稱SCR)，是可控硅整流元件的簡(jiǎn)稱，是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件，亦稱為晶閘管。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。

“一觸即發(fā)”。但是，如果陽極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不能導(dǎo)通。控制極的作用是通過外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。那么，用什么方法才能使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷呢?使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，可以斷開陽極電源或使陽極電流小于維持導(dǎo)通的最小值（稱為維持電流）。如果晶閘管陽極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動(dòng)直流電壓，那么，在電壓過零時(shí)，晶閘管會(huì)自行關(guān)斷。

單向晶閘管，也就是普通晶閘管（SCR），屬于四層三端的半導(dǎo)體器件，其結(jié)構(gòu)是 P-N-P-N。它有陽極（A）、陰極（K）和門極（G）這三個(gè)端子。當(dāng)陽極相對(duì)于陰極加上正向電壓，同時(shí)門極施加一個(gè)短暫的正向觸發(fā)脈沖時(shí)，晶閘管就會(huì)從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通，門極便失去控制作用，要使晶閘管關(guān)斷，只有讓陽極電流減小到維持電流以下，或者給陽極施加反向電壓。這種 “觸發(fā)導(dǎo)通、過零關(guān)斷” 的特性，讓單向晶閘管在可控整流、交流調(diào)壓等電路中得到了廣泛應(yīng)用。例如，在晶閘管整流器里，通過調(diào)整觸發(fā)角，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直流輸出電壓的連續(xù)調(diào)節(jié)，這在工業(yè)電機(jī)調(diào)速和電力系統(tǒng)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

晶閘管導(dǎo)通后，即使去掉觸發(fā)信號(hào)，仍會(huì)保持導(dǎo)通狀態(tài)。

晶閘管的觸發(fā)電路是確保其可靠工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)觸發(fā)電路時(shí)，需考慮觸發(fā)脈沖的幅度、寬度、前沿陡度以及與主電路的同步問題。同步問題是觸發(fā)電路設(shè)計(jì)的重要挑戰(zhàn)之一。在交流電路中，觸發(fā)脈沖必須與電源電壓保持嚴(yán)格的相位關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)通角的精確控制。常用的同步方法包括變壓器同步、過零檢測(cè)同步和數(shù)字鎖相環(huán)（PLL）同步。例如，在交流調(diào)壓電路中，通過檢測(cè)電源電壓過零點(diǎn)作為基準(zhǔn)，再延遲一定角度（觸發(fā)角α）輸出觸發(fā)脈沖，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載功率的調(diào)節(jié)。觸發(fā)脈沖參數(shù)的選擇直接影響晶閘管的性能。觸發(fā)脈沖幅度一般為門極觸發(fā)電流的3-5倍，以確保可靠觸發(fā)；脈沖寬度需大于晶閘管的開通時(shí)間（通常為5-20μs）；前沿陡度應(yīng)足夠大（通常要求di/dt>1A/μs），以提高晶閘管的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。隔離技術(shù)在觸發(fā)電路中至關(guān)重要。為避免主電路高壓對(duì)控制電路的干擾，通常采用脈沖變壓器、光耦或光纖進(jìn)行電氣隔離。例如，光耦隔離觸發(fā)電路利用發(fā)光二極管將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再通過光敏三極管還原為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)耐瑫r(shí)切斷電氣連接。 晶閘管模塊的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)需精確匹配負(fù)載特性，確保可靠觸發(fā)。普通晶閘管供應(yīng)商

低導(dǎo)通壓降的晶閘管模塊可減少電能損耗，提高能源利用效率。賽米控晶閘管原裝

可控整流是單向晶閘管的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。在單相半波可控整流電路中，晶閘管在交流輸入電壓的正半周內(nèi)，根據(jù)觸發(fā)角的大小導(dǎo)通，將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電。通過改變觸發(fā)角的大小，可以調(diào)節(jié)輸出直流電壓的平均值。在單相橋式全控整流電路中，四個(gè)晶閘管組成橋式結(jié)構(gòu)，能夠在交流輸入電壓的正負(fù)半周都進(jìn)行整流，輸出電壓的脈動(dòng)程度比半波整流電路小，平均電壓更高。在三相可控整流電路中，晶閘管將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，具有輸出電壓高、脈動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大功率直流電機(jī)調(diào)速、電解、電鍍等領(lǐng)域。例如，在直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)晶閘管的觸發(fā)角，可以改變電機(jī)的輸入電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié)，提高了系統(tǒng)的效率和控制精度。 賽米控晶閘管原裝