可控硅模塊(SCR模塊)是一種四層(PNPN)半導體器件,通過門極觸發(fā)實現(xiàn)可控導通,廣泛應用于交流功率控制。其**結構包含陽極、陰極和門極三個電極,導通需滿足正向電壓和門極觸發(fā)電流(通常為5-500mA)的雙重條件。觸發(fā)后,內部形成雙晶體管正反饋回路,維持導通直至電流低于維持閾值(1-100mA)。例如,英飛凌的TZ900系列模塊額定電壓達6500V/4000A,采用壓接式封裝確保低熱阻(0.6℃/kW)。模塊通常集成多個可控硅芯片,通過并聯(lián)提升載流能力,同時配備RC緩沖電路抑制dv/dt(<1000V/μs)和電壓尖峰。在高壓直流輸電(HVDC)中,模塊串聯(lián)構成換流閥,觸發(fā)精度需控制在±1μs以內以保障系統(tǒng)同步。可控硅的優(yōu)點很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍數(shù)高達幾十萬倍。遼寧國產可控硅模塊廠家現(xiàn)貨
可控硅模塊按控制能力可分為普通SCR、雙向可控硅(TRIAC)、門極可關斷晶閘管(GTO)及集成門極換流晶閘管(IGCT)。TRIAC模塊(如ST的BTA系列)支持雙向導通,適用于交流調壓電路(如調光器),但觸發(fā)靈敏度較低(需50mA門極電流)。GTO模塊(三菱的CM系列)通過門極負脈沖(-20V/2000A)主動關斷,開關頻率提升至500Hz,但關斷損耗較高(10-20mJ/A)。IGCT模塊(ABB的5SGY系列)將門極驅動電路集成封裝,關斷時間縮短至3μs,適用于中壓變頻器(3.3kV/4kA)。碳化硅(SiC)可控硅正在研發(fā)中,理論耐壓達20kV,開關速度比硅基快100倍,未來將顛覆傳統(tǒng)高壓應用場景。新疆國產可控硅模塊大概價格多少額定通態(tài)電流(IT)即比較大穩(wěn)定工作電流,俗稱電流。常用可控硅的IT一般為一安到幾十安。
雙向可控硅型號,雙向可控硅是怎樣命名的雙向可控硅是怎樣命名的?雙向可控硅為什么稱為“TRIAC”?三端:TRIode(取個字母)交流半導體開關:ACsemiconductorswitch(取前兩個字母)以上兩組名詞組合成“TRIAC”中文譯意“三端雙向可控硅開關”。由此可見“TRIAC”是雙向可控硅的統(tǒng)稱。-------------------------------------雙向:Bi-directional(取個字母)控制:Controlled(取個字母)整流器:Rectifier(取個字母)再由這三組英文名詞的早字母組合而成:“BCR”中文譯意:雙向可控硅。以“BCR”來命名雙向可控硅的典型廠家如日本三菱,如:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。--------------------------------------雙向:Bi-directional(取個字母)三端:Triode(取個字母)由以上兩組單詞組合成“BT”,也是對雙向可控硅產品的型號命名,典型的生產商如:意法ST公司、荷蘭飛利浦-Philips公司,均以此來命名雙向可控硅.型號如:PHILIPS的BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139-600E、、等等。這些都是四象限/非絕緣型/雙向可控硅;Philips公司的產品型號前綴為“BTA”字頭的,通常是指三象限的雙向可控硅。而意法ST公司,則以“BT”字母為前綴來命名元件的型號。
E接成正向,而觸動發(fā)信號是負的,可控硅也不能導通。另外,如果不加觸發(fā)信號,而正向陽極電壓大到超過一定值時,可控硅也會導通,但已屬于非正常工作情況了。可控硅這種通過觸發(fā)信號(小觸發(fā)電流)來控制導通(可控硅中通過大電流)的可控特性,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。由于可控硅只有導通和關斷兩種工作狀態(tài),所以它具有開關特性,這種特性需要一定的條件才能轉化,此條件見表1表1可控硅導通和關斷條件狀態(tài)條件說明從關斷到導通1、陽極電位高于是陰極電位2、控制極有足夠的正向電壓和電流兩者缺一不可維持導通1、陽極電位高于陰極電位2、陽極電流大于維持電流兩者缺一不可從導通到關斷1、陽極電位低于陰極電位2、陽極電流小于維持電流任一條件即可應用舉例:可控硅在實際應用中電路花樣多的是其柵極觸發(fā)回路,概括起來有直流觸發(fā)電路,交流觸發(fā)電路,相位觸發(fā)電路等等。1、直流觸發(fā)電路:如圖2是一個電視機常用的過壓保護電路,當E+電壓過高時A點電壓也變高,當它高于穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓值時DZ道通,可控硅D受觸發(fā)而道通將E+短路,使保險絲RJ熔斷,從而起到過壓保護的作用。小功率塑封雙向可控硅通常用作聲光控燈光系統(tǒng)。額定電流:IA小于2A。
在柔**流輸電(FACTS)系統(tǒng)中,可控硅模塊構成靜止同步補償器(STATCOM)和統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)的**。國家電網(wǎng)的蘇州UPFC工程采用5000V/3000A可控硅模塊,實現(xiàn)500kV線路的潮流量精確調節(jié)(精度±1MW)。智能電網(wǎng)中,模塊需支持毫秒級響應,通過分布式門極驅動單元(DGD)實現(xiàn)多模塊同步觸發(fā)(誤差<0.5μs)。碳化硅可控硅的應用可降低系統(tǒng)損耗30%,并支持更高開關頻率(10kHz),未來將推動電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定性提升。直流機車牽引變流器采用可控硅模塊進行相控整流,例如中國和諧型電力機車使用3.3kV/1.5kA模塊,將25kV接觸網(wǎng)電壓降壓至1500V直流。再生制動時,可控硅逆變器將動能轉換為電能回饋電網(wǎng),效率超92%。高速動車組采用IGCT模塊(如龐巴迪的MITRAC系統(tǒng)),開關頻率1kHz,牽引電機諧波損耗減少40%。模塊需通過EN 50155鐵路標準認證,耐受50g機械沖擊和-40℃低溫啟動,MTBF(平均無故障時間)超過10萬小時。過零觸發(fā)-一般是調功,即當正弦交流電交流電電壓相位過零點觸發(fā),必須是過零點才觸發(fā),導通可控硅。新疆國產可控硅模塊大概價格多少
在應用可控硅時,只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽極電流或電壓。遼寧國產可控硅模塊廠家現(xiàn)貨
在鋼鐵廠電弧爐(200噸級)中,可控硅模塊調節(jié)電極電流(50-200kA),通過相位控制實現(xiàn)功率連續(xù)調節(jié)。西門子的SIMETAL系統(tǒng)采用水冷GTO模塊(6kV/6kA),響應時間<10ms,能耗降低20%。電解鋁生產中,可控硅模塊控制直流電流(比較高500kA),電壓降需<1V以節(jié)省電耗。模塊需應對強磁場干擾,采用磁屏蔽外殼(高導磁合金)和光纖觸發(fā)技術,電流控制精度達±0.3%。此外,動態(tài)無功補償裝置(SVC)依賴可控硅快速投切電抗器(TCR),響應時間<20ms,功率因數(shù)校正至0.98。遼寧國產可控硅模塊廠家現(xiàn)貨