四川SEMIKRON晶閘管 上海庫熔電子電氣供應(yīng)

晶閘管模塊的主要類型

（1）按晶閘管類型分類SCR模塊：用于可控整流、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等，如三相全橋整流模塊。TRIAC模塊：適用于交流調(diào)壓，如調(diào)光器、家電控制。GTO模塊：用于高壓大電流場合，如電力電子變換器、HVDC（高壓直流輸電）。IGCT模塊（集成門極換流晶閘管）：結(jié)合GTO和IGBT優(yōu)點(diǎn)，適用于兆瓦級(jí)變流器。
（2）按電路拓?fù)浞诸悊喂苣K：單個(gè)晶閘管封裝，適用于簡單開關(guān)控制。半橋/全橋模塊：用于整流或逆變電路，如變頻器、UPS電源。三相整流模塊：由6個(gè)SCR組成，用于工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電焊機(jī)等。
（3）按智能程度分類普通晶閘管模塊：需外置驅(qū)動(dòng)電路，如傳統(tǒng)SCR模塊。智能功率模塊（IPM）：集成驅(qū)動(dòng)、保護(hù)功能，如三菱的NX系列。 TRIAC（雙向晶閘管）可控制交流電的雙向?qū)?，適合調(diào)光、調(diào)速。四川SEMIKRON晶閘管

單向晶閘管與其他功率器件的性能比較

單向晶閘管與其他功率器件如 IGBT、MOSFET 等相比，具有不同的性能特點(diǎn)和適用場景。單向晶閘管的優(yōu)點(diǎn)是耐壓高、電流容量大、成本低，適用于高電壓、大電流的場合，如高壓直流輸電、工業(yè)電機(jī)調(diào)速等。但其開關(guān)速度較慢，一般適用于低頻應(yīng)用。IGBT 結(jié)合了 MOSFET 和 BJT 的優(yōu)點(diǎn)，具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、導(dǎo)通壓降小等特點(diǎn)，適用于中高頻、中等功率的應(yīng)用，如變頻器、UPS 電源等。MOSFET 的開關(guān)速度**快，輸入阻抗極高，適用于高頻、小功率的應(yīng)用，如開關(guān)電源、高頻逆變器等。與單向晶閘管相比，IGBT 和 MOSFET 的控制更加靈活，可以通過柵極信號(hào)快速控制導(dǎo)通和關(guān)斷。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的電路要求和工作環(huán)境，選擇**合適的功率器件。例如，在高頻開關(guān)電源中，MOSFET 是優(yōu)先；而在高壓大電流的整流電路中，單向晶閘管則更為合適。 雙向晶閘管哪家優(yōu)惠晶閘管的動(dòng)態(tài)特性影響其開關(guān)損耗。

單向晶閘管在交流調(diào)壓中的應(yīng)用

單向晶閘管在交流調(diào)壓電路中也發(fā)揮著重要作用。通過控制晶閘管在交流電每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通角，可以調(diào)節(jié)負(fù)載上的電壓有效值。在燈光調(diào)光電路中，利用雙向晶閘管（可視為兩個(gè)單向晶閘管反向并聯(lián)）或兩個(gè)單向晶閘管反并聯(lián)，根據(jù)需要調(diào)節(jié)燈光的亮度。當(dāng)導(dǎo)通角增大時(shí)，燈光亮度增加；當(dāng)導(dǎo)通角減小時(shí)，燈光亮度降低。在電加熱控制電路中，通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角，可以控制加熱元件的功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確控制。與傳統(tǒng)的電阻分壓調(diào)壓方式相比，晶閘管交流調(diào)壓具有無觸點(diǎn)、功耗小、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。但在應(yīng)用過程中，需要注意抑制晶閘管開關(guān)過程中產(chǎn)生的諧波干擾，以免對(duì)電網(wǎng)和其他設(shè)備造成不良影響。

晶閘管的主要分類及其應(yīng)用領(lǐng)域

晶閘管家族成員眾多，根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能可分為普通晶閘管（SCR）、雙向晶閘管（TRIAC）、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、光控晶閘管（LTT）等。
1.普通晶閘管（SCR）是基本的類型，廣泛應(yīng)用于整流電路（如將交流電轉(zhuǎn)換為直流電）、交流調(diào)壓（如調(diào)光臺(tái)燈）和電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。其單向?qū)щ娦允蛊湓谥绷麟娐分杏葹檫m用，例如電解、電鍍等工業(yè)過程中的直流電源。
2.雙向晶閘管（TRIAC）是交流控制的理想選擇，可視為兩個(gè)反向并聯(lián)的SCR集成。它通過單一門極控制雙向?qū)ǎ喕私涣麟娐吩O(shè)計(jì)，常見于固態(tài)繼電器、家用調(diào)溫器和交流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。
3.門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）突破了傳統(tǒng)SCR只能通過外部電路關(guān)斷的限制，可通過門極施加反向脈沖電流實(shí)現(xiàn)自關(guān)斷。這一特性使其在高壓大容量逆變電路（如電力機(jī)車牽引系統(tǒng)）中占據(jù)重要地位。
4.光控晶閘管（LTT）以光信號(hào)觸發(fā)，具有電氣隔離特性，抗干擾能力強(qiáng)，主要用于高壓直流輸電（HVDC）和大型電力設(shè)備的控制，可有效避免電磁干擾引發(fā)的誤動(dòng)作。

晶閘管的雪崩擊穿電壓是其重要**參數(shù)。

晶閘管的結(jié)構(gòu)

晶閘管是一種四層半導(dǎo)體器件，其結(jié)構(gòu)由多個(gè)半導(dǎo)體材料層交替排列而成。它的**結(jié)構(gòu)是PNPN四層結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)P型半導(dǎo)體層和兩個(gè)N型半導(dǎo)體層組成。
以下是晶閘管的結(jié)構(gòu)分解：
N型區(qū)域（N-region）：晶閘管的外層是兩個(gè)N型半導(dǎo)體區(qū)域，通常被稱為N1和N2。這兩個(gè)區(qū)域在晶閘管的工作中起到了電流的傳導(dǎo)作用。
P型區(qū)域（P-region）：在N型區(qū)域之間有兩個(gè)P型半導(dǎo)體區(qū)域，通常稱為P1和P2。P型區(qū)域在晶閘管的工作中起到了電流控制的作用。
控制電極（Gate）：在P型區(qū)域的一端，有一個(gè)控制電極，通常稱為柵極（Gate）。柵極用來控制晶閘管的工作狀態(tài)，即控制它從關(guān)斷狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。
陽極（Anode）和陰極（Cathode）：N1區(qū)域連接到晶閘管的陽極，N2區(qū)域連接到晶閘管的陰極。陽極和陰極用來引導(dǎo)電流進(jìn)入和流出晶閘管。 GTO晶閘管可通過門極負(fù)脈沖關(guān)斷，適用于高壓大電流場合。上海螺栓型晶閘管

晶閘管的串聯(lián)使用可提高耐壓等級(jí)。四川SEMIKRON晶閘管

晶閘管特性

晶閘管VS與小燈泡EL串聯(lián)起來，通過開關(guān)S接在直流電源上。注意陽極A是接電源的正極，陰極K接電源的負(fù)極，控制極G通過按鈕開關(guān)SB接在1.5V直流電源的正極（這里使用的是KP1型晶閘管，若采用KP5型，應(yīng)接在3V直流電源的正極）。晶閘管與電源的這種連接方式叫做正向連接，也就是說，給晶閘管陽極和控制極所加的都是正向電壓。合上電源開關(guān)S，小燈泡不亮，說明晶閘管沒有導(dǎo)通；再按一下按鈕開關(guān)SB，給控制極輸入一個(gè)觸發(fā)電壓，小燈泡亮了，說明晶閘管導(dǎo)通了。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)給了我們什么啟發(fā)呢? 四川SEMIKRON晶閘管

這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們，要使晶閘管導(dǎo)通，一是在它的陽極A與陰極K之間外加正向電壓，二是在它的控制極G與陰極K之間輸入一個(gè)正向觸發(fā)電壓。晶閘管導(dǎo)通后，松開按鈕開關(guān)，去掉觸發(fā)電壓，仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)。