可控硅是P1N1P2N2四層三端結構元件,共有三個PN結,分析原理時,可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成。雙向可控硅:雙向可控硅是一種硅可控整流器件,也稱作雙向晶閘管。這種器件在電路中能夠實現(xiàn)交流電的無觸點控制,以小電流控制大電流,具有無火花、動作快、壽命長、可靠性高以及簡化電路結構等優(yōu)點。從外表上看,雙向可控硅和普通可控硅很相似,也有三個電極。但是,它除了其中一個電極G仍叫做控制極外,另外兩個電極通常卻不再叫做陽極和陰極,而統(tǒng)稱為主電極Tl和T2。它的符號也和普通可控硅不同,是把兩個可控硅反接在一起畫成的。它的型號,在我國一般用“3CTS”或“KS”表示;國外的資料也有用“TRIAC”來表示的。雙向可控硅的規(guī)格、型號、外形以及電極引腳排列依生產廠家不同而有所不同,但其電極引腳多數(shù)是按T1、T2、G的顧序從左至右排列(觀察時,電極引腳向下,面對標有字符的一面)。 晶閘管模塊的觸發(fā)電路設計需精確匹配負載特性,確保可靠觸發(fā)。全控型晶閘管代理
在光伏和風電系統(tǒng)中,晶閘管模塊用于DC-AC逆變及電網并網。例如,集中式光伏逆變器采用IGCT(集成門極換流晶閘管)模塊,耐壓可達到6.5kV以上,效率超過98%。風電變流器則使用模塊化多電平拓撲(MMC),每個子模塊包含晶閘管和電容,實現(xiàn)高壓直流輸電(HVDC)。晶閘管模塊的高耐壓和低導通損耗特性,使其在大功率新能源裝備中不可替代。此外,儲能系統(tǒng)的雙向變流器也依賴晶閘管模塊來實現(xiàn)充放電控制。 上海單向晶閘管低導通壓降的晶閘管模塊可減少電能損耗,提高能源利用效率。
晶閘管(Thyristor)是一種大功率半導體開關器件,廣泛應用于電力電子領域。它由PNPN四層半導體結構組成,具有三個電極:陽極(A)、陰極(K)和門極(G)。晶閘管的**特性是“半控性”,即只能通過門極信號控制其導通,但無法直接控制關斷,需依賴外部電路強制電流過零或反向電壓才能關閉。這種特性使其特別適用于交流電的相位控制和直流電的開關調節(jié)。晶閘管因其高耐壓、大電流承載能力,成為工業(yè)電力控制的關鍵元件,如電機調速、電源轉換和高壓直流輸電等。
單向晶閘管的觸發(fā)電路設計單向晶閘管的觸發(fā)電路需要為門極提供合適的觸發(fā)脈沖,以確保器件可靠導通。觸發(fā)電路主要有阻容觸發(fā)、單結晶體管觸發(fā)、集成觸發(fā)電路等類型。阻容觸發(fā)電路結構簡單,成本低,它利用電容充放電來產生觸發(fā)脈沖,但脈沖寬度和相位控制精度較差。單結晶體管觸發(fā)電路能夠輸出前沿陡峭的脈沖,適用于中小功率的晶閘管電路。集成觸發(fā)電路如KJ004、TC787等,具有可靠性高、觸發(fā)精度高、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點,廣泛應用于工業(yè)控制領域。設計觸發(fā)電路時,需要考慮觸發(fā)脈沖的幅度、寬度、前沿陡度以及與主電路的同步問題。例如,在三相橋式全控整流電路中,觸發(fā)脈沖必須與三相電源同步,以保證晶閘管在正確的時刻導通,從而獲得穩(wěn)定的直流輸出。 晶閘管的關斷時間影響其工作頻率上限。
(1)按晶閘管類型分類SCR模塊:用于可控整流、電機驅動等,如三相全橋整流模塊。TRIAC模塊:適用于交流調壓,如調光器、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):結合GTO和IGBT優(yōu)點,適用于兆瓦級變流器。
(2)按電路拓撲分類單管模塊:單個晶閘管封裝,適用于簡單開關控制。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SCR組成,用于工業(yè)電機驅動、電焊機等。
(3)按智能程度分類普通晶閘管模塊:需外置驅動電路,如傳統(tǒng)SCR模塊。智能功率模塊(IPM):集成驅動、保護功能,如三菱的NX系列。
三相晶閘管模塊用于大功率工業(yè)電機驅動。甘肅CRRC中車晶閘管
晶閘管在電池充電器中實現(xiàn)恒流/恒壓控制。全控型晶閘管代理
單向晶閘管在交流調壓中的應用單向晶閘管在交流調壓電路中也發(fā)揮著重要作用。通過控制晶閘管在交流電每個周期內的導通角,可以調節(jié)負載上的電壓有效值。在燈光調光電路中,利用雙向晶閘管(可視為兩個單向晶閘管反向并聯(lián))或兩個單向晶閘管反并聯(lián),根據(jù)需要調節(jié)燈光的亮度。當導通角增大時,燈光亮度增加;當導通角減小時,燈光亮度降低。在電加熱控制電路中,通過調節(jié)晶閘管的導通角,可以控制加熱元件的功率,實現(xiàn)對溫度的精確控制。與傳統(tǒng)的電阻分壓調壓方式相比,晶閘管交流調壓具有無觸點、功耗小、壽命長等優(yōu)點。但在應用過程中,需要注意抑制晶閘管開關過程中產生的諧波干擾,以免對電網和其他設備造成不良影響。 全控型晶閘管代理