晶閘管
晶閘管
晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡稱,又稱可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier——SCR,簡稱可控硅)。因其承受的電壓和電流容量仍然是目前電力電子器件中較高的,且工作可靠,因此在大容量的應(yīng)用場合仍然具有比較重要的地位。
結(jié)構(gòu)及其工作原理:
從外形上看,主要有螺栓型(通常螺栓是其陽極,能與散熱器緊密聯(lián)接且安裝方便),紐扣型(可由兩個(gè)散熱器將其夾在中間)塑封體封裝結(jié)構(gòu)。
四層PNPN,三個(gè)PN結(jié)J1、J2、J3,引出陽極A、陰極K和門極(控制端)G三個(gè)聯(lián)接端。
a)外形:螺栓型、紐扣型、塑封;
b)結(jié)構(gòu);
c)電氣圖形符號
1,結(jié)構(gòu):有4層結(jié)構(gòu)即(PNPN),3端引出線(A陽極、K陰極、G門極)的器件。
2,晶閘管在工作過程中,它的A陽極和K陰極可與電源或負(fù)載連接組成晶閘管的主電路。
3,晶閘管的控制電路:晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接。
4,當(dāng)晶閘管陽極A接電源正極,陰極K接電源負(fù)極時(shí),稱晶閘管接入正向陽極電壓,否則為接入反向陽極電壓。
5,晶閘管門極接入正向門極電壓,當(dāng)晶閘管門極G接門極電源正極,陰極K接電源負(fù)極時(shí)的情況,否則為接入反向門極電壓。
6,觸發(fā)脈沖電壓:晶閘管一旦導(dǎo)通后,門極G失去控制作用,所以為了使晶閘管導(dǎo)通,加到門極和陰極之間的電壓只要是一個(gè)正向的脈沖就行了。
7,維持電流:在晶閘管導(dǎo)通的情況下,隨著主回路電源電壓的降低,主回路電流降低到某一數(shù)值以下時(shí),晶閘管關(guān)斷,這個(gè)能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流,用IH表示,一般為十幾毫安至幾十毫安(10MA~70MA)。
在當(dāng)前電力電子行業(yè)的蓬勃發(fā)展中,雙向可控硅作為高效的電力控制元件,正廣泛應(yīng)用于電源管理、調(diào)光控制、電機(jī)驅(qū)動等領(lǐng)域。隨著智能家居和工業(yè)自動化需求的增加,市場對高性能、低損耗和高熱效應(yīng)的雙向可控硅提出了更高要求。
選型要求
雙向可控硅的選型要求需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境、功率需求以及熱管理能力等多個(gè)因素綜合考慮。以下是選型時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注的要素,并結(jié)合場效應(yīng)CMF08產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行說明:
電壓等級:
雙向可控硅應(yīng)能承受電路中的最大反向電壓,通常考慮反向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓(VRRM)和正向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓(VDRM)。選型時(shí),額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的2到3倍。場效應(yīng)CMF08的反向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為800V,正向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為800V,確保其在高壓環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,適用于高壓電力控制和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
電流等級:
根據(jù)應(yīng)用中的工作電流,選擇適當(dāng)?shù)耐☉B(tài)均方根電流(IT(RMS))。通常,選擇的可控硅電流值應(yīng)為實(shí)際工作電流的2到3倍,以確保可控硅具備足夠的過載能力。場效應(yīng)CMF08的通態(tài)均方根電流為8A,適合中等功率的電力轉(zhuǎn)換和控制應(yīng)用,保證了高效運(yùn)行和可靠性。
觸發(fā)方式:
雙向可控硅支持正負(fù)脈沖觸發(fā),具有四種觸發(fā)方式。CMF08設(shè)計(jì)的門極觸發(fā)電流(IGT)為≦70mA,門極觸發(fā)電壓(VGT)為1.3V,能夠與大多數(shù)驅(qū)動電路兼容,確保設(shè)備在不同應(yīng)用環(huán)境下的靈活性和易用性。
封裝類型:
根據(jù)應(yīng)用中的安裝需求,選擇合適的封裝類型,確保可控硅能夠有效散熱并適應(yīng)空間限制。CMF08提供TO-220F封裝,具備良好的熱管理能力,適用于緊湊型設(shè)計(jì)的工業(yè)設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品。
熱性能:
熱管理能力是高功率應(yīng)用中的關(guān)鍵因素。雙向可控硅在選型時(shí)應(yīng)關(guān)注其熱阻和結(jié)溫,以確保器件在工作時(shí)能有效散熱。CMF08具有高熱性能,適合功率較大的應(yīng)用,在長時(shí)間高負(fù)載下仍能保持低損耗和穩(wěn)定性。
通態(tài)壓降:
通態(tài)壓降(VTM)較低的可控硅能夠減少在通態(tài)時(shí)的熱損耗,提升整體能效。CMF08設(shè)計(jì)的低通態(tài)壓降特性進(jìn)一步降低了功率損耗,提升了系統(tǒng)的能源效率,尤其在需要長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的場景中表現(xiàn)出色。
電壓上升率(dv/dt):
高電壓上升率(dv/dt)的可控硅能有效防止誤導(dǎo)通,保證電路的穩(wěn)定性。CMF08具備較高的dv/dt耐受能力,適用于高速切換和對抗電壓突變的場景,確保可靠性。
場效應(yīng)CMF08雙向可控硅憑借其卓越的性能,能夠滿足不同應(yīng)用場景的需求,尤其適合電機(jī)控制、電源轉(zhuǎn)換器和調(diào)光控制等領(lǐng)域。其關(guān)鍵參數(shù)如800V的反向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓、8A的通態(tài)均方根電流、以及50mA的低門極觸發(fā)電流,使其成為低功耗、高效能應(yīng)用的不二選擇。CMF08的低損耗和高熱性能確保其在高負(fù)載環(huán)境下穩(wěn)定工作,進(jìn)一步提升了設(shè)備的可靠性與安全性。
