絕緣型可控硅模塊

來源: 發(fā)布時間:2025-07-11
可控硅在整流電路中的工作原理應(yīng)用

在整流電路中,可控硅的工作原理體現(xiàn)為對交流電的定向控制。以單相半控橋整流為例,交流正半周時,陽極受正向電壓的可控硅在觸發(fā)信號作用下導(dǎo)通,電流經(jīng)負(fù)載形成回路;負(fù)半周時,反向并聯(lián)的二極管導(dǎo)通,可控硅因反向電壓阻斷。通過改變觸發(fā)信號出現(xiàn)的時刻(控制角),可調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通時間,從而改變輸出直流電壓的平均值。全控橋整流則利用四只可控硅,通過對稱觸發(fā)控制正負(fù)半周電流,實現(xiàn)全波整流??煽毓璧膯蜗?qū)ê涂煽赜|發(fā)特性,使整流電路既能實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換,又能靈活調(diào)節(jié)輸出,滿足不同負(fù)載需求。 可控硅開關(guān)速度快,適用于高頻應(yīng)用場景。絕緣型可控硅模塊

可控硅

按功能集成度分類:基礎(chǔ)型與智能可控硅

基礎(chǔ)型可控硅只包含PNPN**結(jié)構(gòu),如Microsemi的2N6509G。而智能模塊如Infineon的ITR系列集成了過溫保護(hù)、故障診斷和RC緩沖電路,通過IGBT兼容的驅(qū)動接口(如+15V/-5V電平)簡化系統(tǒng)設(shè)計。更先進(jìn)的IPM(智能功率模塊)如三菱的PM75CL1A120將TRIAC與MCU、電流傳感器集成,實現(xiàn)閉環(huán)控制。這類模塊雖然價格是普通器件的3-5倍,但能減少**元件數(shù)量50%以上,在伺服驅(qū)動器等**應(yīng)用中性價比***。未來趨勢是集成無線監(jiān)測功能,如ST的STPOWER系列可通過藍(lán)牙傳輸溫度、電流等實時參數(shù)。 Infineon可控硅供應(yīng)商Infineon英飛凌可控硅具有極低的導(dǎo)通損耗,可顯著提高能源轉(zhuǎn)換效率。

絕緣型可控硅模塊,可控硅
按導(dǎo)通特性分類:單向可控硅(SCR)與雙向可控硅(TRIAC)

單向可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR)是**基礎(chǔ)的可控硅類型,其重要特點(diǎn)是只允許電流單向流動,即從陽極(A)到陰極(K)。這種器件通過門極(G)觸發(fā)后,只有在正向偏置條件下才能維持導(dǎo)通,反向時則完全阻斷。SCR廣泛應(yīng)用于直流電路或交流半波整流,如電鍍電源、電池充電器等場景。典型型號如2N5060(1A/100V)和TYN612(12A/600V)。相比之下,雙向可控硅(TRIAC)可視為兩個反向并聯(lián)的SCR,能同時控制交流電的正負(fù)半周。這種特性使其成為交流調(diào)光、電機(jī)調(diào)速等應(yīng)用的理想選擇,如BT136(4A/600V)和BTA41(40A/800V)。從結(jié)構(gòu)上看,TRIAC雖然集成度更高,但其開關(guān)速度和dv/dt耐受能力通常略遜于SCR。

可控硅模塊保護(hù)電路設(shè)計要點(diǎn)

為防止可控硅模塊因過壓、過流或過熱損壞,必須設(shè)計保護(hù)電路:過壓保護(hù):并聯(lián)RC緩沖電路(如100Ω+0.1μF)吸收關(guān)斷時的電壓尖峰。過流保護(hù):串聯(lián)快熔保險絲或使用電流傳感器觸發(fā)關(guān)斷。dv/dt保護(hù):在門極-陰極間并聯(lián)電阻電容網(wǎng)絡(luò)(如1kΩ+100nF),抑制誤觸發(fā)。溫度保護(hù):集成NTC熱敏電阻或溫度開關(guān),實時監(jiān)控基板溫度。例如,Infineon英飛凌的智能模塊(如IKW系列)內(nèi)置故障反饋功能,可直接聯(lián)動控制系統(tǒng)。 賽米控可控硅模塊內(nèi)置溫度傳感器,可實現(xiàn)實時溫度監(jiān)控和過熱保護(hù)功能。

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單向可控硅的工作原理特點(diǎn)

單向可控硅的工作原理具有明顯的單向性,只允許電流從陽極流向陰極。當(dāng)陽極接正向電壓、陰極接反向電壓時,控制極觸發(fā)信號能使其導(dǎo)通;若電壓極性反轉(zhuǎn),無論有無觸發(fā)信號,均處于阻斷狀態(tài)。其導(dǎo)通后的電流路徑固定,內(nèi)部正反饋只有在正向電壓下形成。在整流電路中,單向可控硅利用這一特性將交流電轉(zhuǎn)為脈動直流電,通過控制觸發(fā)角調(diào)節(jié)輸出電壓。關(guān)斷時,除滿足電流低于維持電流外,反向電壓的施加會加速關(guān)斷過程。這種單向?qū)щ娦允蛊湓谥绷麟姍C(jī)調(diào)速、蓄電池充電等直流控制場景中不可或缺。 Infineon英飛凌可控硅采用優(yōu)化的dv/dt特性,有效抑制開關(guān)過程中的電壓尖峰。高頻可控硅電子元器件

賽米控可控硅采用獨(dú)特的DCB陶瓷基板技術(shù),提高了模塊的絕緣性能和熱循環(huán)能力。絕緣型可控硅模塊

雙向可控硅的保護(hù)電路設(shè)計

雙向可控硅(TRIAC,Triode for Alternating Current)是一種特殊的半導(dǎo)體開關(guān)器件,能夠雙向?qū)ń涣麟娏鳎瑥V泛應(yīng)用于交流調(diào)壓、電機(jī)控制、燈光調(diào)節(jié)等領(lǐng)域。雙向可控硅應(yīng)用中需設(shè)計保護(hù)電路以防損壞。過電壓保護(hù)可并聯(lián)RC吸收電路,抑制開關(guān)過程中的尖峰電壓;過電流保護(hù)可串聯(lián)快速熔斷器,限制故障電流。針對浪涌電壓,可加裝壓敏電阻,吸收瞬時過電壓。門極保護(hù)需串聯(lián)限流電阻,防止過大觸發(fā)電流損壞門極。合理的散熱設(shè)計也至關(guān)重要,通過散熱片降低結(jié)溫,避免過熱失效。 絕緣型可控硅模塊

標(biāo)簽: 熔斷器 二極管 可控硅