可控硅是一種具有單向導電性的半導體器件,其工作重點基于 PN 結的導通與阻斷特性。它由四層半導體材料交替構成 PNPN 結構,形成三個 PN 結。當陽極加正向電壓、陰極加反向電壓時,中間的 PN 結處于反向偏置,可控硅呈阻斷狀態。此時若向控制極施加正向觸發信號,控制極電流會引發內部正反饋,使中間 PN 結轉為正向偏置,可控硅迅速導通。導通后,即使撤去控制極信號,只要陽極電流維持在維持電流以上,仍能保持導通;只有陽極電流低于維持電流或施加反向電壓,可控硅才會關斷。這種 “一經觸發導通,控制極即失效” 的特性,使其成為理想的開關控制元件。
Infineon英飛凌智能可控硅模塊集成溫度保護和故障診斷功能。半控可控硅報價
傳統硅基可控硅仍是市場主流,如ONSemiconductor的MC3043。但碳化硅(SiC)可控硅如ROHM的SCS220KG已實現商業化,其耐溫可達200℃以上,開關損耗降低60%,特別適合新能源汽車OBC(車載充電機)。不過,SiC器件的導通電阻(Ron)目前仍比硅基高30%,且價格昂貴(約10倍)。氮化鎵(GaN)可控硅尚處實驗室階段,但理論開關頻率可達MHz級。材料選擇需綜合評估系統效率、散熱條件和成本預算,當前工業領域仍以優化后的硅基方案(如場終止型FS-IGBT混合模塊)為主流過渡方案。 西門康可控硅公司有哪些可控硅模塊型號中的字母數字表示電壓電流等級、功能特性、制造商等信息 。
小信號可控硅的額定電流通常小于1A,如NXP的BT169D(0.8A/600V),主要用于電子電路的過壓保護或邏輯控制。這類器件常采用SOT-23等微型封裝,門極觸發電流可低至1mA。中等功率器件(1-100A)如Littelfuse的S8025L(25A/800V)是家電控制的主流選擇。而大功率可控硅(>100A)幾乎全部采用模塊化設計,例如Westcode的S70CH(700A/1800V)采用平板壓接結構,需配套水冷系統。特別地,在超高壓領域(>6kV),如ABB的5STP30N6500(3000A/6500V)采用串聯芯片技術,用于軌道交通牽引變流器。功率等級的選擇需同時考慮RMS電流和浪涌電流(如電機啟動時的10倍過載)。
可控硅模塊的分類與選型可控硅模塊根據功能可分為單向(SCR)模塊和雙向(TRIAC)模塊,前者適用于直流或半波交流電路,后者則用于全波交流控制。按功率等級劃分,小功率模塊(如10A-50A)多采用TO-220或TO-247封裝,功率模塊(50A-300A)常為模塊化設計,而大功率模塊(500A以上)則采用平板壓接式結構,需搭配水冷散熱。選型時需重點考慮額定電壓(V_DRM)、電流(I_T(RMS))、觸發電流(I_GT)以及散熱條件。例如,工業加熱系統通常選擇耐高溫的SCR模塊(如SEMIKRON SKT系列),而變頻器需選用高頻特性優異的快恢復模塊(如IXYS MCO系列)。 可控硅工作原理:當陽極-陰極間加正向電壓,且門極施加足夠觸發電流時,可控硅導通。
特殊類型可控硅:逆導型(RCT)與非對稱可控硅(ASCR)
逆導型可控硅(RCT)在芯片內部反并聯二極管,如Toshiba的GR200XT,適用于需要處理反向續流的變頻器電路,可減少30%的封裝體積。非對稱可控硅(ASCR)通過優化陰極短路結構,使反向耐壓只有正向的20-30%(如800V/200V),但正向導通壓降降低0.5V,例如IXYS的MCD312-16io1。這類器件專為特定拓撲(如ZVS諧振變換器)優化,在太陽能微型逆變器中能提升2%的轉換效率。選型時需注意ASCR不能承受標準SCR的全反向電壓,否則會導致損壞。 可控硅模塊的觸發方式有直流、脈沖和交流等。西門康可控硅公司有哪些
艾賽斯快恢復可控硅的關斷時間可短至5μs,適用于高頻逆變電路。半控可控硅報價
單向可控硅的觸發特性解析單向可控硅的觸發特性對其正常工作極為關鍵。觸發電壓和觸發電流是兩個重要參數,只有當控制極上施加的電壓達到一定閾值(觸發電壓),并且提供足夠的電流(觸發電流)時,單向可控硅才能可靠導通。不同型號的單向可控硅,其觸發電壓和電流值有所差異,這取決于器件的制造工藝和設計用途。觸發方式也多種多樣,常見的有直流觸發和脈沖觸發。直流觸發是在控制極上持續施加正向直流電壓,使可控硅導通;另外脈沖觸發則是在控制極上施加一個短暫的正向脈沖信號來觸發導通。在實際電路設計中,需根據具體應用場景選擇合適的觸發方式和觸發電路。例如,在對響應速度要求較高的電路中,脈沖觸發更為合適,因為其能快速使可控硅導通,減少延遲。同時,還要考慮觸發信號的穩定性和抗干擾能力,避免因外界干擾導致可控硅誤觸發,影響電路正常運行。 半控可控硅報價