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晶閘管的交流-直流轉換、電壓控制、電力因數校正作用 晶閘管是一種重要的電力控制器件，它在電子和電力領域中發揮著關鍵的作用。其主要功能是控制電流流動，實現電力的開關和調節。 （1）交流-直流轉換 晶閘管可以將交流電轉換為直流電，這在一些特定的應用中很有用，如直流電動機的驅動、直流電源的獲取等。 （2）電壓控制 晶閘管還可以用來控制電路的電壓，通過控制晶閘管的觸發角來調整電壓波形，實現對電路的電壓進行調節。 （3）電力因數校正 晶閘管可以用來改善電力系統的功率因數。通過控制晶閘管的導通角，可以在電路中產生一定的諧波電流，從而改善系統的功率因數。 電力穩定性提升： 在電力系統中，晶閘管可以...

單向晶閘管的伏安特性研究 單向晶閘管的伏安特性曲線直觀地反映了其工作狀態。當門極開路時，如果陽極加正向電壓，在一定范圍內，晶閘管處于正向阻斷狀態，只有很小的漏電流。當正向電壓超過正向轉折電壓時，晶閘管會突然導通，進入低阻狀態。而當門極施加正向觸發脈沖時，晶閘管在較低的正向電壓下就能導通，觸發電流越大，導通時間越短。在反向電壓作用下，晶閘管處于反向阻斷狀態，只有極小的反向漏電流，當反向電壓超過反向擊穿電壓時，器件會因擊穿而損壞。深入理解伏安特性對于合理選擇晶閘管的參數以及設計觸發電路至關重要。例如，在設計過壓保護電路時，需要確保晶閘管的正向轉折電壓高于正常工作電壓，以避免誤觸發。 晶閘管常用...

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SCR模塊。智能功率模塊（IPM）：集...

雙向晶閘管的故障診斷與維修技術 雙向晶閘管在使用過程中可能出現各種故障，常見故障及診斷方法如下：1）無法導通：可能原因包括門極觸發電路故障、門極開路、雙向晶閘管損壞。檢測時，先用萬用表測量門極與主端子間的電阻，正常情況下應為低阻值；若阻值無窮大，說明門極開路。再用示波器觀察觸發脈沖波形，若無脈沖或脈沖幅度不足，需檢查觸發電路。2）無法關斷：可能是負載電流小于維持電流、主端子間存在短路或雙向晶閘管擊穿。可通過測量主端子間電阻判斷是否短路，若電阻接近零，說明器件已擊穿。3）過熱：可能原因是散熱不良、負載過大或通態壓降異常升高。檢查散熱片是否積塵、風扇是否正常運轉，測量通態壓降是否超過額定...

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SCR模塊。智能功率模塊（IPM）：集...

雙向晶閘管的散熱設計與熱管理策略 雙向晶閘管的散熱設計直接影響其性能和可靠性。當雙向晶閘管導通時，通態壓降（約 1.5V）會產生功耗，導致結溫升高。若結溫超過額定值（通常為 125°C），器件性能會下降，甚至損壞。散熱方式主要有自然冷卻、強迫風冷和水冷。對于小功率應用（如家用調光器），可采用自然冷卻，通過鋁合金散熱片擴大散熱面積。散熱片的熱阻需根據雙向晶閘管的功耗和環境溫度計算，一般要求熱阻小于 10°C/W。對于**率應用（如電機控制器），可采用強迫風冷，通過風扇加速空氣流動，降低散熱片溫度。此時需注意風扇的風量和風壓匹配，確保散熱效率。對于高功率應用（如工業加熱設備），水冷系統是...

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）或兩個單向晶閘管反并聯，根據需要調節燈光的亮度。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，通過調節晶閘管的導通角，可以控制加熱元件的功率，實現對溫度的精確控制。與傳統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。 晶閘管在光伏逆變...

雙向晶閘管的并聯與串聯應用技術 在高電壓、大電流應用場景中，需將多個雙向晶閘管并聯或串聯使用。并聯應用時，主要問題是電流不均衡。由于各器件的伏安特性差異，可能導致部分器件過載。解決方法包括：1）選用同一批次、參數匹配的雙向晶閘管。2）在每個器件上串聯小阻值均流電阻（如 0.1Ω/5W），抑制電流不均。3）采用均流電抗器，利用電感的電流滯后特性平衡電流。串聯應用時，主要問題是電壓不均衡。各器件的反向漏電流差異會導致電壓分配不均，可能使部分器件承受過高電壓而擊穿。解決方法有：1）在每個雙向晶閘管兩端并聯均壓電阻（如 100kΩ/2W），使漏電流通過電阻分流。2）采用 RC 均壓網絡（如 0.1...

可控硅(SiliconControlledRectifier)簡稱SCR，是一種大功率電器元件，也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長等優點。在自動控制系統中，可作為大功率驅動器件，實現用小功率控件控制大功率設備。它在交直流電機調速系統、調功系統及隨動系統中得到了廣泛的應用。 可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅，簡稱TRIAC。雙向可控硅在結構上相當于兩個單向可控硅反向連接，這種可控硅具有雙向導通功能。其通斷狀態由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負脈沖)可使其正向(或反向)導通。這種裝置的優點是控制電路簡單，沒有反向耐壓問題，因此特別適合做交流無...

可控硅的主要參數有： 1、 額定通態平均電流IT 在一定條件下，陽極---陰極間可以連續通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。 2、 正向阻斷峰值電壓VPF 在控制極開路未加觸發信號，陽極正向電壓還未超過導能電壓時，可以重復加在可控硅兩端的正向峰值電壓。可控硅承受的正向電壓峰值，不能超過手冊給出的這個參數值。 3、 反向阻斷峰值電壓VPR 當可控硅加反向電壓，處于反向關斷狀態時，可以重復加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時，不能超過手冊給出的這個參數值。 4、 觸發電壓VGT 在規定的環境溫度下，陽極---陰極間加有一定電壓時，可控硅從關斷狀態轉為導通狀態所需要的**小控制極電流和電壓。 5...

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）或兩個單向晶閘管反并聯，根據需要調節燈光的亮度。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，通過調節晶閘管的導通角，可以控制加熱元件的功率，實現對溫度的精確控制。與傳統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。 晶閘管在過壓或過...

雙向晶閘管的觸發特性與模式選擇 雙向晶閘管的觸發特性是其應用的**，觸發模式的選擇直接影響電路性能。四種觸發模式中，模式 Ⅰ+（T2 正、G 正）觸發靈敏度*高，所需門極電流**小，適用于低功耗控制電路；模式 Ⅲ-（T2 負、G 負）靈敏度*低，需較大門極電流，通常較少使用。實際應用中，需根據負載類型和電源特性選擇觸發模式。例如，對于感性負載（如電機），由于電流滯后于電壓，可能在電壓過零后仍有電流，此時應選用模式 Ⅰ+ 和 Ⅲ+ 組合觸發，以確保正負半周均能可靠導通。觸發電路設計時，需考慮門極觸發電流（IGT）、觸發電壓（VGT）和維持電流（IH）等參數。IGT 過小可能導致觸發不可靠，過...

晶閘管的結構分解： N型區域（N-region）：晶閘管的外層是兩個N型半導體區域，通常被稱為N1和N2。這兩個區域在晶閘管的工作中起到了電流的傳導作用。 P型區域（P-region）：在N型區域之間有兩個P型半導體區域，通常稱為P1和P2。P型區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型區域的一端，有一個控制電極，通常稱為柵極（Gate）。柵極用來控制晶閘管的工作狀態，即控制它從關斷狀態切換到導通狀態。 陽極（Anode）和陰極（Cathode）：N1區域連接到晶閘管的陽極，N2區域連接到晶閘管的陰極。陽極和陰極用來引導電流進入和流出晶...

晶閘管在工作過程中會因導通損耗和開關損耗產生熱量，若不能及時散熱，將導致結溫升高，影響器件性能甚至損壞。因此，散熱設計是晶閘管應用中的關鍵環節。散熱方式主要包括自然散熱、強制風冷、水冷和熱管散熱。自然散熱適用于小功率場合，通過散熱器的表面面積和自然對流將熱量散發到空氣中；強制風冷通過風扇加速空氣流動，提高散熱效率，適用于中等功率應用；水冷則利用冷卻液（如水或乙二醇）帶走熱量，散熱效率更高，常用于大功率晶閘管模塊（如兆瓦級變頻器）；熱管散熱結合了熱管的高導熱性和空氣冷卻的便利性，在緊湊空間中具有優勢。智能晶閘管模塊內置保護電路，可防止過壓、過流對器件造成損壞。廣西螺栓型晶閘管晶閘管 晶閘管的結...

晶閘管的特性 （1）雙向導電性：即可以在正向和反向電壓下都導通電流。這使得晶閘管可以用于交流和直流電路中，實現雙向電流的控制。 （2）開關特性：即在控制電壓作用下，從關斷狀態切換到導通狀態。一旦晶閘管導通，它將保持導通狀態，直到電流降至零或通過外部控制斷開。這種開關特性使得晶閘管在電路中可以實現高效的電流開關控制。 （3）觸發控制：晶閘管的導通狀態可以通過觸發電流來控制。當柵極（Gate）施加足夠的電流時，晶閘管會從關斷狀態切換到導通狀態。這種觸發控制使得晶閘管在電路中可以精確地控制電流的通斷。 （4）高電流和電壓承受能力：晶閘管可以承受相當大的電流和電壓。這使得它適用于高功率電路和...

晶閘管的主要分類及其應用領域 晶閘管家族成員眾多，根據結構和功能可分為普通晶閘管（SCR）、雙向晶閘管（TRIAC）、門極可關斷晶閘管（GTO）、光控晶閘管（LTT）等。 1.普通晶閘管（SCR）是基本的類型，廣泛應用于整流電路（如將交流電轉換為直流電）、交流調壓（如調光臺燈）和電機調速系統。其單向導電性使其在直流電路中尤為適用，例如電解、電鍍等工業過程中的直流電源。 2.雙向晶閘管（TRIAC）是交流控制的理想選擇，可視為兩個反向并聯的SCR集成。它通過單一門極控制雙向導通，簡化了交流電路設計，常見于固態繼電器、家用調溫器和交流電動機的正反轉控制。 3.門極可關斷晶閘管（GTO）突破了傳...

可控硅的主要參數有： 1、 額定通態平均電流IT 在一定條件下，陽極---陰極間可以連續通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。 2、 正向阻斷峰值電壓VPF 在控制極開路未加觸發信號，陽極正向電壓還未超過導能電壓時，可以重復加在可控硅兩端的正向峰值電壓。可控硅承受的正向電壓峰值，不能超過手冊給出的這個參數值。 3、 反向阻斷峰值電壓VPR 當可控硅加反向電壓，處于反向關斷狀態時，可以重復加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時，不能超過手冊給出的這個參數值。 4、 觸發電壓VGT 在規定的環境溫度下，陽極---陰極間加有一定電壓時，可控硅從關斷狀態轉為導通狀態所需要的**小控制極電流和電壓。 5...

晶閘管的工作原理 晶閘管（Thyristor）是一種具有可控單向導電性的半導體器件，也被稱為 “晶體閘流管”，是電力電子技術中常用的功率控制元件。 晶閘管的導通機制基于“雙晶體管模型”。當陽極加正向電壓且門極注入觸發電流時，內部兩個等效晶體管（PNP和NPN）形成正反饋，使器件迅速進入飽和導通狀態。一旦導通，即使移除門極信號，晶閘管仍維持導通，直至陽極電流低于維持電流（IH）或施加反向電壓。這種“自鎖效應”使其適合高功率場景，但也帶來關斷復雜性的問題。關斷方法包括自然換相（交流過零）或強制換相（LC諧振電路）。 晶閘管的觸發角控制可調節輸出電壓或功率。西門康賽米控晶...

晶閘管模塊的分類與選型要點 晶閘管模塊可按功能分為整流模塊、逆變模塊、交流調壓模塊等，也可按封裝形式分為塑封型、壓接型和智能模塊（IPM）。選型時需重點考慮以下參數：電壓/電流等級：如額定電壓（VDRM）需高于實際工作電壓的1.5倍，電流容量（IT(RMS)）需留有余量。散熱需求：風冷模塊適用于中低功率（如10-100A），水冷模塊則用于兆瓦級變流器。控制方式：普通SCR模塊需外置觸發電路，而智能模塊（如富士7MBR系列）集成驅動和保護功能，簡化設計。應用場景也影響選型，例如電焊機需選擇高di/dt耐受能力的模塊，而光伏逆變器則需低開關損耗的快速晶閘管模塊。 晶閘管模塊的觸發方式包括電流觸...

晶閘管模塊（Thyristor Module）是一種集成了晶閘管芯片、驅動電路、散熱結構和保護功能的功率電子器件，廣泛應用于工業控制、電力電子、新能源等領域。與分立式晶閘管相比，模塊化設計具有更高的功率密度、更好的散熱性能和更便捷的系統集成能力。 晶閘管模塊的基本組成晶閘管模塊通常由以下部分構成： 晶閘管芯片：如單向晶閘管（SCR）、雙向晶閘管（TRIAC）、門極可關斷晶閘管（GTO）等。 驅動電路：部分模塊（如智能功率模塊IPM）內置驅動IC，簡化外部控制。 散熱基板：采用銅或鋁基板，部分大功率模塊采用陶瓷基板（如AlN、Al?O?）以提高導熱性。 封裝結構：常見的有塑封（T...

晶閘管的結構 晶閘管是一種四層半導體器件，其結構由多個半導體材料層交替排列而成。它的**結構是PNPN四層結構，由兩個P型半導體層和兩個N型半導體層組成。 以下是晶閘管的結構分解： N型區域（N-region）：晶閘管的外層是兩個N型半導體區域，通常被稱為N1和N2。這兩個區域在晶閘管的工作中起到了電流的傳導作用。 P型區域（P-region）：在N型區域之間有兩個P型半導體區域，通常稱為P1和P2。P型區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型區域的一端，有一個控制電極，通常稱為柵極（Gate）。柵極用來控制晶閘管的工作狀態，即控制它從關斷狀態切換到導通狀態...

晶閘管模塊的散熱設計與失效分析 晶閘管是一種半控型功率半導體器件，主要用于電力電子控制。其散熱能力直接決定其功率上限。常見方案包括：風冷：鋁散熱片配合風扇，適用于50A以下模塊。水冷：銅質冷板內嵌流道，可處理1000A以上電流（如西門子Simodrive模塊）。相變冷卻：蒸發冷卻技術用于超高頻場景。失效模式多源于過熱或電壓擊穿，如焊料層疲勞導致熱阻上升，或dv/dt過高引發誤觸發。通過紅外熱成像和在線監測可提前預警故障。 晶閘管模塊集成多個芯片，提高功率密度和可靠性。廣西晶閘管咨詢電話晶閘管雙向晶閘管的觸發特性與模式選擇 雙向晶閘管的觸發特性是其應用的**，觸發模式的選擇直接影響電路性...

晶閘管的過壓保護、過流保護 晶閘管在實際應用中面臨過壓、過流、di/dt和dv/dt等應力，必須設計完善的保護電路以確保其安全可靠運行。 過壓保護通常采用RC吸收電路和壓敏電阻（MOV）。RC吸收電路并聯在晶閘管兩端，當出現電壓尖峰時，電容充電限制電壓上升率，電阻則消耗能量防止振蕩。壓敏電阻具有非線性伏安特性，當電壓超過閾值時，其阻值急劇下降，將過電壓鉗位在安全范圍內。例如，在感性負載電路中，晶閘管關斷時會產生反電動勢，RC吸收電路和MOV可有效抑制這一電壓尖峰。 過流保護主要依靠快速熔斷器和電流檢測電路。快速熔斷器在電流超過額定值時迅速熔斷，切斷電路；電流檢測電路（如霍爾傳感器）實時監測...

晶閘管的基本概念 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。晶閘管因其高耐壓、大電流承載能力，成為工業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。 晶閘管模塊的水冷設計適用于高功率應用。SEMIKRON西門康晶閘管批發晶閘管晶閘管與IGBT的技術對比與應用場景分析 晶閘管和...

晶閘管的結構原件 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...

雙向晶閘管的基本原理與結構解析 雙向晶閘管（Triac）是一種能雙向導通的半導體功率器件，本質上相當于兩個反并聯的普通晶閘管（SCR）集成在同一芯片上。其結構由五層半導體（P-N-P-N-P）構成，擁有三個電極：主端子 T1、T2 和門極 G。與單向晶閘管不同，雙向晶閘管無論在交流電壓的正半周還是負半周，只要門極施加合適的觸發信號，就能導通。觸發方式分為四種模式：T2 為正，G 為正（模式 Ⅰ+）；T2 為正，G 為負（模式 Ⅰ-）；T2 為負，G 為正（模式 Ⅲ+）；T2 為負，G 為負（模式 Ⅲ-）。其中，模式 Ⅰ+ 的觸發靈敏度*高，模式 Ⅲ- *低。雙向晶閘管的伏安特性曲線關于原點...

晶閘管的di/dt保護、dv/dt保護 晶閘管在實際應用中面臨過壓、過流、di/dt 和 dv/dt 等應力，必須設計完善的保護電路以確保其安全可靠運行。 di/dt保護是防止晶閘管在導通瞬間因電流上升率過大而損壞的關鍵。過大的di/dt會導致結溫局部過高，甚至引發器件長久性損壞。通常在晶閘管陽極串聯電感（如空心電抗器）或采用飽和電抗器，限制di/dt在允許范圍內（一般為幾十A/μs至幾百A/μs）。 dv/dt保護用于防止晶閘管在阻斷狀態下因電壓上升率過大而誤觸發。過高的dv/dt會使結電容充電電流增大，當該電流超過門極觸發電流時，晶閘管將誤導通。常用的dv/dt保護措施是在晶閘管兩端并...

晶閘管在高壓直流輸電（HVDC）中的應用 高壓直流輸電（HVDC）是晶閘管的重要應用領域之一。與交流輸電相比，HVDC在長距離輸電、海底電纜輸電和異步電網互聯中具有明顯的優勢，而晶閘管是HVDC換流站的重要器件。在HVDC系統中，晶閘管主要用于構成換流器，包括整流器和逆變器。整流器將三相交流電轉換為直流電，逆變器則將直流電還原為交流電。傳統的HVDC換流器多采用12脈動橋結構，每個橋由6個晶閘管串聯組成，通過精確控制晶閘管的觸發角，可實現對直流電壓和功率的調節。晶閘管在HVDC中的關鍵優勢包括：高耐壓能力（單個晶閘管可承受數千伏電壓）、大電流容量（可達數千安培）、可靠性高（使用壽命長）和成...

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SCR模塊。智能功率模塊（IPM）：集...

晶閘管模塊的分類與選型要點 晶閘管模塊可按功能分為整流模塊、逆變模塊、交流調壓模塊等，也可按封裝形式分為塑封型、壓接型和智能模塊（IPM）。選型時需重點考慮以下參數：電壓/電流等級：如額定電壓（VDRM）需高于實際工作電壓的1.5倍，電流容量（IT(RMS)）需留有余量。散熱需求：風冷模塊適用于中低功率（如10-100A），水冷模塊則用于兆瓦級變流器。控制方式：普通SCR模塊需外置觸發電路，而智能模塊（如富士7MBR系列）集成驅動和保護功能，簡化設計。應用場景也影響選型，例如電焊機需選擇高di/dt耐受能力的模塊，而光伏逆變器則需低開關損耗的快速晶閘管模塊。 晶閘管的開關速度較慢，不適合高...