对其在脉冲脉冲功率电源领域中的应用研究很少,尚处于试验探索阶段。[1]在大功率半导体开关器件中,晶闸管是具有**高耐压容量与**大电流容量的器件。国内外主要制作的大功率晶闸管都是应用在高压直流输电中。所制造出的大功率晶闸管,**大直径可达6英寸,单阀片耐压值**高可达11KV,的通流能力**高可达4500A。在该领域比较**的有瑞士的ABB以及国内的株洲南车时代。[1]为提高晶闸管的通流能力、开通速度、di/dt承受能力,国外在普通晶闸管的基础上研制出了两种新型的晶闸管:门极关断晶闸管GTO以及集成门极换流晶闸管IGCT。这两种器件都已经在国外投入实际使用。其中GTO的单片耐压可达,工况下通流能力可达4kA,而目前研制出的在电力系统中使用的IGCT的**高耐压可达10kV,通流能力可达。[1]针对脉冲功率电源中应用的晶闸管,国内还没有厂家在这方面进行研究,在国际上具有**技术的是瑞士ABB公司。他们针对脉冲功率电源用大功率晶闸管进行了十数年的研究。目前采用的较成熟的器件为GTO,其直径为英寸,单片耐压为,通常3个阀片串联工作。可以承受的电流峰值为120kA/90us,电流上升率di/dt**高可承受。门极可承受触发电流**大值为800A,触发电流上升率di/dt**大为400A/us。它是一种大功率开关型半导体器件,在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示(旧标准中用字母“SCR”表示)。中国台湾优势晶闸管模块推荐厂家
否则将遭至彻底损坏。当晶闸管中流过大于额定值的电流时,热量来不及散发,使得结温迅速升高,终将导致结层被烧坏。产生过电流的原因是多种多样的,例如,变流装置本身晶闸管损坏,触发电路发生故障,控制系统发生故障等,以及交流电源电压过高、过低或缺相,负载过载或短路,相邻设备故障影响等。常用的晶闸管过电流保护方法是快速熔断器。由于熔丝的一般特性吹入速度太慢,吹它尚未被烧毁晶闸管保险丝之前;不能用于保护晶闸管。埋银保险石英砂内快速熔断器,熔断时间很短,它可以用来保护晶闸管。业绩快速熔断器主要有以下特征。晶闸管的代换晶闸管损坏后,若无同型号的晶闸管更换,可以通过选用中国与其工作性能设计参数相近的其他产品型号晶闸管来代换。在应用电路的设计中,通常有很大的余量。更换晶闸管时,只需注意其额定峰值电压(重复峰值电压)、额定电流(通态均匀电流)、栅极触发电压和栅极触发电流,特别是这两个指示器的额定峰值电压和额定电流。代换晶闸管工作应与设备损坏或者晶闸管的开关发展速度…致。例如:在脉冲控制电路、高速逆变电路中使用的高速晶闸管进行损坏后,只能我们选用同类型的快速改变晶闸管,而不能用一个普通晶闸管来代换。上海进口晶闸管模块厂家现货在使用过程中,晶闸管对过电压是很敏感的。
且在门极伏安特性的可靠触发区域之内;④应有良好的抗干扰能力、温度稳定性及与主电路的电气隔离;⑤触发脉冲型式应有助于晶闸管元件的导通时间趋于一致。在高电压大电流晶闸管串联电路中,要求串联的元件同一时刻导通,宜采用强触发的形式。[1]晶闸管触发方式主要有三种:①电磁触发方式,将低电位触发信号经脉冲变压器隔离后送到高电位晶闸管门极。这种触发方式成本较低,技术比较成熟。但要解决多路脉冲变压器的输出一致问题,同时触发时的电磁干扰较大。②直接光触发方式,将触发脉冲信号转变为光脉冲,直接触发高位光控晶闸管。这种触发方式只适用于光控晶闸管,且该种晶闸管的成本较高,不适宜采用;③间接光触发方式,利用光纤通信的方法,将触发电脉冲信号转化为光脉冲信号,经处理后耦合到光电接受回路,把光信号转化为电信号。既可以克服电磁干扰,又可以采用普通晶闸管,降低了成本。[1]晶闸管串联技术当需要耐压很高的开关时,单个晶闸管的耐压有限,单个晶闸管无法满足耐压需求,这时就需要将多个晶闸管串联起来使用,从而得到满足条件的开关。在器件的应用中,由于各个元件的静态伏安特性和动态参数不同。
晶闸管阳极与阴极间表现出很大的电阻,处于截止状态(称为正向阻断状态),简称断态。当阳极电压上升到某一数值时,晶闸管突然由阻断状态转化为导通状态,简称通态。阳极这时的电压称为断态不重复峰值电压(UDSM),或称正向转折电压(UBO)。导通后,元件中流过较大的电流,其值主要由限流电阻(使用时由负载)决定。在减小阳极电源电压或增加负载电阻时,阳极电流随之减小,当阳极电流小于维持电流IH时,晶闸管便从导通状态转化为阻断状态。由图可看出,当晶闸管控制极流过正向电流Ig时,晶闸管的正向转折电压降低,Ig越大,转折电压越小,当Ig足够大时,晶闸管正向转折电压很小,一加上正向阳极电压,晶闸管就导通。实际规定,当晶闸管元件阳极与阴极之间加上6V直流电压时,能使元件导通的控制极**小电流(电压)称为触发电流(电压)。在晶闸管阳极与阴极间加上反向电压时,开始晶闸管处于反向阻断状态,只有很小的反向漏电流流过。当反向电压增大到某一数值时,反向漏电流急剧增大,这时,所对应的电压称为反向不重复峰值电压(URSM),或称反向转折(击穿)电压(UBR)。可见,晶闸管的反向伏安特性与二极管反向特性类似。晶闸管晶闸管的开通和关断的动态过程的物理过程较为复杂。晶闸管是四层三端器件,它有J1、J2、J3三个PN结,可以把它中间的NP分成两部分。
从而实际强触发,加速了元件的导通,提高了耐电流上升率的能力。三、能耐较高的电压上升率(dv/dt)晶闸管是由三个P—N结组成的。每个结相当于一个电容器。结电压急剧变化时,就有很大的位移电流流过元件,它等效于控制极触发电流的作用。可能使晶闸管误导通。这就是普通晶闸管不能耐高电压上升率的原因。为了有效防止上述误导通现象发生,快速晶闸管采取了短路发射结结构。把阴极和控制极按一定几何形状短路。这样一来,即使电压上升率较高,晶闸管的电流放大系数仍几乎为零,不致使晶闸管误导通。只是在电压上升率进一步提高,结电容位移电流进一步增大,在短路点上产生电压降足够大时,晶闸管才能导通。具有短路发射结结构的晶闸管,用控制极电流触发时,控制极电流首先也是从短路点流向阴极。只是当控制极电流足够大,在短路点电阻上的电压降足够大,PN结正偏导通电流时,才同没有短路发射结的元件一样,可被触发导通。因此,快速晶闸管的抗干扰能力较好。快速晶闸管的生产和应用都进展很快。目前,已有了电流几百安培、耐压1千余伏,关断时间*为20微妙的大功率快速晶闸管,同时还做出了**高工作频率可达几十千赫兹供高频逆变用的元件。晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、率晶闸管和小功率晶闸管三种。海南优势晶闸管模块价格优惠
晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于反向阻断状态。中国台湾优势晶闸管模块推荐厂家
晶闸管模块基本的用途是可控整流。二极管整流电路中用晶闸管代替二极管,就可以形成可控整流电路。在正弦交流电压U2的正半周内,如果vs的控制极不输入触发脉冲UG,vs仍不能接通。只有当U2处于正半周时,当触发脉冲UG施加到控制极时,晶闸管才接通。现在,绘制其波形(图4(c)和(d)),可以看到只有当触发脉冲UG到达时,负载RL具有电压UL输出(波形上的阴影)。当UG到达较早时,晶闸管导通时间较早;UG到达较晚时,晶闸管导通时间较晚。通过改变触发脉冲Ug在控制极上的到达时间,可以调节负载上输出电压的平均UL(阴影部分的面积)。在电工技术中,交流电的半周常被设定为180度,称为电角。因此,在U2的每一个正半周期中,从零值到触发脉冲到达时刻的电角称为控制角α,每个正半周期中晶闸管导电的电角称为导通角θ。显然,α和θ都用来表示晶闸管在正向电压半周内的通断范围。通过改变控制角度0或导通角theta,可通过改变负载上的脉冲直流电压的平均ul来实现可控整流器。中国台湾优势晶闸管模块推荐厂家