高頻晶閘管質(zhì)量

雙向晶閘管（Triac）是一種能雙向?qū)ǖ陌雽?dǎo)體功率器件，本質(zhì)上相當(dāng)于兩個(gè)反并聯(lián)的普通晶閘管（SCR）集成在同一芯片上。其結(jié)構(gòu)由五層半導(dǎo)體（P-N-P-N-P）構(gòu)成，擁有三個(gè)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(wú)論在交流電壓的正半周還是負(fù)半周，只要門極施加合適的觸發(fā)信號(hào)，就能導(dǎo)通。觸發(fā)方式分為四種模式：T2 為正，G 為正（模式 Ⅰ+）；T2 為正，G 為負(fù)（模式 Ⅰ-）；T2 為負(fù)，G 為正（模式 Ⅲ+）；T2 為負(fù)，G 為負(fù)（模式 Ⅲ-）。其中，模式 Ⅰ+ 的觸發(fā)靈敏度*高，模式 Ⅲ- *低。雙向晶閘管的伏安特性曲線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，體現(xiàn)了其雙向?qū)щ姷奶匦浴Ｔ诮涣麟娐分?，通過控制觸發(fā)角可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電的斬波調(diào)壓，廣泛應(yīng)用于調(diào)光器、電機(jī)調(diào)速和家用電子設(shè)備中。例如，在臺(tái)燈調(diào)光電路中，雙向晶閘管可根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)導(dǎo)通角，改變燈泡兩端的有效電壓，從而實(shí)現(xiàn)燈光亮度的平滑調(diào)節(jié)。 晶閘管與IGBT相比，耐壓更高但開關(guān)速度較慢。高頻晶閘管質(zhì)量

晶閘管在實(shí)際應(yīng)用中面臨過壓、過流、di/dt和dv/dt等應(yīng)力，必須設(shè)計(jì)完善的保護(hù)電路以確保其安全可靠運(yùn)行。
過壓保護(hù)通常采用RC吸收電路和壓敏電阻（MOV）。RC吸收電路并聯(lián)在晶閘管兩端，當(dāng)出現(xiàn)電壓尖峰時(shí)，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(dāng)電壓超過閾值時(shí)，其阻值急劇下降，將過電壓鉗位在安全范圍內(nèi)。例如，在感性負(fù)載電路中，晶閘管關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，RC吸收電路和MOV可有效抑制這一電壓尖峰。
過流保護(hù)主要依靠快速熔斷器和電流檢測(cè)電路?？焖偃蹟嗥髟陔娏鞒^額定值時(shí)迅速熔斷，切斷電路；電流檢測(cè)電路（如霍爾傳感器）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流，當(dāng)檢測(cè)到過流時(shí)，通過控制電路提前關(guān)斷晶閘管或觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。在高壓大容量系統(tǒng)中，還可采用限流電抗器限制短路電流上升率。 ABB晶閘管產(chǎn)品介紹光控晶閘管模塊以光信號(hào)觸發(fā)，提供電氣隔離，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。

由于在雙向可控硅的主電極上，無(wú)論加以正向電壓或是反向電壓，也不管觸發(fā)信號(hào)是正向還是反向，它都能被觸發(fā)導(dǎo)通，因此它有以下四種觸發(fā)方式：(1)當(dāng)主電極T2對(duì)Tl所加的電壓為正向電壓，控制極G對(duì)***電極Tl所加的也是正向觸發(fā)信號(hào)。雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通后，電流I2l的方向從T2流向T1。由特性曲線可知，這時(shí)雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)律是按***象限的特性進(jìn)行的，又因?yàn)橛|發(fā)信號(hào)是正向的，所以把這種觸發(fā)叫做“***象限的正向觸發(fā)”或稱為I+觸發(fā)方式。(2)如果主電極T2仍加正向電壓，而把觸發(fā)信號(hào)改為反向信號(hào)，這時(shí)雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通后，通態(tài)電流的方向仍然是從T2到T1。我們把這種觸發(fā)叫做“***象限的負(fù)觸發(fā)”或稱為I-觸發(fā)方式。(3)兩個(gè)主電極加上反向電壓U12，輸入正向觸發(fā)信號(hào)，雙向可控硅導(dǎo)通后，通態(tài)電流從T1流向T2。雙向可控硅按第三象限特性曲線工作，因此把這種觸發(fā)叫做Ⅲ+觸發(fā)方式。 (4)兩個(gè)主電極仍然加反向電壓U12，輸入的是反向觸發(fā)信號(hào)，雙向可控硅導(dǎo)通后，通態(tài)電流仍從T1流向T2。這種觸發(fā)就叫做Ⅲ-觸發(fā)方式。 雙向可控硅雖然有以上四種觸發(fā)方式，但由于負(fù)信號(hào)觸發(fā)所需要的觸發(fā)電壓和電流都比較小。工作比較可靠，因此在實(shí)際使用時(shí)，負(fù)觸發(fā)方式應(yīng)用較多。

晶閘管是一種重要的電力控制器件，它在電子和電力領(lǐng)域中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。其主要功能是控制電流流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電力的開關(guān)和調(diào)節(jié)。
（1）交流-直流轉(zhuǎn)換
晶閘管可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，這在一些特定的應(yīng)用中很有用，如直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)、直流電源的獲取等。
（2）電壓控制
晶閘管還可以用來(lái)控制電路的電壓，通過控制晶閘管的觸發(fā)角來(lái)調(diào)整電壓波形，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
（3）電力因數(shù)校正
晶閘管可以用來(lái)改善電力系統(tǒng)的功率因數(shù)。通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，可以在電路中產(chǎn)生一定的諧波電流，從而改善系統(tǒng)的功率因數(shù)。

電力穩(wěn)定性提升： 在電力系統(tǒng)中，晶閘管可以用于調(diào)整電壓和電流，從而提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低電力系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)和電流浪涌。 溫度補(bǔ)償技術(shù)確保晶閘管模塊在寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

（1）按晶閘管類型分類SCR模塊：用于可控整流、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等，如三相全橋整流模塊。TRIAC模塊：適用于交流調(diào)壓，如調(diào)光器、家電控制。GTO模塊：用于高壓大電流場(chǎng)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(jié)合GTO和IGBT優(yōu)點(diǎn)，適用于兆瓦級(jí)變流器。
（2）按電路拓?fù)浞诸悊喂苣K：?jiǎn)蝹€(gè)晶閘管封裝，適用于簡(jiǎn)單開關(guān)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(gè)SCR組成，用于工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電焊機(jī)等。
（3）按智能程度分類普通晶閘管模塊：需外置驅(qū)動(dòng)電路，如傳統(tǒng)SCR模塊。智能功率模塊（IPM）：集成驅(qū)動(dòng)、保護(hù)功能，如三菱的NX系列。 不間斷電源（UPS）中，晶閘管模塊用于切換備用電源。門極可關(guān)斷晶閘管一般多少錢

晶閘管的觸發(fā)角控制可調(diào)節(jié)輸出電壓或功率。高頻晶閘管質(zhì)量

晶閘管在實(shí)際應(yīng)用中面臨過壓、過流、di/dt 和 dv/dt 等應(yīng)力，必須設(shè)計(jì)完善的保護(hù)電路以確保其安全可靠運(yùn)行。
di/dt保護(hù)是防止晶閘管在導(dǎo)通瞬間因電流上升率過大而損壞的關(guān)鍵。過大的di/dt會(huì)導(dǎo)致結(jié)溫局部過高，甚至引發(fā)器件長(zhǎng)久性損壞。通常在晶閘管陽(yáng)極串聯(lián)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(nèi)（一般為幾十A/μs至幾百A/μs）。
dv/dt保護(hù)用于防止晶閘管在阻斷狀態(tài)下因電壓上升率過大而誤觸發(fā)。過高的dv/dt會(huì)使結(jié)電容充電電流增大，當(dāng)該電流超過門極觸發(fā)電流時(shí)，晶閘管將誤導(dǎo)通。常用的dv/dt保護(hù)措施是在晶閘管兩端并聯(lián)RC緩沖電路，降低電壓上升率。 高頻晶閘管質(zhì)量