可控硅是一种具有单向导电性的半导体器件,其工作重点基于 PN 结的导通与阻断特性。它由四层半导体材料交替构成 PNPN 结构,形成三个 PN 结。当阳极加正向电压、阴极加反向电压时,中间的 PN 结处于反向偏置,可控硅呈阻断状态。此时若向控制极施加正向触发信号,控制极电流会引发内部正反馈,使中间 PN 结转为正向偏置,可控硅迅速导通。导通后,即使撤去控制极信号,只要阳极电流维持在维持电流以上,仍能保持导通;只有阳极电流低于维持电流或施加反向电压,可控硅才会关断。这种 “一经触发导通,控制极即失效” 的特性,使其成为理想的开关控制元件。
单向可控硅是单向导电的半导体器件,需正向电压加触发信号才导通。绝缘型可控硅质量哪家好
可控硅的动态工作原理涵盖从阻断到导通、从导通到关断的过渡过程。导通瞬间,电流从零点迅速上升至稳态值,内部载流子扩散需要时间,这段时间称为开通时间,期间会产生开通损耗。关断时,载流子复合导致电流逐渐下降,反向电压施加后,恢复阻断能力的时间称为关断时间。高频应用中,动态特性至关重要:开通时间过长会导致开关损耗增加,关断时间过长则可能在高频信号下无法可靠关断,引发误动作。通过优化器件结构和触发电路,可缩短动态时间,提升可控硅在高频场景下的工作性能。 低压可控硅供应SEMIKRON可控硅系列:SKT系列、SKM系列、SKKH系列、SKN系列。
单向可控硅和双向可控硅虽都属于可控硅家族,但在诸多方面存在明显差异。从结构上看,单向可控硅为四层三端结构,由PNPN组成;双向可控硅则是NPNPN五层结构,有三个电极。工作特性方面,单向可控硅只能在一个方向导通电流,在交流电路中只在正半周或负半周的正向电压期间,且有触发信号时导通,电压过零自动关断;双向可控硅可在交流电路的正、负半周均导通,能双向控制电流。应用场景上,单向可控硅常用于直流电路控制,如直流电机调速、电池充电控制等,在交流电路中主要用于交流调压、整流等;双向可控硅更适用于交流控制电路,像灯光亮度调节、交流电机正反转控制等。在选择使用时,需根据电路的具体需求,综合考虑二者的特性,来确定合适的可控硅器件。
特殊类型可控硅:逆导型(RCT)与非对称可控硅(ASCR)
逆导型可控硅(RCT)在芯片内部反并联二极管,如Toshiba的GR200XT,适用于需要处理反向续流的变频器电路,可减少30%的封装体积。非对称可控硅(ASCR)通过优化阴极短路结构,使反向耐压只有正向的20-30%(如800V/200V),但正向导通压降降低0.5V,例如IXYS的MCD312-16io1。这类器件专为特定拓扑(如ZVS谐振变换器)优化,在太阳能微型逆变器中能提升2%的转换效率。选型时需注意ASCR不能承受标准SCR的全反向电压,否则会导致损坏。 可控硅水冷散热方式适用于超高功率应用场景。
在工业领域,英飞凌大功率可控硅被广泛应用于各种大型设备。在钢铁冶炼行业,大功率可控硅用于控制电弧炉的电流,精确调节炉内温度。英飞凌的大功率可控硅能够承受极高的电流和电压,确保电弧炉在长时间、高负荷的工作状态下稳定运行。在电解铝生产中,可控硅整流装置为电解槽提供稳定的直流电源,英飞凌产品的高可靠性和低导通损耗,不仅保证了电解过程的高效进行,还降低了能源消耗。在工业电机驱动方面,英飞凌大功率可控硅用于变频器,能够根据电机的实际负载需求,灵活调节输出频率和电压,实现电机的高效节能运行,提高了工业生产的自动化水平和能源利用效率。 Infineon英飞凌可控硅具有极低的导通损耗,可显著提高能源转换效率。绝缘型可控硅质量哪家好
交流调压电路中,可控硅模块可实现无级调节。绝缘型可控硅质量哪家好
双向可控硅的保护电路设计双向可控硅(TRIAC,Triode for Alternating Current)是一种特殊的半导体开关器件,能够双向导通交流电流,广泛应用于交流调压、电机控制、灯光调节等领域。双向可控硅应用中需设计保护电路以防损坏。过电压保护可并联RC吸收电路,抑制开关过程中的尖峰电压;过电流保护可串联快速熔断器,限制故障电流。针对浪涌电压,可加装压敏电阻,吸收瞬时过电压。门极保护需串联限流电阻,防止过大触发电流损坏门极。合理的散热设计也至关重要,通过散热片降低结温,避免过热失效。 绝缘型可控硅质量哪家好