故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0晶閘管處于正向阻斷狀態(tài),。當晶閘管在正向陽極電壓下,從門極G流入電流Ig,,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié),,從而提高其電流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié),,并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強烈的正反饋過程迅速進行,。從圖3,,當a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時,,式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流Ia.這時,,流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定,。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。式(1—1)中,,在晶閘管導通后,,1-(a1+a2)≈0,即使此時門極電流Ig=0,,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續(xù)導通,。晶閘管在導通后,門極已失去作用,。在晶閘管導通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,,使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時,,由于a1和a1迅速下降,當1-(a1+a2)≈0時,,晶閘管恢復阻斷狀態(tài),。特性特性曲線晶閘管的陽極電壓與陽極電流的關(guān)系,稱為晶閘管的伏安特性,,如圖所示,。晶閘管的陽極與陰極間加上正向電壓時,在晶閘管控制極開路(Ig=0)情況下,,開始元件中有很小的電流(稱為正向漏電流)流過,。逆導晶閘管RCT(Reverse-ConductingThyristir)亦稱反向?qū)ňчl管。新疆哪里有晶閘管模塊供應商
在恢復電流快速衰減時,,由于外電路電感的作用,,會在晶閘管兩端引起反向的尖峰電壓U。從正向電流降為零,,到反向恢復電流衰減至接近于零的時間,,就是晶閘管的反向阻斷恢復時間t。[1]反向恢復過程結(jié)束后,,由于載流子復合過程比較慢,,晶閘管要恢復其對反向電壓的阻斷能力還需要一段時間,這叫做反向阻斷恢復時間tgr,。在反向阻斷恢復時間內(nèi)如果重新對晶閘管施加正向電壓,,晶閘管會重新正向?qū)ǎ皇荛T極電流控制而導通,。所以在實際應用中,,需對晶閘管施加足夠長時間的反壓,,使晶閘管充分恢復其對正向電壓的阻斷能力,電路才能可靠工作,。晶閘管的電路換向關(guān)斷時間t定義為t與t之和,,即t=t+t除了開通時間t、關(guān)斷時間t及觸發(fā)電流IGT外,,本文比較關(guān)注的晶閘管的其它主要參數(shù)包括:斷態(tài)(反向)重復峰值電壓U(U):是在門極斷路而結(jié)溫為額定值時,,允許重復加在器件上的正向(反向)峰值電壓。通常取晶閘管的UDRM和URRM中較小的標值作為該器件的額定電壓,。通態(tài)平均電流I:國際規(guī)定通態(tài)平均電流為晶閘管在環(huán)境溫度為40℃和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下,,穩(wěn)定結(jié)溫不超過額定結(jié)溫時所允許流過的**大工頻正弦半波電流的平均值。這也是標稱其額定電流的參數(shù),。新疆哪里有晶閘管模塊供應商金屬封裝晶閘管又分為螺栓形,、平板形、圓殼形等多種,。
人們在制造工藝和結(jié)構(gòu)上采取了一些改進措施,,做出了能適應于高頻應用的晶閘管,我們將它稱為快速晶閘管,。它具有以下幾個特點,。一、關(guān)斷時間(toff)短導通的晶閘管,,當切斷正向電流時,。并不能馬上“關(guān)斷”,這時如立即加上正向電壓,,它還會繼續(xù)導通,。從切斷正向電流直到控制極恢復控制能力需要的時間,叫做關(guān)斷時間,。用t0仟表示,。晶閘管的關(guān)斷過程,實際上是儲存載流子的消失過程,。為了加速這種消失過程,,制造快速晶閘管時采用了摻金工藝,把金摻到硅中減少基區(qū)少數(shù)載流子的壽命,。硅中摻金量越多,,t0仟越小,但摻金量過多會影響元件的其它性能,。二,、導通速度快.能耐較高的電流上升率(dI/dt)控制極觸發(fā)導通的晶閘管??偸窃诳拷刂茦O的陰極區(qū)域首先導通,,然后逐漸向外擴展,,直到整個面積導通。大面積的晶閘管需要50~100微秒以上才能***積導通,。初始導通面積小時,,必須限制初始電流的上升速度,否則將發(fā)生局部過熱現(xiàn)象,,影響元件的性能,,甚至燒壞。高頻工作時這種現(xiàn)象更為嚴重,。為此,,仿造了集成電路的方法,在晶閘管同一硅片上做出一個放大觸發(fā)信號用的小晶閘管,??刂茦O觸發(fā)小晶閘管后,小晶閘管的初始導通電流將橫向經(jīng)過硅片流向主晶閘管陰極,,觸發(fā)主晶閘管,。
因此將引起各元件間電壓分配不均勻而導致發(fā)生損壞器件的事故。影響串聯(lián)運行電壓分配不均勻的因素主要有以下幾個:1,、靜態(tài)伏安特性對靜態(tài)均壓的影響。不同元件的伏安特性差異較大,,串聯(lián)使用時會使電壓分配不均衡,。同時,半導體器件的伏安特性容易受溫度的影響,,不同的結(jié)溫也會使均壓性能受到影響,。[1]2、關(guān)斷電荷和開通時間等動態(tài)特性對動態(tài)均壓的影響,。晶閘管串聯(lián)運行,,延遲時間不同,門極觸發(fā)脈沖的大小不同,,都會導致閥片的開通適度不同,。閥片的開通速度不同,會引起動態(tài)電壓的不均衡,。同時關(guān)斷時間的差異也會造成各晶閘管不同時關(guān)斷的現(xiàn)象,。關(guān)斷電荷少,則易關(guān)斷,,關(guān)斷時間也短,,先關(guān)斷的元件必然承受**高的動態(tài)電壓。[1]晶閘管串聯(lián)技術(shù)的根本目的的是保證動,、靜態(tài)特性不同的晶閘管在串聯(lián)后能夠安全穩(wěn)定運行且都得到充分的利用,。這就涉及到串聯(lián)晶閘管的元件保護,、動態(tài)和靜態(tài)均壓、觸發(fā)一致性,、反向恢復過電壓的抑制,、開通關(guān)斷緩沖等一系列問題。[1]主要參數(shù)/晶閘管編輯為了正確選用晶閘管元件,,必須要了解它的主要參數(shù),,一般在產(chǎn)品的目錄上都給出了參數(shù)的平均值或極限值,產(chǎn)品合格證上標有元件的實測數(shù)據(jù),。,。晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、率晶閘管和小功率晶閘管三種,。
這對晶閘管是非常危險的,。開關(guān)引起的沖擊電壓分為以下幾類:(1)AC電源被切斷過電壓而產(chǎn)生例如,交流以及開關(guān)的開閉,、交流側(cè)熔斷器的熔斷等引起的過電壓,,這些系統(tǒng)過電壓問題由于我國變壓器內(nèi)部繞組的分布進行電容、漏抗造成的諧振控制回路,、電容分壓等使過電壓數(shù)值為正常值的2至10多倍,。一般地,開閉運動速度越來越快過電壓能力越高,,在空載情況下可以斷開回路設計將會有更高的過電壓,。(2)直流側(cè)產(chǎn)生的過電壓如果截止電路的電感很大或者截止電路的電流值很大,就會產(chǎn)生較大的過電壓,。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在切斷負荷,、導通晶閘管開路或快速熔斷器熔斷時,引起電流突變,。(3)換相沖擊電壓包括換相過電壓和換相振蕩過電壓,。換相過電壓是由于晶閘管的電流降為0時器件內(nèi)部各結(jié)層殘存載流子復合所產(chǎn)生的,所以又叫載流子積蓄效應引起的過電壓,。換相過電壓之后,,出現(xiàn)換相振蕩過電壓,它是由于電感,、電容形成共振產(chǎn)生的振蕩電壓,,其值與換相結(jié)束后的反向電壓有關(guān)。反向電壓越高,,換相振蕩過電壓也越大,。針對形成過電壓的不同原因,可以采取不同的抑制方法,,如減少過電壓源,,并使過電壓幅值衰減,;抑制過電壓能量上升的速率,延緩已產(chǎn)生能量的消散速度,,增加其消散的途徑,。1957年美國通用電器公司開發(fā)出世界上第1晶閘管產(chǎn)品,并于1958年使其商業(yè)化,。海南進口晶閘管模塊現(xiàn)價
普通晶閘管是一種半可控大功率半導體器件,,出現(xiàn)于70年代。新疆哪里有晶閘管模塊供應商
其**新研制出的IGCT擁有更好的性能,,其直徑為英寸,,單閥片耐壓值也是。**大通流能力已經(jīng)可以達到180kA/30us,,**高可承受電流上升率di/dt為20kA/us,。門極可承受觸發(fā)電流**大值為2000A,觸發(fā)電流上升率di/dt**大為1000A/us,。但是此種開關(guān)所能承受的反向電壓較低,,因此還只能在特定的脈沖電源中使用。[1]但晶閘管本身存在兩個制約其繼續(xù)發(fā)展的重要因素,。一是控制功能上的欠缺,,普通的晶閘管屬于半控型器件,通過門極(控制極)只能控制其開通而不能控制其關(guān)斷,,導通后控制極即不再起作用,,要關(guān)斷必須切斷電源,即令流過晶閘管的正向電流小于維持電流,。由于晶閘管的關(guān)斷不可控的特性,,必須另外配以由電感,、電容及輔助開關(guān)器件等組成的強迫換流電路,,從而使裝置體積增大,成本增加,,而且系統(tǒng)更為復雜,、可靠性降低。二是因為此類器件立足于分立元件結(jié)構(gòu),,開通損耗大,,工作頻率難以提高,限制了其應用范圍,。1970年代末,,隨著可關(guān)斷晶閘管(GTO)日趨成熟,成功克服了普通晶閘管的缺陷,,標志著電力電子器件已經(jīng)從半控型器件發(fā)展到全控型器件,。新疆哪里有晶閘管模塊供應商