中國(guó)晶閘管模塊市場(chǎng)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口(歐美日品牌占比70%),,但中車時(shí)代,、西安派瑞等企業(yè)正加速突破,。中車8英寸高壓晶閘管(6.5kV/4kA)良率達(dá)90%,,用于白鶴灘水電站±800kV換流閥,。2023年國(guó)產(chǎn)化率提升至25%,,預(yù)計(jì)2028年將達(dá)50%。技術(shù)趨勢(shì)包括:1)碳化硅晶閘管實(shí)用化(耐壓15kV/2kA),;2)混合封裝(晶閘管+SiC MOSFET)提升開(kāi)關(guān)速度,;3)3D打印散熱器(微通道結(jié)構(gòu))降低熱阻30%。全球市場(chǎng)規(guī)模2023年為18億美元,,新能源與軌道交通推動(dòng)CAGR達(dá)6.5%,,2030年將突破28億美元。晶閘管工作條件為:加正向電壓且門極有觸發(fā)電流,。新疆晶閘管模塊咨詢報(bào)價(jià)
[1]維持電流I:是指晶閘管維持導(dǎo)通所必需的**小電流,,一般為幾十到幾百毫安。IH與結(jié)溫有關(guān),,結(jié)溫越高,,則I越小。擎住電流I:是晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后,,能維持導(dǎo)通所需的**小電流,。對(duì)同一晶閘管來(lái)說(shuō),通常I約為I的2~4倍,。[1]浪涌電流I:浪涌電流是指由于電路異常情況引起的使結(jié)溫超過(guò)額定結(jié)溫的不重復(fù)性**大正向過(guò)載電流,。斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt:是指在額定結(jié)溫、門極開(kāi)路的情況下,,不能使晶閘管從斷態(tài)到通態(tài)轉(zhuǎn)換的外加電壓**大上升率,。通態(tài)電流臨界上升率di/dt:指在規(guī)定條件下,晶閘管能承受的**大通態(tài)電流上升率,。如果di/dt過(guò)大,,在晶閘管剛開(kāi)通時(shí)會(huì)有很大的電流集中在門極附近的小區(qū)域內(nèi),從而造成局部過(guò)熱而使晶閘管損壞,。[1]觸發(fā)技術(shù)晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖,,使得晶閘管在需要時(shí)正常開(kāi)通。晶閘管觸發(fā)電路必須滿足以下幾點(diǎn)要求:①觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)足夠?qū)捠沟镁чl管可靠導(dǎo)通,;②觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度,,對(duì)一些溫度較低的場(chǎng)合,脈沖電流的幅度應(yīng)增大為器件**大觸發(fā)電流的3~5倍,,脈沖的陡度也需要增加,,一般需達(dá)1~2A/μs;③所提供的觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過(guò)晶閘管門極的電壓,、電流和功率定額,。湖南晶閘管模塊現(xiàn)貨在使用過(guò)程中,,晶閘管對(duì)過(guò)電壓是很敏感的,。
1)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM在控制極斷路和晶閘管正向阻斷的條件下,可以重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓,,其數(shù)值比正向轉(zhuǎn)折電壓小100V,。(2)反向重復(fù)峰值電壓URRM在控制極斷路時(shí),,可以重復(fù)加在晶閘管元件上的反向峰值電壓,此電壓數(shù)值規(guī)定比反向擊穿電壓小100V,。通常把UDRM與URRM中較小的一個(gè)數(shù)值標(biāo)作器件型號(hào)上的額定電壓,。由于瞬時(shí)過(guò)電壓也會(huì)使晶閘管遭到破壞,因而在選用的時(shí)候,,額定電壓一個(gè)應(yīng)該為正常工作峰值電壓的2~3倍,,作為安全系數(shù)。(3)額定通態(tài)平均電流(額定正向平均電流)IT在環(huán)境溫度不大于40oC和標(biāo)準(zhǔn)散熱即全導(dǎo)通的條件下,,晶閘管元件可以連續(xù)通過(guò)的工頻正弦半波電流(在一個(gè)周期內(nèi))的平均值,,稱為額定通態(tài)平均電流IT,簡(jiǎn)稱額定電流,。(4)維持電流IH在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路的條件下,,維持元件繼續(xù)導(dǎo)通的**小電流稱為維持電流IH。一般為幾十毫安~一百多毫安,,其數(shù)值與元件的溫度成反比,,在120攝氏度時(shí)維持電流約為25攝氏度時(shí)的一半。當(dāng)晶閘管的正向電流小于這個(gè)電流時(shí),,晶閘管將自動(dòng)關(guān)斷,。晶閘管的選用/晶閘管編輯(1)選擇晶閘管的類型:晶閘管有多種類型,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求合理選用,。
晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱,,又被稱做可控硅整流器,以前被簡(jiǎn)稱為可控硅,;1957年美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)出世界上第1款晶閘管產(chǎn)品,,并于1958年將其商業(yè)化;晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),,它有三個(gè)極:陽(yáng)極,,陰極和控制極;晶閘管具有硅整流器件的特性,,能在高電壓,、大電流條件下工作,且其工作過(guò)程可以控制,、被廣泛應(yīng)用于可控整流,、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān),、逆變及變頻等電子電路中,。工作原理晶閘管在工作過(guò)程中,它的陽(yáng)極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路,,晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,,組成晶閘管的控制電路。晶閘管為半控型電力電子器件,,它的工作條件如下:1.晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài),。2.晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),,在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài),,這就是晶閘管的閘流特性,,即可控特性。3.晶閘管在導(dǎo)通情況下,,只要有一定的正向陽(yáng)極電壓,,不論門極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,,即晶閘管導(dǎo)通后,,門極失去作用。門極只起觸發(fā)作用,。4.晶閘管在導(dǎo)通情況下,,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷,。其特點(diǎn)是在晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間反向并聯(lián)一只二極管,,使陽(yáng)極與陰極的發(fā)射結(jié)均呈短路狀態(tài)。
晶閘管(SCR)模塊是一種半控型功率半導(dǎo)體器件,,由四層PNPN結(jié)構(gòu)構(gòu)成,,包含陽(yáng)極、陰極和門極三個(gè)電極,。其導(dǎo)通機(jī)制基于雙晶體管模型:當(dāng)門極施加觸發(fā)電流(通常為10-500mA)后,,內(nèi)部P1N1P2和N1P2N2晶體管形成正反饋回路,陽(yáng)極-陰極間進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)(維持電流低至幾毫安),。關(guān)斷需通過(guò)外部電路強(qiáng)制電流降至維持電流以下,,或施加反向電壓。模塊通常由多個(gè)晶閘管芯片并聯(lián)封裝,,例如ABB的5STP系列模塊集成6個(gè)12kV/3kA晶閘管,,采用壓接式結(jié)構(gòu)降低熱阻(0.8℃/kW)。其浪涌電流耐受能力可達(dá)額定電流的10倍(持續(xù)10ms),,適用于高壓直流輸電(HVDC)和工業(yè)電爐控制,。當(dāng)外加反向電壓超過(guò)其反向重復(fù)峰值電壓URRM一定值時(shí),,晶閘管就會(huì)立即損壞。新疆晶閘管模塊咨詢報(bào)價(jià)
逆導(dǎo)晶閘管RCT(Reverse-ConductingThyristir)亦稱反向?qū)ňчl管,。新疆晶閘管模塊咨詢報(bào)價(jià)
高壓晶閘管模塊多采用壓接式封裝,通過(guò)彈簧或液壓機(jī)構(gòu)施加5-20MPa壓力,,確保芯片與散熱器低熱阻接觸,。例如,西電集團(tuán)的ZH系列模塊使用鎢銅電極和氧化鈹陶瓷絕緣環(huán)(熱導(dǎo)率250W/m·K),,支持8kV/6kA連續(xù)工作,。水冷散熱是主流方案——直接冷卻模塊基板(如銅制微通道散熱器)可將熱阻降至0.1℃/kW,允許結(jié)溫達(dá)125℃,。在風(fēng)電變流器中,,液冷晶閘管模塊(如GE的WindINVERTER)的功率密度達(dá)1MW/m3。封裝材料方面,,硅凝膠灌封保護(hù)芯片免受濕氣侵蝕,,聚四氟乙烯(PTFE)絕緣外殼耐受10kV/mm電場(chǎng)強(qiáng)度,壽命超20年,。新疆晶閘管模塊咨詢報(bào)價(jià)