晶閘管等元件通過整流來實現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多，如：可關斷晶閘管GTO，逆導晶閘管，雙向晶閘管，整流模塊，功率模塊IGBT，SIT，MOSFET等等，這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅，通常人們都叫可控硅。是一種功率半導體器件，由于它效率高，控制特性好，壽命長，體積小等優(yōu)點，自上個世紀六十長代以來，獲得了迅猛發(fā)展，并已形成了一門單獨的學科。“晶閘管交流技術”。晶閘管發(fā)展到，在工藝上已經(jīng)非常成熟，品質(zhì)更好，成品率大幅提高，并向高壓大電流發(fā)展。目前國內(nèi)晶閘管大額定電流可達5000A，國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應用：一、可控整流如同二極管整流一樣，可以把交流整流為直流，并且在交流電壓不變的情況下，方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流，實現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波，出現(xiàn)了一種過零觸發(fā)，實現(xiàn)負載交流功率的無級調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電：將三相高壓交流整流為高壓直流，由高壓直流遠距離輸送以減少損耗。 IGBT的開啟電壓約3～4V，和MOSFET相當。甘肅進口SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源
TC=℃）------通態(tài)平均電流VTM=V-----------通態(tài)峰值電壓VDRM=V-------------斷態(tài)正向重復峰值電壓IDRM=mA-------------斷態(tài)重復峰值電流VRRM=V-------------反向重復峰值電壓IRRM=mA------------反向重復峰值電流IGT=mA------------門極觸發(fā)電流VGT=V------------門極觸發(fā)電壓執(zhí)行標準：QB-02-091．晶閘管關斷過電壓（換流過電壓、空穴積蓄效應過電壓）及保護晶閘管從導通到阻斷，線路電感（主要是變壓器漏感LB）釋放能量產(chǎn)生過電壓。由于晶閘管在導通期間，載流子充滿元件內(nèi)部，在關斷過程中，管子在反向作用下，正向電流下降到零時，元件內(nèi)部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時出現(xiàn)較大的反向電流，使殘存的載流子迅速消失，這時反向電流減小即diG/dt極大，產(chǎn)生的感應電勢很大，這個電勢與電源串聯(lián)，反向加在已恢復阻斷的元件上，可導致晶閘管反向擊穿。這就是關斷過電壓（換相過電壓）。數(shù)值可達工作電壓的5~6倍。保護措施：在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。2．交流側(cè)過電壓及其保護由于交流側(cè)電路在接通或斷開時出現(xiàn)暫態(tài)過程，會產(chǎn)生操作過電壓。高壓合閘的瞬間，由于初次級之間存在分布電容，初級高壓經(jīng)電容耦合到次級，出現(xiàn)瞬時過電壓。 廣東代理SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商這個電壓為系統(tǒng)的直流母線工作電壓。
分兩種情況：②若柵-射極電壓UGE＜Uth，溝道不能形成，IGBT呈正向阻斷狀態(tài)。②若柵-射極電壓UGE＞Uth，柵極溝道形成，IGBT呈導通狀態(tài)（正常工作）。此時，空穴從P+區(qū)注入到N基區(qū)進行電導調(diào)制，減少N基區(qū)電阻RN的值，使IGBT通態(tài)壓降降低。IGBT各世代的技術差異回顧功率器件過去幾十年的發(fā)展，1950-60年代雙極型器件SCR,GTR,GTO，該時段的產(chǎn)品通態(tài)電阻很??；電流控制，控制電路復雜且功耗大；1970年代單極型器件VD-MOSFET。但隨著終端應用的需求，需要一種新功率器件能同時滿足：驅(qū)動電路簡單,以降低成本與開關功耗、通態(tài)壓降較低，以減小器件自身的功耗。1980年代初,試圖把MOS與BJT技術集成起來的研究，導致了IGBT的發(fā)明。1985年前后美國GE成功試制工業(yè)樣品（可惜后來放棄）。自此以后，IGBT主要經(jīng)歷了6代技術及工藝改進。從結(jié)構上講，IGBT主要有三個發(fā)展方向：1）IGBT縱向結(jié)構：非透明集電區(qū)NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區(qū)NPT型和FS電場截止型；2）IGBT柵極結(jié)構：平面柵機構、Trench溝槽型結(jié)構；3）硅片加工工藝：外延生長技術、區(qū)熔硅單晶；其發(fā)展趨勢是：①降低損耗②降低生產(chǎn)成本總功耗＝通態(tài)損耗(與飽和電壓VCEsat有關)+開關損耗(EoffEon)。
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管），是由BJT(雙極結(jié)型晶體三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型-電壓驅(qū)動式-功率半導體器件,其具有自關斷的特征。簡單講，是一個非通即斷的開關，IGBT沒有放大電壓的功能，導通時可以看做導線，斷開時當做開路。IGBT融合了BJT和MOSFET的兩種器件的優(yōu)點，如驅(qū)動功率小和飽和壓降低等。IGBT模塊是由IGBT與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產(chǎn)品，具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。IGBT是能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)钠骷?，是電力電子裝置的“CPU”。采用IGBT進行功率變換，能夠提高用電效率和質(zhì)量，具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點，是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術。IGBT是以GTR為主導元件，MOSFET為驅(qū)動元件的達林頓結(jié)構的復合器件。其外部有三個電極，分別為G-柵極，C-集電極，E-發(fā)射極。在IGBT使用過程中，可以通過控制其集-射極電壓UCE和柵-射極電壓UGE的大小，從而實現(xiàn)對IGBT導通/關斷/阻斷狀態(tài)的控制。1）當IGBT柵-射極加上加0或負電壓時，MOSFET內(nèi)溝道消失，IGBT呈關斷狀態(tài)。2）當集-射極電壓UCE＜0時，J3的PN結(jié)處于反偏，IGBT呈反向阻斷狀態(tài)。3）當集-射極電壓UCE＞0時。 這些IGBT是汽車級別的，屬于特種模塊，價格偏貴。
MOSFET存在導通電阻高的缺點，但IGBT克服了這一缺點，在高壓時IGBT仍具有較低的導通電阻。總的來說，MOSFET優(yōu)點是高頻特性好，可以工作頻率可以達到幾百kHz、上MHz，缺點是導通電阻大在高壓大電流場合功耗較大；而IGBT在低頻及較大功率場合下表現(xiàn)，其導通電阻小，耐壓高。選擇MOS管還是IGBT？在電路中，選用MOS管作為功率開關管還是選擇IGBT管，這是工程師常遇到的問題，如果從系統(tǒng)的電壓、電流、切換功率等因素作為考慮，可以總結(jié)出以下幾點：人們常問：“是MOSFET好還是IGBT好？”其實兩者沒有什么好壞之分，i主要的還是看其實際應用情況。關于MOSFET與IGBT的區(qū)別，您若還有疑問，可以詳詢冠華偉業(yè)。深圳市冠華偉業(yè)科技有限公司，主要代理WINSOK微碩中低壓MOS管產(chǎn)品，產(chǎn)品用于、LED/LCD驅(qū)動板、馬達驅(qū)動板、快充、、液晶顯示器、電源、小家電、醫(yī)療產(chǎn)品、藍牙產(chǎn)品、電子秤、車載電子、網(wǎng)絡類產(chǎn)品、民用家電、電腦周邊及各種數(shù)碼產(chǎn)品。 輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。廣東代理SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商
IGBT的驅(qū)動方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N-溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。甘肅進口SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源
措施：在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯(lián)適當電容，就可以減小這種過電壓。與整流器并聯(lián)的其它負載切斷時，因電源回路電感產(chǎn)生感應電勢的過電壓。變壓器空載且電源電壓過零時，初級拉閘，因變壓器激磁電流的突變，在次級感生出很高的瞬時電壓，這種電壓尖峰值可達工作電壓的6倍以上。交流電網(wǎng)遭雷擊或電網(wǎng)侵入干擾過電壓，即偶發(fā)性浪涌電壓，都必須加阻容吸收路進行保護。3．直流側(cè)過電壓及保護當負載斷開時或快熔斷時，儲存在變壓器中的磁場能量會產(chǎn)生過電壓，顯然在交流側(cè)阻容吸收保護電路可以抑制這種過電壓，但由于變壓器過載時儲存的能量比空載時要大，還不能完全消除。措施：能常采用壓敏吸收進行保護。4．過電流保護一般加快速熔斷器進行保護，實際上它不能保護可控硅，而是保護變壓器線圈。5．電壓、電流上升率的限制4.均流與晶閘管選擇均流不好，很容易燒壞元件。為了解決均流問題，過去加均流電抗器，噪聲很大，效果也不好，一只一只進行對比，擰螺絲松緊，很盲目，效果差，噪音大，耗能。我們采用的辦法是：用計算機程序軟件進行動態(tài)參數(shù)篩選匹配、編號，裝配時按其號碼順序裝配，很間單。每一只元件上都刻有字，以便下更換時參考。這樣能使均流系數(shù)可達到。 甘肅進口SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源