晶閘管等元件通過(guò)整流來(lái)實(shí)現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多，如：可關(guān)斷晶閘管GTO，逆導(dǎo)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(dǎo)體器件，由于它效率高，控制特性好，壽命長(zhǎng)，體積小等優(yōu)點(diǎn)，自上個(gè)世紀(jì)六十長(zhǎng)代以來(lái)，獲得了迅猛發(fā)展，并已形成了一門單獨(dú)的學(xué)科?！熬чl管交流技術(shù)”。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(guó)內(nèi)晶閘管大額定電流可達(dá)5000A，國(guó)外更大。我國(guó)的韶山電力機(jī)車上裝載的都是我國(guó)自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應(yīng)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(shí)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(kāi)關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應(yīng)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(guò)零觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載交流功率的無(wú)級(jí)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：在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣。海南哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊哪家好
人們?cè)谥圃旃に嚭徒Y(jié)構(gòu)上采取了一些改進(jìn)措施，做出了能適應(yīng)于高頻應(yīng)用的晶閘管，我們將它稱為快速晶閘管。它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。一、關(guān)斷時(shí)間（toff）短導(dǎo)通的晶閘管，當(dāng)切斷正向電流時(shí)。并不能馬上“關(guān)斷”，這時(shí)如立即加上正向電壓，它還會(huì)繼續(xù)導(dǎo)通。從切斷正向電流直到控制極恢復(fù)控制能力需要的時(shí)間，叫做關(guān)斷時(shí)間。用t0仟表示。晶閘管的關(guān)斷過(guò)程，實(shí)際上是儲(chǔ)存載流子的消失過(guò)程。為了加速這種消失過(guò)程，制造快速晶閘管時(shí)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(guò)多會(huì)影響元件的其它性能。二、導(dǎo)通速度快．能耐較高的電流上升率（dI/dt）控制極觸發(fā)導(dǎo)通的晶閘管?？偸窃诳拷刂茦O的陰極區(qū)域首先導(dǎo)通，然后逐漸向外擴(kuò)展，直到整個(gè)面積導(dǎo)通。大面積的晶閘管需要50～100微秒以上才能***積導(dǎo)通。初始導(dǎo)通面積小時(shí)，必須限制初始電流的上升速度，否則將發(fā)生局部過(guò)熱現(xiàn)象，影響元件的性能，甚至燒壞。高頻工作時(shí)這種現(xiàn)象更為嚴(yán)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(gè)放大觸發(fā)信號(hào)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(dǎo)通電流將橫向經(jīng)過(guò)硅片流向主晶閘管陰極，觸發(fā)主晶閘管。陜西哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家供應(yīng)IGBT的靜態(tài)特性主要有伏安特性、轉(zhuǎn)移特性。
使正向電流低于維持電流IH，或施以反向電壓強(qiáng)迫關(guān)斷。這就需要增加換向電路，不*使設(shè)備的體積重量增大，而且會(huì)降低效率，產(chǎn)生波形失真和噪聲。可關(guān)斷晶閘管克服了上述缺陷，它既保留了普通晶閘管耐壓高、電流大等優(yōu)點(diǎn)，以具有自關(guān)斷能力，使用方便，是理想的高壓、大電流開(kāi)關(guān)器件。GTO的容量及使用壽命均超過(guò)巨型晶體管（GTR），只是工作頻率比GTR低。目前，GTO已達(dá)到3000A、4500V的容量。大功率可關(guān)斷晶閘管已***用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力?？申P(guān)斷晶閘管也屬于PNPN四層三端器件，其結(jié)構(gòu)及等效電路和普通晶閘管相同，因此圖1*繪出GTO典型產(chǎn)品的外形及符號(hào)。大功率GTO大都制成模塊形式。盡管GTO與SCR的觸發(fā)導(dǎo)通原理相同，但二者的關(guān)斷原理及關(guān)斷方式截然不同。這是由于普通晶閘管在導(dǎo)通之后即處于深度飽和狀態(tài)，而GTO在導(dǎo)通后只能達(dá)到臨界飽和，所以GTO門極上加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)即可關(guān)斷。GTO的一個(gè)重要參數(shù)就是關(guān)斷增益，βoff，它等于陽(yáng)極**大可關(guān)斷電流IATM與門極**大負(fù)向電流IGM之比，有公式βoff=IATM/IGMβoff一般為幾倍至幾十倍。βoff值愈大，說(shuō)明門極電流對(duì)陽(yáng)極電流的控制能力愈強(qiáng)。很顯然，βoff與昌盛的hFE參數(shù)頗有相似之處。
5、其它要求（1）當(dāng)模塊控制變壓器負(fù)載時(shí)，如果變壓器空載，輸出電流可能會(huì)小于晶閘管芯片的擎住電流，導(dǎo)致回路中產(chǎn)生較大直流分量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒掉保險(xiǎn)絲。為了避免出現(xiàn)上述情況，可在模塊輸出端接一固定電阻，一般每相輸出電流不小于500mA（具體數(shù)據(jù)可根據(jù)試驗(yàn)情況確定）。（2）小規(guī)格模塊主電極無(wú)螺釘緊固，極易掀起折斷，接線時(shí)應(yīng)注意避免外力或電纜重力將電極拉起折斷。（3）嚴(yán)禁將電纜銅線直接壓接在模塊電極上，以防止接觸不良產(chǎn)生附加發(fā)熱。（4）模塊不能當(dāng)作隔離開(kāi)關(guān)使用。為保證安全，模塊輸入端前面需加空氣開(kāi)關(guān)。（5）測(cè)量模塊工作殼溫時(shí)，測(cè)試點(diǎn)選擇靠近模塊底板中心的散熱器表面。可將散熱器表面以下橫向打一深孔至散熱器中心，把熱電偶探頭插到孔底。要求該測(cè)試點(diǎn)的溫度應(yīng)≤80℃。晶閘管智能模塊晶閘管智能模塊模塊參數(shù)編輯a）工作頻率f為50Hz；b）模塊輸入交流電壓VIN（RMS）范圍：額定電壓為220VAC時(shí)為170～250VAC、額定電壓為380VAC時(shí)為300～450VAC（輸入電壓低于或高于上述各規(guī)定值時(shí)，應(yīng)專門定做）；c）三相交流輸出電壓不對(duì)稱度<6%；d）控制電源電壓12VDC；e）控制信號(hào)：VCON為0～10VDC；f）控制信號(hào)電流ICON≤1mA；g）輸出電壓溫度系數(shù)<。封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上。
故晶閘管的陽(yáng)極電流Ia≈Ic0晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽(yáng)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(guò)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(qiáng)烈的正反饋過(guò)程迅速進(jìn)行。從圖3，當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而（a1+a2）≈1時(shí)，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0，因此提高了晶閘管的陽(yáng)極電流Ia.這時(shí)，流過(guò)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(dǎo)通后，1-（a1+a2）≈0，即使此時(shí)門極電流Ig=0，晶閘管仍能保持原來(lái)的陽(yáng)極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后，門極已失去作用。在晶閘管導(dǎo)通后，如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻，使陽(yáng)極電流Ia減小到維持電流IH以下時(shí)，由于a1和a1迅速下降，當(dāng)1-（a1+a2）≈0時(shí)，晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。特性特性曲線晶閘管的陽(yáng)極電壓與陽(yáng)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(yáng)極與陰極間加上正向電壓時(shí)，在晶閘管控制極開(kāi)路(Ig=0)情況下，開(kāi)始元件中有很小的電流(稱為正向漏電流)流過(guò)。IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。新疆哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商
IGBT的開(kāi)關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。海南哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊哪家好
在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來(lái)越的應(yīng)用，在較高頻率的大、率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知，若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOS截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極—發(fā)射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級(jí)的漏電流流過(guò)，基本上不消耗功率。1、IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見(jiàn)下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時(shí)，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開(kāi)關(guān)時(shí)，由于開(kāi)關(guān)損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時(shí)應(yīng)該降等使用。2、使用中的注意事項(xiàng)由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu)，IGBT的柵極通過(guò)一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達(dá)到20～30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見(jiàn)原因之一。因此使用中要注意以下幾點(diǎn)：在使用模塊時(shí)。 海南哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊哪家好