IGBT模塊
單向可控硅有其獨(dú)特的特性:當(dāng)陽極接反向電壓,或者陽極接正向電壓但控制極不加電壓時(shí),它都不導(dǎo)通,而陽極和控制極同時(shí)接正向電壓時(shí),它就會(huì)變成導(dǎo)通狀態(tài).一旦導(dǎo)通,控制電壓便失去了對它的控制作用,不論有沒有控制電壓,也不論控制電壓的極性如何,將一直處于導(dǎo)通狀態(tài).要想關(guān)斷,只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向.雙向可控硅的引腳多數(shù)是按T1、T2、G的順序從左至右排列(電極引腳向下,面對有字符的一面時(shí)).加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時(shí)間改變時(shí),就能改變其導(dǎo)通電流的大小.
與單向可控硅的區(qū)別是,雙向可控硅G極上觸發(fā)脈沖的極性改變時(shí),其導(dǎo)通方向就隨著極性的變化而改變,從 而能夠控制交流電負(fù)載.而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽極向陰極單方向?qū)?所以可控硅有單雙向之分.
可控硅產(chǎn)品由于它在電路應(yīng)用中的效率高、控制特性好、壽命長、體積小、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),自上個(gè)世紀(jì)六十長代以來,獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門獨(dú)立的學(xué)科.“晶閘管交流技術(shù)”.可控硅發(fā)展到今天,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.
可控硅在應(yīng)用電路中的作用體現(xiàn)在:
可控整流:如同二極管整流一樣,將交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,有效地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實(shí)現(xiàn)交流→可變直流之轉(zhuǎn)變;
無觸點(diǎn)功率靜態(tài)開關(guān)(固態(tài)開關(guān)):作為功率開關(guān)元件,可控硅可以代替接觸器、繼電器用于開關(guān)頻率很高的場合.
晶閘管對過電壓很敏感，當(dāng)正向電壓超過其斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM一定值時(shí)晶閘管就會(huì)誤導(dǎo)通，引發(fā)電路故障；當(dāng)外加反向電壓超過其反向重復(fù)峰值電壓URRM一定值時(shí)，晶閘管就會(huì)立即損壞。因此，必須研究過電壓的產(chǎn)生原因及抑制過電壓的方法。過電壓產(chǎn)生的原因主要是供給的電功率或系統(tǒng)的儲(chǔ)能發(fā)生了激烈的變化，使得系統(tǒng)來不及轉(zhuǎn)換，或者系統(tǒng)中原來積聚的電磁能量來不及消散而造成的。主要發(fā)現(xiàn)為雷擊等外來沖擊引起的過電壓和開關(guān)的開閉引起的沖擊電壓兩種類型。由雷擊或高壓斷路器動(dòng)作等產(chǎn)生的過電壓是幾微秒至幾毫秒的電壓尖峰，對晶閘管是很危險(xiǎn)的。
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(shí)器件內(nèi)部各結(jié)層殘存載流子復(fù)合所產(chǎn)生的，所以又叫載流子積蓄效應(yīng)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；采用電子線路進(jìn)行保護(hù)等。目前最常用的是在回路中接入吸收能量的元件，使能量得以消散，常稱之為吸收回路或緩沖電路。
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