將半導(dǎo)體整流器的晶閘管與換流電路集成——什么是晶閘管模塊

時(shí)間：2024/7/9閱讀：326

什么是晶閘管模塊,？

晶閘管模塊是將半導(dǎo)體整流器的一種晶閘管與換流電路等根據(jù)用途集成在一起的產(chǎn)品,，以模塊規(guī)格使其易于使用。

當(dāng)您想要在電路中包含一個(gè)響應(yīng)輸入信號(hào)的開(kāi)關(guān)機(jī)制時(shí)使用,。一般來(lái)說(shuō),，它們經(jīng)常在電路設(shè)計(jì)中作為繼電器元件并入，并且二極管和三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件具有類似的行為,。

根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的處理,，您可以使用為輸入信號(hào)提供不同輸出的不同模塊來(lái)控制各種輸入所需的輸出。

晶閘管模塊的應(yīng)用

晶閘管模塊應(yīng)用廣泛,，包括大功率逆變電路中的浪涌電流預(yù)防,、工業(yè)設(shè)備中的功率控制以及電動(dòng)火車電機(jī)控制。它起著開(kāi)關(guān)的作用,，一旦導(dǎo)通,，它就會(huì)繼續(xù)導(dǎo)通，直到當(dāng)時(shí)產(chǎn)生的電流消失,，這就是為什么它被納入需要利用這一特性的電路設(shè)計(jì)中,。

例如，晶閘管通常用于相機(jī)閃光燈,。按下開(kāi)關(guān)的瞬間閃光燈就會(huì)發(fā)光,，并且必須持續(xù)發(fā)光直到電荷放電。

當(dāng)試圖僅用一個(gè)觸點(diǎn)打開(kāi)/閉合來(lái)表達(dá)這種運(yùn)動(dòng)時(shí),，可以使用晶閘管模塊輕松實(shí)現(xiàn)它,。

晶閘管模塊原理

晶閘管模塊的原理是將晶閘管（一種通過(guò)施加?xùn)艠O偏壓來(lái)工作的整流元件）集成到具有良好散熱性的封裝和關(guān)斷柵極的換流電路中，以便在發(fā)生故障時(shí)輕松中斷電路,。處理大電流的設(shè)備是為了使其易于使用,。

晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在二極管上加上一個(gè)稱為柵端子的端子,，其特點(diǎn)是四層PNPN結(jié)構(gòu)。晶閘管具有這樣的特性：除非在電路中從陽(yáng)極側(cè)向陰極側(cè)施加正偏壓且柵極電流流動(dòng),，否則晶閘管不會(huì)導(dǎo)通,。

一旦柵極電流流過(guò)，它就會(huì)像二極管一樣導(dǎo)通,，并繼續(xù)導(dǎo)通,，直到從陽(yáng)極側(cè)到陰極側(cè)的偏壓變?yōu)樨?fù)值或柵極電流變?yōu)?。順便說(shuō)一句,，晶閘管僅在單向偏置時(shí)導(dǎo)通,，但如果要在柵極電流逆向雙向偏置時(shí)工作，則使用雙向安裝晶閘管結(jié)構(gòu)的雙向可控硅,。

有關(guān)晶閘管模塊的其他信息

1,、晶閘管換相電路

在交流操作中能夠在過(guò)零時(shí)可靠關(guān)斷柵極的晶閘管在直流操作中導(dǎo)通后就無(wú)法關(guān)斷柵極。在這種情況下,，通常使用稱為換向電路的電路,。

換流電路是與主線并聯(lián)有換流晶閘管、RC電路等,，接通柵極偏壓以吸收來(lái)自主線的電流的電路,。該電路常用于高功率應(yīng)用。

2,、GTO晶閘管和GCT晶閘管

兩者都是帶有換相電路的晶閘管器件,；GTO是“Gate Turn Off"的縮寫(xiě)，GCT是“Gate Commutated Turn off"的縮寫(xiě),。例如,，在GTO的情況下，通過(guò)使負(fù)電流通過(guò)柵極,，可以提取陽(yáng)極和陰極之間的自由電子,，從而關(guān)閉電流。

但必須保證足夠的電流容量,，需要大電流的門(mén)電路來(lái)關(guān)斷柵極,。

3. IGBT和SiC-MOSFET轉(zhuǎn)換流程

盡管晶閘管模塊仍廣泛用作功率模塊的一部分，但其地位正逐漸被高性能IGBT模塊和SiC-MOSFET取代,，而后者已成為下一代功率器件的主流,。

然而，在處理鐵路車輛和大功率的領(lǐng)域,，模塊仍然是必要的,。例如，也有利用晶閘管模塊來(lái)控制IGBT模塊I am的極大浪涌電流的復(fù)合模塊化產(chǎn)品,。