可控硅是一種具有單向導電性的半導體器件,其工作重點基于 PN 結的導通與阻斷特性。它由四層半導體材料交替構成 PNPN 結構,形成三個 PN 結。當陽極加正向電壓、陰極加反向電壓時,中間的 PN 結處于反向偏置,可控硅呈阻斷狀態。此時若向控制極施加正向觸發信號,控制極電流會引發內部正反饋,使中間 PN 結轉為正向偏置,可控硅迅速導通。導通后,即使撤去控制極信號,只要陽極電流維持在維持電流以上,仍能保持導通;只有陽極電流低于維持電流或施加反向電壓,可控硅才會關斷。這種 “一經觸發導通,控制極即失效” 的特性,使其成為理想的開關控制元件。
可控硅模塊內部結構對稱性影響動態均壓效果。Infineon可控硅哪里有賣
可控硅與三極管雖同屬半導體器件,工作原理差異明顯。三極管是電流控制元件,基極電流持續控制集電極電流,關斷需切斷基極電流;可控硅是觸發控制元件,觸發后控制極失效,關斷依賴外部條件。從結構看,三極管為三層結構,可控硅為四層結構,多一層PN結使其具備自鎖能力。電流放大特性上,三極管有線性放大區,可控硅則只有開關狀態,無放大功能。在電路應用中,三極管適用于信號放大和低頻開關,可控硅因功率容量大、開關特性穩定,更適合大功率控制,兩者工作原理的互補性使其在電子電路中各有側重。 智能可控硅現貨可控硅的選型直接影響電路的可靠性、效率和成本。
標準可控硅的關斷時間(tq)通常在50-100μs范圍,適用于工頻(50/60Hz)應用,如IXYS的MCR100系列。而快速可控硅通過優化載流子壽命和結電容,將tq縮短至10μs以內,典型型號如SKKH106/16E(tq=8μs),這類器件能勝任1kHz以上的中頻逆變、感應加熱等場景。在結構上,快恢復可控硅采用鉑或電子輻照摻雜技術降低少子壽命,但會略微增加導通壓降(約0.2V)。此外,門極可關斷晶閘管(GTO)通過特殊設計實現了主動關斷能力,如Toshiba的SG3000HX24(3000A/4500V),雖然驅動電路復雜,但在高壓直流輸電(HVDC)等超高壓領域不可替代。選擇時需權衡開關損耗與導通損耗的平衡。
單向可控硅的選型要點在實際應用中,正確選型單向可控硅至關重要。首先要關注額定電壓,其值必須大于電路中可能出現的極大正向和反向電壓,以確保在電路異常情況下,單向可控硅不會被擊穿損壞。例如在 220V 的交流市電經整流后的電路中,考慮到電壓波動和浪涌等因素,應選擇額定電壓在 600V 以上的單向可控硅。額定電流也是關鍵參數,要根據負載電流大小來選擇,確保單向可控硅能安全承載負載電流,一般需留有一定余量。觸發電壓和電流參數要與觸發電路相匹配,若觸發電路提供的信號無法滿足單向可控硅的觸發要求,可控硅將無法正常導通。此外,還需考慮其導通壓降、維持電流等參數。導通壓降會影響電路的功耗,維持電流決定了可控硅導通后保持導通狀態所需的小電流。只有綜合考量這些參數,才能選出適合具體電路應用的單向可控硅。 單向可控硅成本相對較低,是中大功率控制領域的性價比選擇。
雙向可控硅(TRIAC,Triode for Alternating Current)是一種特殊的半導體開關器件,能夠雙向導通交流電流。雙向可控硅的工作原理基于內部兩個反并聯的單向可控硅結構。當 T2 接正、T1 接負時,門極加正向觸發信號,左側單向可控硅導通;當 T1 接正、T2 接負時,門極加反向觸發信號,右側單向可控硅導通。導通后,主電流通過時產生的壓降維持導通狀態。在交流電路中,電流每半個周期過零時自動關斷,若需持續導通,需在每個半周施加觸發信號。這種雙向導通機制使其能便捷地控制交流負載的通斷與功率。 單向可控硅(SCR):只允許單向導通,適用于直流或半波整流。艾賽斯可控硅質量
IXYS艾賽斯高壓可控硅系列耐壓可達2500V以上。Infineon可控硅哪里有賣
按導通特性分類:單向可控硅(SCR)與雙向可控硅(TRIAC)單向可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR)是**基礎的可控硅類型,其重要特點是只允許電流單向流動,即從陽極(A)到陰極(K)。這種器件通過門極(G)觸發后,只有在正向偏置條件下才能維持導通,反向時則完全阻斷。SCR廣泛應用于直流電路或交流半波整流,如電鍍電源、電池充電器等場景。典型型號如2N5060(1A/100V)和TYN612(12A/600V)。相比之下,雙向可控硅(TRIAC)可視為兩個反向并聯的SCR,能同時控制交流電的正負半周。這種特性使其成為交流調光、電機調速等應用的理想選擇,如BT136(4A/600V)和BTA41(40A/800V)。從結構上看,TRIAC雖然集成度更高,但其開關速度和dv/dt耐受能力通常略遜于SCR。 Infineon可控硅哪里有賣