SCR工作特性:
SCR只有開通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),具有開關(guān)特性。這種特性需要一定條件才能轉(zhuǎn)換。SCR導(dǎo)通后門極失去控制作用,所以被稱為半控器件。
靜態(tài)工作特性:
靜態(tài)工作特性可用伏安特性曲線表示
SCR工作在第I象限,SCR可以通過觸發(fā)信號從正向阻斷狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。正向轉(zhuǎn)折電壓過壓,漏電會劇增,器件開通。門極觸發(fā)電流增大,正向轉(zhuǎn)折電壓會降低。
SCR工作在第III象限,SCR反向偏置,只有很小的反向漏電流。當(dāng)反向電壓到擊穿電壓后。反向電流劇增,SCR可能會發(fā)熱損壞。
SCR等效電路
正觸發(fā)電流IG可以正向流過NPN管,控制Ic(NPN) 的電流,Ic(NPN)控制Ic(PNP)。兩個晶體管的電流增益α都隨著電流的增加而增加。IG足夠高,使得電流增益之和變?yōu)棣罭PN + αPNP ≥ 1,晶閘管“觸發(fā)”,特性曲線從“正向阻斷”狀態(tài)變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)。
如果正向電流達(dá)到鎖存電流i1,即使觸發(fā)電流被移除,晶閘管也保持在導(dǎo)通狀態(tài)。如果隨后正向電流下降到保持電流IH以下,晶閘管返回正向阻斷狀態(tài)。
動態(tài)特性:
工作波形
Ig: 門極觸發(fā)信號 IA: SCR電流 UAK: SCR偏置電壓
開通過程:
td開通延遲時間0.5us1.5us 上升時間tr 0.5us3us 開通時間Ton=td+tr SCR一般開通時間大約6us。
關(guān)斷過程:
trr 反向恢復(fù)時間 tgr正向恢復(fù)時間。關(guān)斷時間Toff=trr+tgr
SCR一關(guān)斷時間大約幾百個us。
觸發(fā)動態(tài)過程:
SEMIKRON觸發(fā)500安培電流時SCR芯片內(nèi)電流密度分布仿真
在觸發(fā)過程開始時,電流密度最初在柵極區(qū)域下急劇增加,并在1us和4us之間達(dá)到最大值(第三和第四幅圖像)。從第五幅圖像開始,開始擴展到整個芯片區(qū)域。在這個模型中,大約50us(第八幅圖像)后,整個晶閘管被觸發(fā)。此時,電流密度幾乎均勻地分布在表面上。
這種低的擴展速度會導(dǎo)致非常高的電流密度和柵極的強烈局部發(fā)熱,這取決于負(fù)載電流斜率,負(fù)載電流斜率受外部電路的限制。SCR容性負(fù)載時,經(jīng)常因為di/dt損壞。
幾個不予許觸發(fā)的條件:
不允許通過向柵極提供電流之外的方式觸發(fā)SCR
不允許觸發(fā)的極限是(正向)關(guān)斷狀態(tài)電壓(dv/dt)cr的臨界上升速率
不允許觸發(fā)在反向阻斷階段(伏安特性曲線的第III象限)。觸發(fā)電流導(dǎo)致反向電流大幅增加,從而導(dǎo)致SCR增加關(guān)斷損耗。
不允許的觸發(fā)導(dǎo)致的最終破壞性故障模式是di/dt(臨界)故障。
di/dt與工作條件的關(guān)系:
di/dt能力隨著Tvj(結(jié)溫)或VD(工作電壓)的增加而降低。di/dt能力也隨著觸發(fā)電流IG、diG/dt或觸發(fā)脈沖持續(xù)時間tp的增加而增加。
-
晶閘管
+關(guān)注
關(guān)注
35文章
1109瀏覽量
78619 -
SCR
+關(guān)注
關(guān)注
2文章
152瀏覽量
45004 -
鎖存器
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
926瀏覽量
42377 -
漏電流
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
275瀏覽量
17468 -
偏置電壓
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
154瀏覽量
13567
發(fā)布評論請先 登錄
Easygo 實時仿真丨微網(wǎng)孤島運行下儲能控制策略仿真應(yīng)用
基于儲能的微網(wǎng)運行控制技術(shù)

電池儲能系統(tǒng)及智能微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的詳解

直流微網(wǎng)混合儲能虛擬慣性控制

微網(wǎng)虛擬儲能系統(tǒng)最優(yōu)平抑控制策略

儲能電量預(yù)估的微網(wǎng)運行調(diào)度策略

微網(wǎng)儲能應(yīng)用

微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)作用及分類
考慮壽命損耗的微網(wǎng)電池儲能容量優(yōu)化配置

微網(wǎng)儲能孤島運行程序仿真應(yīng)用案例

儲能微網(wǎng)應(yīng)用SCR晶閘管的選型設(shè)計(1)

評論