SEMIKRON赛米控晶闸管产品介绍

晶闸管和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是电力电子领域的两大**器件，各自具有独特的性能优势和适用场景。
应用场景上，晶闸管在传统高功率领域占据主导地位。例如，电解铝行业需要数万安培的直流电流，晶闸管整流器是推荐方案；高压直流输电系统中，晶闸管换流器可实现GW级功率传输。而IGBT则是现代电力电子设备的**。在光伏逆变器中，IGBT通过高频开关实现最大功率点跟踪（MPPT）；电动汽车的电机控制器依赖IGBT实现高效电能转换。
发展趋势方面，晶闸管技术正朝着更高耐压、更大电流容量和智能化方向发展，例如光控晶闸管和集成保护功能的模块；IGBT则不断提升开关速度、降低导通损耗，并向更高电压等级（如10kV以上）拓展。近年来，混合器件（如IGCT，集成门极换流晶闸管）结合了两者的优势，在兆瓦级电力电子装置中展现出良好的应用前景。 晶闸管模块的水冷设计适用于高功率应用。SEMIKRON赛米控晶闸管产品介绍

单向晶闸管的制造依赖于半导体平面工艺，主要材料是高纯度单晶硅。其制造流程包括外延生长、光刻、扩散、离子注入等多个精密步骤。首先，在N型硅衬底上生长P型外延层，形成P-N结；接着，通过多次光刻和扩散工艺，构建出四层三结的结构；然后，进行金属化处理，制作出阳极、阴极和门极的欧姆接触；然后再进行封装测试。制造过程中的关键技术参数，如杂质浓度、结深等，会直接影响晶闸管的耐压能力、开关速度和触发特性。采用离子注入技术可以精确控制杂质分布，从而提高器件的性能和可靠性。目前，高压晶闸管的耐压值能够达到数千伏，电流容量可达数千安，这为高压直流输电等大功率应用奠定了坚实的基础。 SEMIKRON赛米控晶闸管产品介绍晶闸管在光伏逆变器中用于DC-AC转换。

1、 额定通态平均电流IT 在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。
2、 正向阻断峰值电压VPF 在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。
3、 反向阻断峰值电压VPR 当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值。
4、 触发电压VGT 在规定的环境温度下，阳极---阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的**小控制极电流和电压。
5、 维持电流IH 在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的**小阳极正向电流。许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，用负触发信号使其关断的可控硅等等。

单向晶闸管，也就是普通晶闸管（SCR），属于四层三端的半导体器件，其结构是 P-N-P-N。它有阳极（A）、阴极（K）和门极（G）这三个端子。当阳极相对于阴极加上正向电压，同时门极施加一个短暂的正向触发脉冲时，晶闸管就会从阻断状态转变为导通状态。一旦导通，门极便失去控制作用，要使晶闸管关断，只有让阳极电流减小到维持电流以下，或者给阳极施加反向电压。这种 “触发导通、过零关断” 的特性，让单向晶闸管在可控整流、交流调压等电路中得到了广泛应用。例如，在晶闸管整流器里，通过调整触发角，能够实现对直流输出电压的连续调节，这在工业电机调速和电力系统中有着重要的应用价值。

光控晶闸管（LASCR）通过光信号触发，适用于高压隔离场景。

晶闸管（Thyristor）是一种具有四层PNPN结构的半导体功率器件，由三个PN结组成，包含阳极（A）、阴极（K）和门极（G）三个端子。其工作原理基于PN结的正向偏置与反向偏置特性：当门极施加正向触发脉冲时，晶闸管从阻断状态转为导通状态，此后即使撤去触发信号，仍保持导通，直至阳极电流低于维持电流或施加反向电压。晶闸管的**特性包括：单向导电性、可控触发特性、高耐压与大电流容量、低导通损耗等。其导通状态下的压降通常在1-2V之间，远低于机械开关，因此适用于高功率场景。此外，晶闸管的关断必须依赖外部电路条件（如电流过零或反向电压），这一特性使其在交流电路中应用时需特别设计换流电路。在实际应用中，晶闸管的触发方式分为电流触发、光触发和温度触发等，其中电流触发**为常见。触发脉冲的宽度、幅度和上升沿对晶闸管的可靠触发至关重要，一般要求触发脉冲宽度大于晶闸管的开通时间（通常为几微秒至几十微秒）。 逆导晶闸管（RCT）内部集成二极管，适用于逆变电路。SEMIKRON赛米控晶闸管产品介绍

晶闸管常用于电机调速、温度控制、电焊机等工业应用。SEMIKRON赛米控晶闸管产品介绍

晶闸管在实际应用中面临过压、过流、di/dt和dv/dt等应力，必须设计完善的保护电路以确保其安全可靠运行。
过压保护通常采用RC吸收电路和压敏电阻（MOV）。RC吸收电路并联在晶闸管两端，当出现电压尖峰时，电容充电限制电压上升率，电阻则消耗能量防止振荡。压敏电阻具有非线性伏安特性，当电压超过阈值时，其阻值急剧下降，将过电压钳位在安全范围内。例如，在感性负载电路中，晶闸管关断时会产生反电动势，RC吸收电路和MOV可有效抑制这一电压尖峰。
过流保护主要依靠快速熔断器和电流检测电路。快速熔断器在电流超过额定值时迅速熔断，切断电路；电流检测电路（如霍尔传感器）实时监测电流，当检测到过流时，通过控制电路提前关断晶闸管或触发保护动作。在高压大容量系统中，还可采用限流电抗器限制短路电流上升率。 SEMIKRON赛米控晶闸管产品介绍