概括：

晶閘管（Silicon Controlled Rectifier）簡(jiǎn)稱SCR,由于電流容量大，耐電壓高，以及開(kāi)通可控性。因其可靠性、低正向損耗和相對(duì)較低的成本廣泛應(yīng)用于相控整流、逆變、交流調(diào)壓、直流變換等領(lǐng)域, 成為特大功率低頻(200Hz以下)裝置中的主要器件。

SCR在儲(chǔ)能UPS中的典型應(yīng)用：

一般UPS的整流模塊，逆變和旁路開(kāi)關(guān)都有在應(yīng)用。由于儲(chǔ)能微網(wǎng)系統(tǒng)的大規(guī)模爆發(fā)，為了在電網(wǎng)故障時(shí)，重要負(fù)載不間斷供電。大功率微電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的并網(wǎng)及離網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，SCR用作切換開(kāi)關(guān)的可靠性設(shè)計(jì)起著決定因素。

儲(chǔ)能微網(wǎng)應(yīng)用晶閘管的關(guān)鍵選型參數(shù)：

1.SCR額定電壓選擇：

每個(gè)SCR單管承受的最大反壓為主路線電壓的峰值,考慮400V系統(tǒng)過(guò)壓20％得到最大反壓：

選用時(shí)額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的2～3倍,應(yīng)能承受經(jīng)常出現(xiàn)的過(guò)壓。故400V系統(tǒng)選常用的1600V的SCR模塊。

2.SCR額定電流選擇：

SCR date sheet通態(tài)平均電流IT(AV) 定義 ：工頻正弦半波的180°導(dǎo)通，電流在一個(gè)整周期內(nèi)的平均值,是在環(huán)境溫度和穩(wěn)定結(jié)溫情況下不超過(guò)額定值,所允許的最大平均電流作為該器件的額定電流。

設(shè)單相工頻半波電流峰值為Im時(shí)波形,如圖6所示。

通態(tài)平均電流為：

通態(tài)有效值電流為：

SCR有效值與通態(tài)平均電流比值為:

注：上式中積分變量d(ωt)是角度，ω是角速度,t是時(shí)間，ωt就是角度了。器件的結(jié)溫是由有效值決定的。對(duì)于同一個(gè)有效值,不同的電流波形,其平均值不一樣,因此選用一個(gè)SCR,要根據(jù)使用的電流波形計(jì)算出使用的電流平均值。

3.儲(chǔ)能典型應(yīng)用原理圖：

根據(jù)有效值相等原則來(lái)計(jì)算SCR流過(guò)電流時(shí)的允許平均電流Iavg。有效值與平均值的比為波形系數(shù)。選用SCR時(shí)應(yīng)選晶閘管的通態(tài)平均電流IT(AV)為其正常使用電流平均值的1.2～2.0倍,才能可靠工作。

4.通態(tài)平均電壓UT(AV)

晶閘管通過(guò)正弦半波的額定通態(tài)平均電流時(shí),器件陽(yáng)極A和陰極K間電壓的平均值,一般稱管壓降,約0.8～1V。選用盡量選壓降低的，能降低導(dǎo)通損耗。

5.維持電流IH

晶閘管從通態(tài)到斷態(tài),維持通態(tài)的最小通態(tài)電流（150mA~500mA)。

6.擎住電流IL

晶閘管從斷態(tài)到通態(tài),關(guān)閉觸發(fā)信號(hào),維持晶閘管通態(tài)的最小電流(IL>IH)。

7.門(mén)極參數(shù)

門(mén)極觸發(fā)電流IGT,門(mén)極觸發(fā)電壓UGT,觸發(fā)電路供給的觸發(fā)電流和電壓比這個(gè)數(shù)值大,才能可靠觸發(fā)。使用中不能超過(guò)門(mén)極的峰值電流、峰值電壓、峰值功率和平均功率。

8.動(dòng)態(tài)參數(shù)

斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt。過(guò)大的du/dt會(huì)引起誤導(dǎo)通。一般在AK極上并聯(lián)RC吸收。

通態(tài)電流臨界上升率di/dt,晶閘管由斷態(tài)到通態(tài),首先是由門(mén)極G附近小面積范圍內(nèi)導(dǎo)電后展開(kāi),如果di/dt過(guò)大將造成局部過(guò)熱,損壞器件。

I2T值 A^2S 浪涌電流的平方在其持續(xù)時(shí)間的積分值。主要用于快速熔斷保護(hù)SCR, 快速熔斷器的I2t值應(yīng)小于晶閘管允許的I2t值。

9.額定結(jié)溫

器件正常工作時(shí)允許的最高結(jié)溫,在此結(jié)溫下,有關(guān)額定值和特性才能得以保證,因此晶閘管的散熱器選擇和冷卻效果十分重要。

總結(jié)：

第一部分主要分享最近選型學(xué)習(xí)SCR的關(guān)鍵參數(shù)，任何沒(méi)有使用過(guò)的元器件都有其相關(guān)的特性。實(shí)際選型應(yīng)用，還需與原廠****Product Manage交流。