名稱:平板式可控硅的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種平板式可控硅。
背景技術:
可控硅又稱晶間管,晶間管整流器具有耐壓高、容量大、、控制特性好、體積小、壽命長等諸多優點,發展迅猛。在世紀應用中,大功率晶間管整流裝置一般采用平板式可控硅,其特點是可作雙面冷卻。目前大功率平板式可控硅的封裝普遍采用陶瓷外殼的封裝結構形式,雖然陶瓷材料能夠絕緣、耐熱,但因為陶瓷工藝易碎、雜質難控制等特點,其加工要求非常高,且封裝時需要經過焊接在內的多道工序,工藝復雜,成本高,封裝后良率偏低,返工需破壞性地拆封。
電磁爐、變頻器、逆變器、UPS電源、EPS電源、開關電源、電機控制、變焊機、固態繼電器、有源濾波器、風力發電設備、工業傳動裝置、電梯或傳動設備、機車與列車用電源、電能表、照明電器等各種產品上。
可控硅從外形主要有螺旋式、平板式和平底式三種,螺旋式的應用較多。可控硅有三個電極:陽極、陰極和控制極。它有管芯是P型導體和N型導體交迭組成的四層結構,共有三個PN結。可控硅和只有一個PN結的硅整流二極度管在結構上迥然不同。可控硅的四層結構和控制極的引用,為其發揮“以小控大”的控制特性奠定了基礎。在應用可控硅時,只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽極電流或電壓。電流容量達幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
可控硅的出現使得半導體技術由弱電領域進入了強電領域,成為工業、農業、交通業等各行各業爭相使用的元件,可控硅整流元件的簡稱,有時也將其稱為晶閘管。可控硅是一個具有三個PN結、四層結構的大功率半導體器件,具有體積小、結構簡單、功能強、抗高,現已廣泛應用于電視機、電冰箱、無線電遙控、攝像機、定時控制器等設備中。
可控硅模塊的優點:
可控硅模塊體積小、重量輕、結構緊湊、可靠性高、外接線簡單、互換性好、便于維修和安裝;結構重復性好,裝置的機械設計可以簡化,價格比分立器件低等諸多優點,因而在一誕生就受到了各大電力半導體廠家的熱捧,并因此得到長足發展。
晶閘管的種類:
1、按關斷、導通及控制方式分類:晶閘管按其關斷、導通及控制方式可分為普通晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘管、門關斷晶閘管(GTO)、BTG晶閘管、溫控晶閘管和光控晶閘管等多種;
2、按引腳和性分類:晶閘管按其引腳和性可分為二晶閘管、三晶閘管和四晶閘管;
3、按封裝形式分類:晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其中,金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種;
4、按電流容量分類:晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常,大功率晶閘管多采用金屬殼封裝,而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝;
5、按關斷速度分類:晶閘管按其關斷速度可分為普通晶閘管和(快速)晶閘管。
晶閘管導通的條件:
1、晶閘管陽與陰間接正向電壓;
2、控制與陰之間也接正向電壓(實際工作中,控制加正觸發脈沖信號);
晶閘管導通后,控制便失去作用。依靠正反饋,晶閘管仍可維持導通狀態。
關斷晶閘管的方法:將陽電壓降低到足夠小或加瞬間方向陽電壓、將陽瞬間開路。
晶閘管的過電流保護:
1、過電流:當流過晶閘管的電流有效值超過它的額定通態平 均電流的有效值時,稱為過電流;
2、原因:負載過重,輸出回路短路等;
3、過電流保護:當發生過電流時,能迅速將電流切斷,以防晶閘管損壞;
4、措施:靈敏過電流繼電器保護、快速熔斷器保護等;
5、快速熔斷器 。