晶閘管（Thyristor）是一種大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件，廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域。它由PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組成，具有三個(gè)電極：陽極（A）、陰極（K）和門極（G）。晶閘管的**特性是“半控性”，即只能通過門極信號(hào)控制其導(dǎo)通，但無法直接控制關(guān)斷，需依賴外部電路強(qiáng)制電流過零或反向電壓才能關(guān)閉。這種特性使其特別適用于交流電的相位控制和直流電的開關(guān)調(diào)節(jié)。晶閘管因其高耐壓、大電流承載能力，成為工業(yè)電力控制的關(guān)鍵元件，如電機(jī)調(diào)速、電源轉(zhuǎn)換和高壓直流輸電等。 晶閘管模塊的水冷設(shè)計(jì)適用于高功率應(yīng)用。SEMIKRON西門康晶閘管批發(fā)

晶閘管和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是電力電子領(lǐng)域的兩大重要器件，各自具有獨(dú)特的性能優(yōu)勢和適用場景。
結(jié)構(gòu)與原理方面，晶閘管是四層PNPN結(jié)構(gòu)的半控型器件，依靠門極觸發(fā)導(dǎo)通，但關(guān)斷需依賴外部電路條件；IGBT是電壓控制型全控器件，結(jié)合了MOSFET的高輸入阻抗和BJT的低導(dǎo)通壓降特性，可通過柵極電壓快速控制導(dǎo)通和關(guān)斷。
性能對比顯示，晶閘管的優(yōu)勢在于高耐壓（可達(dá)10kV以上）、大電流容量（可達(dá)數(shù)千安培）和低導(dǎo)通損耗（約1-2V），適合高壓大容量、低開關(guān)頻率（通常低于1kHz）的應(yīng)用，如高壓直流輸電、工業(yè)加熱和電機(jī)軟啟動(dòng)。IGBT則在中低壓（通常<6.5kV）、高頻（1-100kHz）場景中表現(xiàn)出色，其開關(guān)速度快、驅(qū)動(dòng)功率小，廣泛應(yīng)用于變頻器、新能源發(fā)電和電動(dòng)汽車。 SEMIKRON西門康晶閘管批發(fā)晶閘管的觸發(fā)角控制可調(diào)節(jié)輸出電壓或功率。

在光伏和風(fēng)電系統(tǒng)中，晶閘管模塊用于DC-AC逆變及電網(wǎng)并網(wǎng)。例如，集中式光伏逆變器采用IGCT（集成門極換流晶閘管）模塊，耐壓可達(dá)到6.5kV以上，效率超過98%。風(fēng)電變流器則使用模塊化多電平拓?fù)洌∕MC），每個(gè)子模塊包含晶閘管和電容，實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電（HVDC）。晶閘管模塊的高耐壓和低導(dǎo)通損耗特性，使其在大功率新能源裝備中不可替代。此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙向變流器也依賴晶閘管模塊來實(shí)現(xiàn)充放電控制。

普通晶閘管**基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二極管整流電路屬于不可控整流電路。如果把二極管換成晶閘管，就可以構(gòu)成可控整流電路。以**簡單的單相半波可控整流電路為例，在正弦交流電壓U2的正半周期間，如果VS的控制極沒有輸入觸發(fā)脈沖Ug，VS仍然不能導(dǎo)通，只有在U2處于正半周，在控制極外加觸發(fā)脈沖Ug時(shí)，晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。畫出它的波形（c）及（d），只有在觸發(fā)脈沖Ug到來時(shí)，負(fù)載RL上才有電壓UL輸出。Ug到來得早，晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間就早；Ug到來得晚，晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間就晚。通過改變控制極上觸發(fā)脈沖Ug到來的時(shí)間，就可以調(diào)節(jié)負(fù)載上輸出電壓的平均值UL。在電工技術(shù)中，常把交流電的半個(gè)周期定為180°，稱為電角度。這樣，在U2的每個(gè)正半周，從零值開始到觸發(fā)脈沖到來瞬間所經(jīng)歷的電角度稱為控制角α；在每個(gè)正半周內(nèi)晶閘管導(dǎo)通的電角度叫導(dǎo)通角θ。很明顯，α和θ都是用來表示晶閘管在承受正向電壓的半個(gè)周期的導(dǎo)通或阻斷范圍的。通過改變控制角α或?qū)ń铅龋淖冐?fù)載上脈沖直流電壓的平均值UL，實(shí)現(xiàn)了可控整流。 晶閘管模塊的封裝形式包括螺栓型、平板型和塑封型。

晶閘管在實(shí)際應(yīng)用中面臨過壓、過流、di/dt 和 dv/dt 等應(yīng)力，必須設(shè)計(jì)完善的保護(hù)電路以確保其安全可靠運(yùn)行。
di/dt保護(hù)是防止晶閘管在導(dǎo)通瞬間因電流上升率過大而損壞的關(guān)鍵。過大的di/dt會(huì)導(dǎo)致結(jié)溫局部過高，甚至引發(fā)器件長久性損壞。通常在晶閘管陽極串聯(lián)電感（如空心電抗器）或采用飽和電抗器，限制di/dt在允許范圍內(nèi)（一般為幾十A/μs至幾百A/μs）。
dv/dt保護(hù)用于防止晶閘管在阻斷狀態(tài)下因電壓上升率過大而誤觸發(fā)。過高的dv/dt會(huì)使結(jié)電容充電電流增大，當(dāng)該電流超過門極觸發(fā)電流時(shí)，晶閘管將誤導(dǎo)通。常用的dv/dt保護(hù)措施是在晶閘管兩端并聯(lián)RC緩沖電路，降低電壓上升率。 晶閘管的溫度系數(shù)影響其高溫性能。SEMIKRON西門康晶閘管批發(fā)

采用模塊化設(shè)計(jì)，晶閘管模塊集成了多個(gè)晶閘管單元，簡化了復(fù)雜電路的布局。SEMIKRON西門康晶閘管批發(fā)

晶閘管模塊可按功能分為整流模塊、逆變模塊、交流調(diào)壓模塊等，也可按封裝形式分為塑封型、壓接型和智能模塊（IPM）。選型時(shí)需重點(diǎn)考慮以下參數(shù)：電壓/電流等級(jí)：如額定電壓（VDRM）需高于實(shí)際工作電壓的1.5倍，電流容量（IT(RMS)）需留有余量。散熱需求：風(fēng)冷模塊適用于中低功率（如10-100A），水冷模塊則用于兆瓦級(jí)變流器。控制方式：普通SCR模塊需外置觸發(fā)電路，而智能模塊（如富士7MBR系列）集成驅(qū)動(dòng)和保護(hù)功能，簡化設(shè)計(jì)。應(yīng)用場景也影響選型，例如電焊機(jī)需選擇高di/dt耐受能力的模塊，而光伏逆變器則需低開關(guān)損耗的快速晶閘管模塊。 SEMIKRON西門康晶閘管批發(fā)