Làm thế nào SCR có thể được song song hiệu quả?

Tôi đang thiết kế một mạch nạp tiền sẽ mang 200A khi đóng. Tôi muốn sử dụng Bộ chỉnh lưu điều khiển silicon MCO150 , nhưng chúng sẽ không xử lý hiện tại. Hai song song trông giống như cách hiệu quả nhất về chi phí để xử lý hiện tại tôi cần. Tuy nhiên, tôi lo ngại về việc chạy trốn nhiệt .

Trở kháng hiệu quả của bất kỳ thiết bị nào sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Nếu trở kháng đó tăng theo nhiệt độ, hai thiết bị song song sẽ chia sẻ hợp lý. Thiết bị mang nhiều dòng điện nóng lên nhiều hơn và phần nhỏ của tổng số dòng giảm. Nhưng nếu trở kháng của thiết bị giảm khi nhiệt độ tăng, thiết bị mang nhiều dòng điện bắt đầu mang nhiều hơn. Chia sẻ thất bại, và một thiết bị tích trữ dòng điện cho đến khi nó chết.

Bảng dữ liệu cho SCR này dường như không giải quyết được vấn đề về hệ số nhiệt độ. Có phải chỉ giả định rằng SCR có hệ số nhiệt độ theo hướng này hay hướng khác? Nếu hệ số nhiệt độ là âm, có cách nào để buộc hai SCR chia sẻ không? Hoặc tôi nên thử một cách tiếp cận khác, như một thiết bị duy nhất hoặc một công tắc tơ lớn?

— Stephen Collings
nguồn

Thêm chi tiết: Tôi cần mang theo 200A khi bật và chặn 900V khi tắt. Giống như hầu hết các thiết bị tôi đã thấy, sự khác biệt về giá giữa SOT-227 SCR và kích thước gói tiếp theo trở lên là khá kịch tính. Song song hai thiết bị nhỏ thường rẻ hơn nhiều so với sử dụng một thiết bị lớn hơn. Chi phí khôn ngoan, sự lựa chọn tốt nhất của tôi dường như là một rơle.

— Stephen Collings 18/03/13

SCR không song song tốt. Các mối nối bán dẫn, giống như các bóng trong SCR, điốt và bóng bán dẫn lưỡng cực, có sự sụt giảm điện áp chuyển tiếp giảm theo nhiệt độ. Do đó, SCR nóng hơn sẽ thu hút nhiều dòng điện hơn, khiến nó nóng hơn, rút ra nhiều dòng điện hơn, v.v.

Tại sao bạn nghĩ rằng bạn cần SCR? Thuộc tính chính của chúng là hành vi chốt của chúng và thực tế là chúng có thể được sản xuất với khả năng hiện tại lớn. Nếu bạn chỉ muốn cái sau, một số MOSFET song song sẽ hoạt động. Chúng có hệ số nhiệt độ dương vì vậy không thể hiện sự thoát nhiệt. Tuy nhiên, bạn cần xuất phát từ việc giả sử mỗi FET sẽ chia sẻ hiện tại như nhau.

Vì các FET trông chủ yếu là điện trở khi bật, song song với chúng không chỉ làm giảm độ phân tán trên mỗi mà còn làm giảm toàn bộ độ phân tán. Ở 200 A, chỉ 5 mΩ sẽ làm giảm 1 V và tiêu tán 200 W. Điều đó sẽ không tầm thường khi thiết kế cho dù bạn sử dụng công tắc nào. Nó sẽ giúp nếu 200 A này chỉ trong các xung ngắn với trung bình thấp hơn nhiều. Hãy xem bảng dữ liệu của SCR và xem mức giảm về phía trước ở mức 200 A. Nó cũng sẽ không hay, và bạn cũng sẽ phải đối phó với sự tiêu tan đáng kể với SCR.

May mắn thay, 5 mΩ không phải là quá xa đối với một vài FET song song. 4 FET với Rdson tối đa 20 mΩ sẽ làm điều đó và mỗi FET sẽ tiêu tan chỉ 50 W nếu họ chia sẻ hiện tại như nhau. Tôi có thể giảm xuống 100 W mỗi FET khi thiết kế hệ thống nhiệt.

— Máy tiện Olin
nguồn

Tôi sẽ bình luận thêm về ứng dụng của mình sau một thời gian, nhưng tôi chỉ muốn hỏi: bạn nói rằng các mối nối bán dẫn có sự giảm về phía trước giảm theo nhiệt độ, nhưng điều đó không đúng với số lượng lớn IGBT tôi đã đánh giá. Chúng có cơ bản khác nhau không? Được thiết kế có mục đích để đạt được hiệu quả cụ thể đó?

— Stephen Collings

@Remiel: Tôi không biết về IGBT vì tôi đã không quan sát kỹ chúng. Tuy nhiên, có một FET trong chúng, và khi sụt điện áp trạng thái không hoàn toàn đến từ một điểm nối silicon bị lệch về phía trước. Lưu ý rằng nó hoàn toàn không có trong một bóng bán dẫn lưỡng cực thông thường.

— Olin Lathrop

Tôi vừa nghe từ Infineon rằng các IGBT nói chung có hệ số nhiệt độ dương, nó không chỉ là những cái tôi đã xem xét. "Tại sao" có lẽ là ma thuật sâu sắc hơn tôi có thể giữ trong đầu lâu mà không cần sử dụng nó.

— Stephen Collings