图3.SCR硅结构。 为了突出SCR和二极管的传导损耗之间的差异，两个示例设备并且已经评估了它们的电压降与电流密度的关系。 这些部件与STMicroelectronics 7.4-kW、230-V参考设计中规定的部件相同应用SCR为50-a、1200-V器件（零件号TN5050H-12），二极管为60-a、1200V 器件（零件号STBR6012WY，低VF二极管）。两个器件显示相同的典型击穿电压（~1500V）和大致相同的有源管芯面积。额定值为1200-V的设备通常用于过电压浪涌的目的，因为安全标准越来越要求设备承受更高的浪涌水平。 接下来，比较两个器件的导通状态电压与电流密度的关系。计算了电流密度这里用于补偿器件之间有源管芯面积的微小差异。这些测量值是： 在125°C的接合温度下进行，该接合温度大约为当7.4-kW、230-V应用在满充电运行阶段进行时的装置。 根据这些管芯的尺寸和电流额定值，这些参考通常使用电流密度介于2 A/mm²和4 A/mm m2之间。 如预期，SCR两端的电压降更高：工作电流在100 mV和200 mV之间密度面积。这表示单个SCR的导通状态电压与 单个二极管。考虑到电桥（一个SCR和一个二极管同时导通），电压降然后，跨桥仅高出9%。因此，它对总功耗的影响很小。 因此，混合桥的功率耗散方法将保持不变或仅略微调整（适应可以是不同的优化散热器设计，在PCB中添加热通孔，或更大的PCB封装）。因此，热管理的变化不一定会增加任何成本设计此外，热敏电阻和继电器拓扑结构总是比混合电桥更笨重因为SCR仅替换二极管。 然而，为了将混合电桥浪涌限制器与热敏电阻和继电器解决方案进行全面比较必须考虑继电器的电压降（尽可能小）。为此，使用32-a、250-V交流电源 继电器已根据其导通电压降与电流进行了评估。 图4示出了电桥稳态导通期间总电路电压降的比较。这图表描述了这三种情况下的总电路电压降与电流的关系： 单独二极管电桥（两个二极管，无任何浪涌电流限制电路） 混合电桥浪涌电流限制解决方案（一个SCR与一个二极管串联） NTC+继电器浪涌电流限制解决方案（两个继电器与两个二极管串联）。
|
