储能微网应用SCR晶闸管的选型设计（1）
概括：
晶闸管（silicon controlled rectifier）简称scr,由于电流容量大，耐电压高，以及开通可控性。因其可靠性、低正向损耗和相对较低的成本广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域, 成为特大功率低频(200hz以下)装置中的主要器件。
scr在储能ups中的典型应用：
一般ups的整流模块，逆变和旁路开关都有在应用。由于储能微网系统的大规模爆发，为了在电网故障时，重要负载不间断供电。大功率微电网系统设备的并网及离网之间实现无缝切换，scr用作切换开关的可靠性设计起着决定因素。
储能微网应用晶闸管的关键选型参数：
1.scr额定电压选择：
每个scr单管承受的最大反压为主路线电压的峰值,考虑400v系统过压20％得到最大反压：
选用时额定电压应为正常工作峰值电压的2～3倍,应能承受经常出现的过压。故400v系统选常用的1600v的scr模块。
2.scr额定电流选择：
scr date sheet通态平均电流it(av) 定义 ：工频正弦半波的180°导通，电流在一个整周期内的平均值,是在环境温度和稳定结温情况下不超过额定值,所允许的最大平均电流作为该器件的额定电流。
设单相工频半波电流峰值为im时波形,如图6所示。
通态平均电流为：
通态有效值电流为：
scr有效值与通态平均电流比值为:
注：上式中积分变量d(ωt)是角度，ω是角速度,t是时间，ωt就是角度了。器件的结温是由有效值决定的。对于同一个有效值,不同的电流波形,其平均值不一样,因此选用一个scr,要根据使用的电流波形计算出使用的电流平均值。
3.储能典型应用原理图：
根据有效值相等原则来计算scr流过电流时的允许平均电流iavg。有效值与平均值的比为波形系数。选用scr时应选晶闸管的通态平均电流it(av)为其正常使用电流平均值的1.2～2.0倍,才能可靠工作。
4.通态平均电压ut(av)
晶闸管通过正弦半波的额定通态平均电流时,器件阳极a和阴极k间电压的平均值,一般称管压降,约0.8～1v。选用尽量选压降低的，能降低导通损耗。
5.维持电流ih
晶闸管从通态到断态,维持通态的最小通态电流（150ma~500ma)。
6.擎住电流il
晶闸管从断态到通态,关闭触发信号,维持晶闸管通态的最小电流(il>ih)。
7.门极参数
门极触发电流igt,门极触发电压ugt,触发电路供给的触发电流和电压比这个数值大,才能可靠触发。使用中不能超过门极的峰值电流、峰值电压、峰值功率和平均功率。
8.动态参数
断态电压临界上升率du/dt。过大的du/dt会引起误导通。一般在ak极上并联rc吸收。
通态电流临界上升率di/dt,晶闸管由断态到通态,首先是由门极g附近小面积范围内导电后展开,如果di/dt过大将造成局部过热,损坏器件。
i2t值 a^2s 浪涌电流的平方在其持续时间的积分值。主要用于快速熔断保护scr, 快速熔断器的i2t值应小于晶闸管允许的i2t值。
9.额定结温
器件正常工作时允许的最高结温,在此结温下,有关额定值和特性才能得以保证,因此晶闸管的散热器选择和冷却效果十分重要。
总结：
第一部分主要分享最近选型学习scr的关键参数，任何没有使用过的元器件都有其相关的特性。实际选型应用，还需与原厂****product manage交流。
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scr在储能ups中的典型应用：
一般ups的整流模块，逆变和旁路开关都有在应用。由于储能微网系统的大规模爆发，为了在电网故障时，重要负载不间断供电。大功率微电网系统设备的并网及离网之间实现无缝切换，scr用作切换开关的可靠性设计起着决定因素。
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1.scr额定电压选择：
每个scr单管承受的最大反压为主路线电压的峰值,考虑400v系统过压20％得到最大反压：
选用时额定电压应为正常工作峰值电压的2～3倍,应能承受经常出现的过压。故400v系统选常用的1600v的scr模块。
2.scr额定电流选择：
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设单相工频半波电流峰值为im时波形,如图6所示。
通态平均电流为：
通态有效值电流为：
scr有效值与通态平均电流比值为:
注：上式中积分变量d(ωt)是角度，ω是角速度,t是时间，ωt就是角度了。器件的结温是由有效值决定的。对于同一个有效值,不同的电流波形,其平均值不一样,因此选用一个scr,要根据使用的电流波形计算出使用的电流平均值。
3.储能典型应用原理图：
根据有效值相等原则来计算scr流过电流时的允许平均电流iavg。有效值与平均值的比为波形系数。选用scr时应选晶闸管的通态平均电流it(av)为其正常使用电流平均值的1.2～2.0倍,才能可靠工作。
4.通态平均电压ut(av)
晶闸管通过正弦半波的额定通态平均电流时,器件阳极a和阴极k间电压的平均值,一般称管压降,约0.8～1v。选用尽量选压降低的，能降低导通损耗。
5.维持电流ih
晶闸管从通态到断态,维持通态的最小通态电流（150ma~500ma)。
6.擎住电流il
晶闸管从断态到通态,关闭触发信号,维持晶闸管通态的最小电流(il>ih)。
7.门极参数
门极触发电流igt,门极触发电压ugt,触发电路供给的触发电流和电压比这个数值大,才能可靠触发。使用中不能超过门极的峰值电流、峰值电压、峰值功率和平均功率。
8.动态参数
断态电压临界上升率du/dt。过大的du/dt会引起误导通。一般在ak极上并联rc吸收。
通态电流临界上升率di/dt,晶闸管由断态到通态,首先是由门极g附近小面积范围内导电后展开,如果di/dt过大将造成局部过热,损坏器件。
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