储能微网应用SCR选型设计（3）

SCR控制特性：

320A SCR date sheet 提供的控制参数

VGT,IGT是控制电流和控制电压的最小值，在100μs脉冲宽度时，要求保证触发。较短的控制脉冲需要将IGT增加1.4-2倍。

SEMIRKON250ASCR模块上测试IGT对触发脉冲宽度tp的要求

非触发电流IGD，非触发电压VGD，器件将不会触发。在工作电压VD≈100V以上，IGD随着电压的增加最多降低30%。

SCR由DC脉冲触发。在实际应用中，DC控制必须始终考虑栅极功率损耗，该损耗必须保持在下图所示的限值以下：

可能触发(BMZ)和安全触发(BSZ)的区域

触发电路的电流-电压特性必须确保触发脉冲的电流和电压在整个工作温度范围内处于安全触发范围(BSZ)内，对于有意触发电流以及可能无意中导致触发的剩余电流或耦合干扰电流，必须避免。

SCR制造商的数据表不包含DC操作的最大连续栅极功率损耗值。这里PG应该小于10W

控制参数随工作条件的变化

触发脉冲要求：

触发脉冲的波形、幅度和持续时间必须适应:-晶闸管的特定控制特性(VGD、VGT、IGD、IGT、PGM (tp、tgd、tr的控制特性或数据表值)，工作温度范围要求，因为IGT在低温会降低。

10μs长的栅极电流脉冲足以在实验室条件下和阻性负载下触发晶闸管，但实际要求可能要高得多。实际产生高且长的触发脉冲是电路成本高，一般来说，触发脉冲应至少为幅度(≈ 5*IGT)或长(≥ 20us)，任何情况diG/dt≥1A/us。

触发电路：

由于应用SCR通常处于不同的电位，因此触发电路的输入输出必须相互隔离。常用脉冲变压和光耦隔离驱动。

MOC系列光耦驱动SCR

脉冲变压器驱动SCR

由于变压器的初级电压VCC和绕组比，使得次级电压足够高，以便在动态时为SCR提供足够的栅极电流。光耦驱动需单独的源，因此优先选用脉冲变压器驱动方式。

变压器次级电路中的快速二极管D在变压器次级电压的换向摆动期间和动态VGK（门极电压）溢出期间防止负栅极电流。CGK RGK的RC元件的目的是过滤触发信号上不需要的毛刺。建议电容CGK为10 - 47nF，以实现放电时间常数τ= RGK CGK≈10-20μs(RGK≈220-2200Ω)。

脉冲序列的SCR触发电流波形

脉冲变压器的驱动拓扑可以是反激，也可以是正激。由于反激要储存驱动SCR的能量因此优选正激。为了将脉冲驱动变压器尺寸做小，故用脉冲序列驱动SCR，脉冲宽度要＞20us。脉冲可以通过电流控制型脉宽调制器，也可以使用单稳态多谐振荡器或微控制器来轻松产生触发脉冲序列。也有用HFPW来产生触发脉冲序列的。