探索SVxx12xx系列12A高结温SCR：特性、应用与设计考量

在电子工程师的日常工作中，选择合适的半导体器件对于电路设计的成功至关重要。今天，我们将深入探讨Littelfuse的SVxx12xx系列12A高结温SCR（可控硅整流器），了解其特性、应用场景以及设计时的注意事项。

文件下载：Littelfuse SV8012x 12A高结温SCR.pdf

一、产品概述

SVxx12xx系列SCR专为单向开关应用而设计，适用于加热中的相位控制、电机速度控制、转换器/整流器、浪涌电流控制和电容放电点火等场景。该系列具有低栅极电流触发水平，其中SVxx12x1和SVxx12x2在约1.5V时的最大触发电流分别为6mA和10mA。

二、产品特性与优势

环保合规

该系列产品无卤且符合RoHS标准，体现了对环保的重视，同时也满足了相关法规要求。

高结温性能

其最大结温可达150°C，这使得它能够在高温环境下稳定工作，大大拓展了其应用范围。

浪涌能力强

在60Hz半周期时，浪涌能力高达120A，能够有效应对瞬间的大电流冲击，保护电路安全。

高dv/dt性能

具备高dv/dt性能，能够快速响应电压变化，提高电路的稳定性和可靠性。

认证认可

获得UL 1557作为电气半导体器件的认可，这为产品的质量和安全性提供了有力的保障。

三、应用领域

电源转换

典型应用包括交流发电机（ACG）整流器、电池电压调节器和通用转换器，以及各种AC - DC应用中的浪涌电流控制器。这些应用场景对SCR的性能要求较高，而SVxx12xx系列凭借其出色的特性能够很好地满足需求。

家电与工具控制

还可用于电动工具、家用/褐色家电和白色家电的控制。在家电领域，对产品的可靠性和稳定性要求极高，该系列SCR能够为家电的正常运行提供可靠保障。

四、主要参数

绝对最大额定值

符号	参数	测试条件	值	单位
$V{DRM}/V{RRM}$	峰值非重复阻断电压	$P_w = 100 mu s$，$Vn = 600V$时为$V{DRM}+100$，$Vn = 800V$时为$V{RRM}+200$	-	V
$I_{T(RMS)}$	RMS通态电流	SVxx12Lx：$T_c = 110^{circ}C$；SVxx12Rx/SVxx12Nx：$T_c = 135^{circ}C$；SVxx12D：$T = 130^{circ}C$	12	A
$I_{T(AV)}$	平均通态电流	SVxx12Lx：$T_c = 110^{circ}C$；SVxx12Rx/SVxx12Nx：$T = 135^{circ}C$；SVxx12D：$T = 130^{circ}C$	7.6	A
$I_{TSM}$	峰值非重复浪涌电流（单半周期，$T_j(初始)=25^{circ}C$）	不同频率和型号有所不同，如50Hz时，SVxx12Lx/SVxx12Rx/SVxx12Nx为100A，SVxx12D为120A；60Hz时，SVxx12Lx/SVxx12Rx/SVxx12Nx为120A，SVxx12D为144A	-	A
$I^2t$	熔断$I^2t$值	不同型号有所不同，如$t = 8.3ms$时，SVxx12Lx/SVxx12Rx/SVxx12Nx为60$A^2s$，SVxx12D为86$A^2s$	-	$A^2s$
$di/dt$	通态电流临界上升率	$f = 60Hz$；$T_j = 150^{circ}C$	100	A/$mu s$
$I_{GM}$	峰值栅极电流	SVxx12Lx/SVxx12Rx/SVxx12Nx：$T_j = 150^{circ}C$为4A；SVxx12D为2A	-	A
$P_{G(AV)}$	平均栅极功率耗散	SVxx12Lx/SVxx12Rx/SVxx12Nx：$T_j = 150^{circ}C$为0.8W；SVxx12D为0.5W	-	W
$T_{stg}$	储存温度范围	-	-40 to 150	$^{circ}C$
$T_j$	工作结温范围	-	-40 to 150	$^{circ}C$

电气特性（$T_j = 25^{circ}C$，除非另有说明）

符号	测试条件	SVxx12x1	SVxx12x2	SVxx12x	单位
$I_{GT}$	-	6 - 20	-	-	mA
$V_{GT}$	$V_D = 12V$，$R = 60Omega$	-	-	1.3	mA
$dv/dt$	不同温度和条件下有所不同，如$VD = 67%V{DRM}$，栅极开路，$T_j = 125^{circ}C$时，SVxx12x1为400V/$mu s$，SVxx12x2为800V/$mu s$等	-	-	-	V/$mu s$
$V_{GD}$	$VD = V{DRM}$，$R = 3.3kOmega$，$T_j = 150^{circ}C$	0.2	0.2	0.2	V
$I_H$	$I_D = 200mA$（初始）	22	35	40	mA
$t_q$	$I_D = 2A$；$t_p = 50 mu s$，$dv/dt = 5V/mu s$，$di/dt = 30A/mu s$	25	25	35	$mu s$
$V_T$	$T_j = 150^{circ}C$	-	-	0.8	V
$R_T$	$T_j = 150^{circ}C$	-	-	30	m$Omega$

静态特性与热阻

符号	测试条件	值	单位
$V_{TM}$	$I_T = 24A$；$t_p = 380 mu s$	1.6	V
$I{DRM}/I{RRM}$	不同温度和电压条件下有所不同，如$Tj = 25^{circ}C$，$V{DRM}=V_{RRM}$时为5$mu A$；$Tj = 125^{circ}C$，$V{DRM}=V_{RRM}= 600V$时为0.5mA等	-	-
$R_{JC}$	结到壳（AC）	SVxx12Lx为2.5$^{circ}C$/W；SVxx12Rx/SVxx12Nx为1.1$^{circ}C$/W；SVxx12Dx为1.5$^{circ}C$/W	-

五、设计考量

器件选择

在为应用的工作参数和环境选择正确的组件时，需谨慎考虑。良好的设计实践应将通过主端子的最大连续电流限制在组件额定值的75%，以确保器件的长期稳定运行。

散热设计

适当的散热设计对于功率分立半导体的长寿命至关重要。过热是半导体的主要杀手之一，因此应根据不同型号的热阻特性，合理选择散热方式和散热器件。

电压额定值

在选择电压额定值时，要考虑最坏情况下的条件，避免过电压（包括dv/dt）对器件造成损坏。

安装与焊接

正确的安装、焊接和引脚成型也有助于防止组件损坏。在焊接过程中，需严格按照推荐的焊接参数进行操作，如回流条件、预热、峰值温度等。

六、封装尺寸与产品选择

封装尺寸

该系列产品提供多种封装形式，包括TO - 220AB（L - 封装、R - 封装）、TO - 252AA（D - 封装）和TO - 263AB（N - 封装），每种封装都有详细的尺寸规格，以满足不同的应用需求。

产品选择

根据不同的电压和栅极灵敏度要求，可从产品选择表中选择合适的型号。例如，SVxx12L1适用于600V、6mA栅极灵敏度的应用，而SVxx12D适用于800V、20mA栅极灵敏度的应用。

七、最后的思考

SVxx12xx系列12A高结温SCR以其出色的性能和丰富的特性，为电子工程师在设计电路时提供了一个可靠的选择。在实际应用中，我们需要充分了解其参数和特性，结合具体的应用场景进行合理设计，以确保电路的稳定性和可靠性。你在使用SCR时遇到过哪些问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。