湖北台基半导体股份有限公司 台基股份 TECHSEM
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    湖北台基半导体股份有限公司位于襄樊市襄城南郊,岘山北麓,内资股份制企业。台基公司是湖北省09年13家上市重点后备企业、湖北省100家优秀纳税企业、省重合同守信用单位,湖北省著名商标和精品名牌企业。公司注册资本4420万元,主营TECHSEM牌晶闸管及其模块的研发、制造和销售,是中国功率半导体器件的主要制造商之一,综合实力位居国内功率半导体行业前三强。产品广泛应用于金属熔炼、工业加热、电机调速、软启动、发配电等领域,以品种齐全、质量可靠、服务诚信享誉和畅销全国,并销往欧美、韩国、台湾及东南亚等国家和地区。
    台基公司人才齐全,产能优势突出。现在职员工510人,其中享受国务院津贴专家1名,工程硕士8人,高级工程师12人,技术研发人员32人。公司是国家电力电子行业协会副理事长单位、湖北省高新技术企业,拥有省级企业技术中心。公司一直专注于大功率晶闸管及模块的研发、制造、销售及相关服务。目前,公司已形成年产80万只大功率晶闸管及模块的生产能力,是我国销量领先的大功率半导体器件供应商。经过持续的技术引进和自主研发,公司已经掌握大功率晶闸管的核心技术。目前,公司正在研制具有国际级技术水平的6500V全压接大功率晶闸管、焊接式模块的制造技术以及IGBT的封装技术,技术水平位于国内同行前列。
   公司建立了遍及全国的销售网络,在国内拥有约850家直营客户(整机设备制造商),其中75家大客户为电力电子应用领域的龙头和骨干企业;同时还拥有49家特约经销商,5家一般经销商,触角延伸至全国各地,销售渠道在同业中具有明显的比较优势。报告期内,公司主导产品在国内连续保持年销售数量领先,销售收入前三位,其中在感应加热应用领域的市场占有率超过50%,保持全国前列。综合实力长期位居国内大功率半导体行业前三强。
    公司是国内大功率半导体器件领域为数不多的掌握前道(扩散)技术、中道(芯片制成)技术、后道(封装测试)技术并掌握大功率半导体器件设计、制造核心技术并形成规模化生产的企业。公司现拥有5项专利,8项专利申请权(其中2项发明专利申请权),22项非专利技术。公司主要技术人员累计参与起草了11项国家或行业标准。公司以技术中心总协调、以技术开发部为依托开展研发,并与华中科技大学联合设立仪华电力电子技术研究所(非法人机构);公司先后承担了国家发改委、科技部、商务部的国家级重点火炬计划项目等多项重点项目。
    公司2005年12月通过ISO9001:2000质量体系认证;2006年初公司产品通过了SGS通标公司的ROHS检测;2007年12月,公司产品通过了CE认证,并录入了铁道部《机车重要件定点验收目录》; 2009年7月,公司通过了ISO9001:2008质量体系认证。公司2004年起一直被评为高新技术企业。
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晶闸管保护电路
 
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  晶闸管保护电路  
[2009-4-2]    字号:[][][]
 
      晶闸管的保护电路,大致可以分为两种情况:一种是在适当的地方安装保护器件,例如,R—C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器、压敏电阻或硒堆等。再一种则是采用电子保护电路,检测设备的输出电压或输入电流,当输出电压或输入电流超过允许值时,借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态,从而抑制过电压或过电流的数值。
一.    晶闸管的过流保护
晶闸管设备产生过电流的原因可以分为两类:一类是由于整流电路内部原因, 如整流晶闸管损坏, 触发电路或控制系统有故障等; 其中整流桥晶闸管损坏类较为严重, 一般是由于晶闸管因过电压而击穿,造成无正、反向阻断能力,它相当于整流桥臂发生永久性短路,使在另外两桥臂晶闸管导通时,无法正常换流,因而产生线间短路引起过电流.另一类则是整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流,这类情况时有发生,因为整流桥的负载实质是逆变桥, 逆变电路换流失败,就相当于整流桥负载短路。另外,如整流变压器中心点接地,当逆变负载回路接触大地时,也会发生整流桥相对地短路。
1. 对于第一类过流,即整流桥内部原因引起的过流,以及逆变器负载回路接地时,可以采用第一种保护措施,最常见的就是接入快速熔短器的方式。见图1。快速熔短器的接入方式共有三种,其特点和快速熔短器的额定电流见表1。
 
图1:快速熔短器的接入方法
 
表1:快速熔短器的接入方式、特点和额定电流
方式
特点
额定电流IRN
备注
A型
熔短器与每一个元件串联,能可靠地保护每一个元件
IRN <1.57IT
IT:晶闸管通态               
    平均电流
B型
能在交流、直流和元件短路时起保护作用,其可靠性稍有降低
IRN < KCID
 
系数KC见表2
KC:交流侧线电 
    流与ID之比
ID:整流输出电流   
C型
直流负载侧有故障时动作,元件内部短路时不能起保护作用
IRN < ID
ID:整流输出电流
 
表2:整流电路型式与系数KC的关系表
型式
单相 全波
单相 桥式
三相 零式
三相 桥式
六相零式六相曲折
双Y带平衡电抗器
系数
KC
电感负载
0.707
1
0.577
0.816
0.108
0.289
电阻负载
0.785
1.11
0.578
0.818
0.409
0.290
 
2. 对于第二类过流,即整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流,则应当采用电子电路进行保护。常见过流保护原理图如下

图2:过流保护原理图
 
二.    晶闸管的过压保护
晶闸管设备在运行过程中,会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭。同时,设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现。
1.过电压保护的第一种方法是并接R—C阻容吸收回路,以及用压敏电阻或硒堆等非线性元件加以抑制。见图3和图4。
 
    2. 过电压保护的第二种方法是采用电子电路进行保护。常见的电子保护原理图如下:

图5:过压保护原理图
 
三.   电流上升率、电压上升率的抑制保护
1.       电流上升率di/dt的抑制
晶闸管初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域,局部电流密度很大,然后以0.1mm/s的扩展速度将电流扩展到整个阴极面,若晶闸管开通时电流上升率di/dt过大,会导致PN结击穿,必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内。其有效办法是在晶闸管的阳极回路串联入电感。如下图:
图6:串联电感抑制回路
 
2.       电压上升率dv/dt的抑制
加在晶闸管上的正向电压上升率dv/dt也应有所限制,如果dv/dt过大,由于晶闸管结电容的存在而产生较大的位移电流,该电流可以实际上起到触发电流的作用,使晶闸管正向阻断能力下降,严重时引起晶闸管误导通。
为抑制dv/dt的作用,可以在晶闸管两端并联R—C阻容吸收回路。如下图:
      图7:并联R—C阻容吸收回路
 
[最末篇]电力电子器件应用指南