NO.1熱度的可控硅整流器憑什么？當(dāng)然是拼爹了！

2020 兩會正在進(jìn)行時，其中提到的一項(xiàng) “關(guān)于推動中國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展的提案”引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛討論，“國家隊(duì)都出手了，又是哪些幸運(yùn)兒將被吹到天上”？

要承載榮譽(yù)，不如先坦白來說說現(xiàn)狀。

功率半導(dǎo)體作為電子產(chǎn)品中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心有著無可代替的作用，其中，可控硅整流器，即 SCR（Silicon Controlled Rectifier），也稱為晶閘管，在功率半導(dǎo)體器件中占據(jù)絕對的第一梯隊(duì)位置。然而，具備中國芯的 SCR 在這領(lǐng)域卻沒有一錘定音的產(chǎn)品，何其不甘！

可控硅整流器具有單向?qū)щ娦?，與一般的二極管相比，可以對導(dǎo)通電流進(jìn)行控制。其電路符號如下圖所示：

SCR 的三個電極分別是陽極（a）、陰極(k)和控制極(g)，其導(dǎo)通必須符合以下條件：

• 陽極（a）電路加正向電壓；
• 控制極（g）加適當(dāng)正向觸發(fā)電壓。

可控硅整流器因其功率損耗小，使得在高溫時的功率密度更高。因此，在浪涌電流限制器、轉(zhuǎn)換器和 SSR 等電路中能夠獲得更高的電流，或者在同等條件下散熱相應(yīng)減少，所以通常優(yōu)異的可控硅整流器可以讓電路維持高可靠的狀態(tài)。

在 bom2buy 的平臺上可以看到目前器件熱度榜排行最高的可控硅整流器型號是 TN5015H-6G-TR（依據(jù)權(quán)威的 Findchips 的數(shù)據(jù)而來），我很好奇它到底有何優(yōu)勢，能占據(jù)熱門器件榜首？

結(jié)合庫存、價格以及供貨渠道來看 TN5015H 這個器件貨源穩(wěn)定且這系列產(chǎn)品豐富，風(fēng)險(xiǎn)等級較低（1.5），但是它的價格并不是最低的，所以能占據(jù)榜首肯定不是靠拼價格，且從前 10 熱門器件中可以看到 ST 的 TN5015H 這個系列器件占據(jù)了 3 個位置。

所以我們來解析下這顆器件，TN5015H-6G-TR 屬于 ST 的 TN 系列產(chǎn)品，后綴 6G 對應(yīng)：600V，D2PAK 封裝，TR 其實(shí)是卷帶發(fā)貨的形式，對本身器件規(guī)格沒有影響。

TN5015H 系列的幾個重要參數(shù)：

• 柵極觸發(fā)電流 15mA
• 峰值截止?fàn)顟B(tài)電壓（閉鎖電壓）從 600 V
• 最大導(dǎo)通狀態(tài)上升電流?dI/dt = 100 A/μs
• 最高結(jié)溫為 150°C

那么在實(shí)際的硬件電路設(shè)計(jì)中，TN5015H 又是如何發(fā)揮作用的呢？

1、典型的電路是以小控大，作為開關(guān)導(dǎo)通，這也是可控硅整流器的基本應(yīng)用。

2、其次，在基礎(chǔ)電路上進(jìn)一步深入，作為隔離式控制電路使用。比如一邊是交流電源，一邊是 MCU 的數(shù)字供電電源，所以需要使用隔離電路進(jìn)行控制，這時可以在一端使用光二極管控制可控硅整流器，硬件電路設(shè)計(jì)如下：

3、浪涌電流解決方案。以下電路是基于僅具有分立元件的模擬控制電路，它為繼電器提供了一種緊湊而可靠的替代方案，緩解繞過電源轉(zhuǎn)換電路中限流電阻的浪涌電流。

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除此之外，在摩托車和工業(yè)驅(qū)動裝置中的穩(wěn)壓器、過壓跨接器保護(hù)、電動工具和廚房電器中的電機(jī)控制電路，以及沖擊電流限制電路中 TN5015H 都有非常廣闊的應(yīng)用。同時 ST 的整個 TN 系列衍生產(chǎn)品也非常豐富，生態(tài)的閉環(huán)解決了這系列產(chǎn)品的更新?lián)Q代以及可能因?yàn)椤疤煊胁粶y風(fēng)云”的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的一系列問題，可以做到隨時替換。因此不難看出，一個熱門的、被大眾追捧的器件，其閃光點(diǎn)永遠(yuǎn)不是表面看到的那么簡單，與其說是拼價格，不如說是有個好爹。

而今，兩會中我們已經(jīng)看到了“中國芯功率器件”被提上議程，盡管道路曲折未知，但我信終有一天中國芯功率器件會上熱度榜 NO.1。