(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 [ 142 ] 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

ная мощность и перегрев кристалла тем выше, чем больше ток и напряжение на электродах тиристора.

Для того чтобы избежать локального перегрева, приводящего к значительному сокращению долговечности приборов, и вводится

ограничение по допустимой скорости нарастания анодного тока ~.

Предельно допустимая скорость нарастания тока зависит от размеров, формы и местоположения электрода управления, от степени однородности структур эмиттерного П3 и коллекторного Я2 переходов, а также в значительной степени от величины тока управления. Чем больше этот ток, тем больше зарядов диффундирует в глубь базы от электрода управления и тем шире начальный канал проводимости. Это уменьшает степень неравномерности в распределении плотности тока по площади переходов.

По результатам измерений, проведенных на опытных образцах отечественных типов тиристоров (типа ВКУ-Ю), предельно допустимая скорость нарастания анодного тока при с/а0 = 200-250 в лежит в пределах 20-40 а/мксек [64] *. Нижний предел относится к минимально необходимым значениям тока управления, а верхний - к более высоким значениям тока /у. Предельно допустимые скорости нарастания анодного тока в серийно выпускаемых зарубежными фирмами тиристорах лежат в пределах 40-100 а/мксек в зависимости от величины анодных напряжений, как это показывают кривые, приведенные на рис. 7.17, б [43]. На оси абсцисс нанесена шкала минимально необходимого времени для нарастания анодного тока до максимальных значений, указанных на оси ординат

Когда скорости нарастания анодного тока превышают допусти мые, то ограничение достигается введением в цепь тиристора небольшой индуктивности.

д) Максимально допустимые прямые и обратные напряжения тиристоров; последовательное их включение

Отношение напряжения переключения Un к номинальному значению прямого напряжения £/а ном, характеризующему класс тиристора, устанавливается по стационарному режиму. В переходных режимах приходится также накладывать ограничение на допустимую скорость нарастания анодного напряжения -.Это вызвано

тем, что при очень быстром нарастании анодного напряжения ~

* Завод-изготовитель отечественных типов тиристоров гарантирует пока допустимую скорость иарастаиия анодного тока ~~jf= Ю а/мксек при напряжении £/ао, соответствующем данному классу тиристора.



тиристор может открыться под действием зарядного тока коллекторного перехода (§ 6.7, а) при значениях напряжения, более низких, чем Ua, даже при отсутствии тока управления. Величина зарядного тока соответствует равенству

1с = Ск% (7.11)

С увеличением емкостный ток растет, а вместе с ним увеличивается и заряд в базах тиристора. Когда этот заряд оказывается достаточным для создания минимально необходимых градиентов концентраций у центрального перехода (кривые 3 иЗ на рис.6.25,й),


а го оо во 80 то /го /оот},00

Рис. 7.18. Кривая допустимой скорости нарастания анодного напряжения в функции от температуры кристалла (с), схема узла ограничения скорости нарастания анодного напряжения (б)

тиристор открывается и без тока управления. Такое преждевременное открытие управляемого тиристора приводит к сбоям режима преобразования тока и потому должно быть предупреждено.

Предельно допустимые значения ограничены величиной

тока включения /а0 (см. рис. 7.12, а), так как пока этот ток не достигнут, тиристор при отсутствии тока управления открыться не может

С повышением температуры ток включения /а0 у большинства

типов тиристоров понижается, поэтому допустимое значение

с ростом температуры также уменьшается. Численно эту зависимость иллюстрирует кривая рис. 7.18, а [43].

Из приведенной кривой видно, что при температуре кристалла

Ту = 25° С допустимое значение = 250 е/мксек, а при Ту =

= 140° С допустимое значение =65 в/мксек. Пользуясь подобной кривой, можно найти минимально необходимое время для



нарастания требующегося анодного напряжения. При линейном нарастании Ua минимально необходимое время

*mln=Jj. (7.12)

Когда анодное напряжение на тиристоре возрастает по синусоиде или экспоненте (что обычно для переходных режимов), формула (7.12) применима только для начального участка линейного нарастания напряжения. Так как при экспоненте участок линейного нарастания соответствует примерно 0,632 от максимального значения напряжения минимально, то допустимое время на этом участке примерно равно: о,632Цп

tma ~ dua - (7Л6>

В последующем скорость нарастания анодного напряжения замедляется и поэтому возможность преждевременного открытия тиристора исключается.

Когда скорость нарастания анодного напряжения превышает максимально допустимую при наиболее высокой температуре кристалла 7 v-max, то снижение может быть достигнуто шунтированием тиристора внешним конденсатором С (рис. 7.18, б). Постепенная зарядка конденсатора через диод Д ограничивает скорость нарастания напряжения на тиристоре. Дополнительно введенное сопротивление R0 ослабляет величину и тем самым скорость нарастания разрядного тока конденсатора, проходящего через тиристор при его открытии.

Кроме статических и коммутационных напряжений, относящихся к переходным режимам, тиристоры могут подвергнуться также воздействию перенапряжений, которые могут возникнуть в мощных установках при аварийных режимах, резких сброса нагрузки, а также при атмосферных воздействиях.

Пока амплитуды кратковременно действующих перенапряжений заметно не превосходят напряжение переключения Um а также пробивное напряжение, тиристоры сохраняют обычно и управляемость, и вентильные свойства.

От перенапряжений с более высокими амплитудами тиристоры нормального исполнения защищаются параллельно включаемой цепочкой с встречно-последовательно соединенными лавинными диодами (рис. 7.19). От пробоя при воздействии обратного перенапряжения тиристор защищает верхний диод ДЛ, а от избыточного прямого напряжения - нижний диод ДЛ. Уровень пробивных напряжений у лавинных диодов не должен заметно превосходить напряжение переключения тиристора и его собственное пробивное напряжение.

Необходимость в применении лавинных диодов для защиты тири-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 [ 142 ] 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.