t максимально допустимым средним током (среднее значение) заданной формы при заданной температуре корпуса; максимально допустимым прямым током (среднее значение) заданной формы при заданной температуре охлаждающей среды и заданных охладителе и интенсивности охлаждения; мак-: симально допустимой амплитудой тока рабочей перегрузки I и его длительностью при заданной форме тока, предваритель-1 ной загрузке прибора рабочим током и заданных охладителе, температуре охлаждающей среды и интенсивности охлаждения; максимально допустимой амплитудой тока аварийной перегрузки и его длительностью при заданной форме тока и известной температуре перехода полупроводниковой структуры. Подробно эти вопросы рассмотрены в гл. 4.

2.4. КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛОВЫХ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ

Классификация диодов и тиристоров по электрическим параметрам и характеристикам. В зависимости от характера обратной ВАХ диоды и тиристоры делятся на приборы с нелавинной и лавинной обратными характеристиками. Лавинные диоды и тиристоры (т. е. диоды и тиристоры, имеющие лавинную ВАХ) обладают способностью в состоянии лавинного

.1 пробоя при приложении к ним обратного напряжения пропускать относительно большие обратные токи и рассеивать достаточно большую мощность. Лавинные диоды и тиристоры

, имеют обратную характеристику стабилитронного типа, характеризуемую значениями напряжения лавинообразования и ди-

f намического сопротивления.

, Обратная характеристика лавинных диодов и тиристоров • • обеспечивает ограничение обратного напряжения на них в пределах, определяемых значением напряжения лавинообразования и динамического сопротивления при перенапряжениях, и тем 5 самым защищает как приборы, так и другие элементы схемы, \ в которой они применены, от перенапряжений. Способность ; защиты от перенапряжений лавинных диодов и тиристоров ограничена допустимой мощностью потерь, которую может рассеять прибор в состоянии лавинного пробоя, причем при J этом должны учитываться значение, длительность и частота Л. перенапряжений.

f В зависимости от коммутационных (динамических) характеристик среди диодов выделяются быстровосстанавливающие-. ся диоды-диоды, имеющие относительно малое время восстановления, а среди тиристоров-быстровключающиеся тиристоры-тиристоры с малым временем включения, быстро-выключающиеся-с малым временем выключения и быстродействующие-с относительно малыми временами включения и выключения.

Быстровосстанавливающиеся диоды, быстродействующие и быстровыключающиеся тиристоры, как имеющие малые коммутационные потери (потери выключения и включения) и малые заряды обратного восстановления, применяются в схемах, работающих на повышенных частотах. Быстро-включающиеся тиристоры (иногда называемые импулыными) обеспечивают пропускание в открытом состоянии кратковременных импульсов тока большой амплитуды.

Кроме того, тиристоры классифицируют по способу управления. При этом выделяют тиристоры со световым управлением-фототиристоры и фототиристоры со встроенным источником света (светодиодом)-оптронные тиристоры. Фото-и оптронные тиристоры имеют своим достоинством гальваническую развязку между основной (анодной) цепью и цепями управления, гальванически связанными между собой у обычных тиристоров.

С достаточной степенью условности СПП можно классифицировать по току как малоамперные (до 100 А) и многоамперные (выше 100 А), а по напряжению-низковольтные (до 1000-1500 В) и высоковольтные (выше 1500-2000 В). Эта классификация хотя и не выделяет приборы с какими-то специфическими свойствами, но может оказаться и оказывается важной при конкретизации номенклатуры параметров и характеристик приборов, объемов и методик их испытаний и проверок, а также при разработке конструкций корпусов приборов, охладителей к ним и т. п.

Классификация силовых полупроводниковых диодов и тиристоров по конструкции. В зависимости от конструкции корпуса, в котором размещается полупроводниковая выпрямительная структура, диоды и тиристоры разделяют на штыревые, фланцевые, таблеточные, с корпусом под запрессовку, модульные.

Штыревые корпуса СПП (рис. 2.8) состоят из массивного основания, снабженного штырем, и крышки, которая при соединении с основанием образует герметичную полость для размещения полупроводашковой структуры. Основание корпуса диода для тиристора, на котором располагается полупроводниковая структура, служит одним из основных электрических выводов СПП и одновременно теплоотводом. Соединения основания корпуса с токоподводом и охладителем осуществляется с помощью штыря, на котором имеется резьба. Крышка корпуса СПП несет на себе второй основной электрический вывод СПП и обеспечивает изоляцию его от основания. Крышки штыревых корпусов тиристоров снабжаются также проходными изоляторами для управляющего электрода. Выводы со стороны крышки корпуса могут выполняться как жесткими, так и гибкими. 46

Рис. 2.9. Тиристор фланцевой конст-Рис. 2.8. Диод штыревой конструкции рукцни с жестким (а) и гибким (б) с гибким (а) и жестким (б) выводом выводами

В зависимости от ориентации полупроводниковой структуры по отношению к основанию и крышке корпуса различают диоды и тиристоры прямой (анод на основании) и обратной (катод на основании) полярности.

Внешняя образующая поверхность основания корпусов штыревой конструкции имеет форму шестигранника и обеспечивает возможность применения гаечного ключа при монтаже СПП в преобразовательном устройстве.

Фланцевая конструкция (рис. 2.9) корпусов диодов и тиристоров отличается от штыревой конструкции отсутствием штыря у основания и формой внешней образующей основания, выполненной в виде фланца. Крепление диодов и тиристоров фланцевой конструкции к токоотводу и охладителю осуществляется путем прижима фланца основания с помощью прижимного устройства. Фланцевая конструкция корпусов в отечественном силовом полупроводниковом приборостроении не имеет широкого распространения, применяется в основном для СПП, размещаемых на вращающихся конструкциях (так называемые роторные СПП).

Штыревая и фланцевая конструкции диодов и тиристоров обеспечивают возможность одностороннего охлаждения полупроводниковой структуры и применяются для СПП на токи до 320-500 А.

Таблеточные корпуса (рис. 2.10) диодов и тиристоров представляют собой цилиндрический полый изолятор, в торцевых частях которого имеются два медных основания, между которыми располагается полупроводниковая структура. Основания корпуса служат для подсоединения токоподводов