Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Силовые полупроводниковые приборы

0 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

3.3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ

Особенности параметров и характеристик диодов и тиристоров. Перечень параметров и характеристик диодов и тиристоров, приводимых в информационных материалах и используемых при выборе СПП для применения в схеме ПУ, дан в [3.2]. Допустимое значение каждого предельного и характеризующего параметра, указанное в них, соответствует определенным оговоренным условиям.

Такие условия ~ 6yi5em в дальнейшем называть классификационными, а значения параметров и характеристик-классификационными значениями.

При условиях работы СПП, отличающихся от классификационных, допустимые значения параметров могут существенно отличаться от классификационных значений.

Условия работы СПП в схеме ПУ, как правило, отличаются от классификационных, причем характер отличия таков, что допустимые значения параметров в этих условиях меньше классификационных значений.

Для примера рассмотрим качественные изменения допустимых значений некоторых параметров при условиях работы, отличающихся от классификационных. Количественные изменения допустимых параметров СПП в реальных условиях применения рассматриваются в гл. 4.

Допустимый средний ток в открытом состоянии прибора

Для каждого СПП в информационых материалах задан ток If(av) (1т(аг)) при следующих классификационных условиях: форма тока-однополупериодная синусоидальная, угол проводимости Р=180эл. град, частота /=50 Гц, режим длительный, температура корпуса например, 85° С.

В большинстве случаев СПП применяют в ПУ, выполненных по трехфазной мостовой схеме, и при этом форма тока несинусоидальная, угол проводимости р < 180 эл. град, значение тока через СПП, усредненное по периоду питающего напряжения, не остается неизменным, условия охлаждения, как правило, хуже, чем в классификационном режиме, частота тока / в ряде случаев больше 50Гц.

Указанные отличия приводят к следующему.

При />50Гц и р=180эл. град мощность потерь в СПП увеличивается за счет увеличения коммутационных потерь. Вследствие этого температура структуры 7} при токе, равном Классификационному, превысит допустимое значение Tj. Поэтому ток должен быть уменьшен так, чтобы температура структуры не превышала Tj.

Зависимость тока 1плг)(1тш)) С»т частоты приведена на . РИс. 3.1. Из рисунка видно, что снижение допустимой нагрузки




If(av)(It(av)) СПП имеет Место и при

уменьшении частоты /< 50 Гц. Это объясняется тем, что при неизменном среднем значении тока, равном классификационному, средняя .температура структуры также остается неизменной, но возрастают длительность ti и период Т протекания каждого импульса тока, а следовательно, и диапазон колебаний температуры структуры ATj. Поэтому допустимый ток СПП .должен быть уменьшен так, чтобы наибольшая температура перехода СПП на интервале не превышала максимально допустимого, значения 7}п,ах-При Р<180эл. град допустимый ток СПП уменьшается за счет увеличения доли мощности потерь, определяемой действующим значением тока через СПП (рис. 3.2). Так, при одном и том же среднем токе через СПП 1р(лг) с уменьшением угла проводимости увеличивается амплитуда тока, и его действующее значение Iprms, следовательно, увеличиваются полная мощность потерь в СПП и температура перехода Т/.

где Кф-коэффициент формы тока.

10 so 700

Рис. 3.1. Частотная характеристика СПП:

1рм>)кл(Iriav).л)-классификационное значение тока


Рис. 3.2. Зависимость допустимого среднего тока Ifiav)Utiav)) от температуры корпуса Т; и углов проводимости (3: р1>Р2>Рз; соответствует классификационной темнерагуре корпуса Ге.„, а 12-максимальной температур структуры Tj .



При синусоидальной форме тока и, например, при р= 180 эл. град А:ф=1,57, а при р=120эл. град А:ф=1,87. При прямоугольной форме тока и р=180эл. град А:ф=1,41, а при р = 120 эл. град Кф= 1,73.

Чтобы при этом не была превышена максимальная температура 7}тах5 допустимый срсдний ТОК СПП нсобходимо уменьшить по сравнению с его классификационным значением.

Из рис. 3.2 видно, что с ухудшением условий охлаждения СПП, т. е. с увеличением температуры его корпуса Г„ допустимый ток также уменьшается, поскольку уменьшается допустимый перегрев структуры Д7} над температурой корпуса:

При прямоугольной форме тока его действующее значение несколько меньше, чем при синусоидальной форме, а следовательно, и доля потерь мощности, определяемая действующим током СПП, меньше. Поэтому при р< 180 эл. град и прямоугольной форме тока при прочих равных условиях требуется несколько меньшее снижение тока по отношению к его классификационному значению.

На рис. 3.3 приведены зависимости амплитуды импульсов допустимого тока прибора 1рм (1тм) от их длительности ti при синусоидальной форме тока и при значениях частоты />630 Гц. Эти зависимости имеют явно выраженные максимумы, т. е. с уменьшением длительности импульсов tj при данном значении / допустимый ток вначале несколько возрастает, а затем падает. УмеНьшешю допустимого тока наступает при ?;<40-4-60 мкс и связано с тем, что полупроводниковая структура СПП не успевает включиться по всей площади и мощность потерь концентрируется лишь во включенной части структуры. Отвод тепловых потерь также проис-•ходит только от включенной части, и поэтому тепловое сопротивление участка переход-корпус больше, чем при полностью включенной структуре. Все это приводит к локальному перегреву перехода и требует снижения допустимого тока.

Из кривых рис. 3.3 также видно, что при const с ростом частоты / допустимое значение тока уменьшается.

При трапецеидальной форме тока, />50Гц и р=const допустимый ток СПП уменьшается как с ростом частоты при неизменной скорости нарастания тока dijdt, так с ростом dijdt при /= const (рис. 3.4). Уменьшение допустамого среднего тока по сравнению классификационным значением в обоих случаях связано с увеличением коммутациогаых потерь в СПП.

При трапецеидальной форме тока, /= const и di Jdt=const : уменьшением угла проводимости (Р< 180 эл. град) допустимый средний ток СПП также уменьшается.

Заказ 3127



0 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



0.0271
Яндекс.Метрика