Рис. 3.3. Зависимость допустимой амплитуды импульсов тока /гм(гм) синусоидальной формы от длительности импульсов ti и частоты/: /1</2</з (масштаб по осям логарифмический)

dijdt

Рис. 3.4. Зависимость допустимой амплитуды импульсов тока 1рм(1тм) трапецеидальной формы от скорости изменения анодного тока dijdt и частоты /: /1</2</з (масштаб по осям логарифмический)

В эксплуатации возможны режимы перегрузки, когда ток СПП непродолжительное время превышает допустимое при неизменной нагрузке значение тока. В этом случае ток СПП на интервалах, предшествующих перегрузке, должен быть меньше допустимого тока при неизменной нагрузке настолько, чтобы в момент окончания перегрузки температура перехода не превышала бы Tj.

На рис. 3.5 показана зависимость амплитуды допустимого тока рабочей перегрузки Ipiov) {It{ov)) от длительности перегрузки tov при разных значениях коэффициента предшест вующей нагрузки К, который равен отношению среднего тока, предшествующего перегрузке, к максимально допустимому среднему току СПП при принятых условиях охлаждения.

В импульсных режимах с большой скважностью тока нагрузки допустимое среднее значение тока СПП может быть во много раз меньше его классификационного значения. Степень уменьшения тока определяется из условия, что наибольшая температура перехода на интервалах протекания импульса тока не должна превышать допустимое значение Т-

При циклическом характере изменения тока нагрузки фактором, ограничивающим ток, наряду с температурой перехода Т: становится допустимое число температурных циклов цтах работы СПП за срок службы. На рис. 3.6 приведена

зависимость Л,,

от диапазона изменения температуры пе-

рехода А7}ц. Из условия обеспечения циклостойкости СПП 66

цтах

Рис. 3.6. Зависимсжть допустимого числа циклов Лц„,а, от изменения температуры перехода tTj при циклической токовой нагрузке. Масштаб по оси JV„max логарифмический

Рис. 3.5. Зависимость допустимой амплитуды тока рабочей перегрузки Irv)vi{JTiovi) от длительности перегрузки toy и коэффициента предшествующей нагрузки а: Ki>K2>K>tU (масштаб по оси абсцисс логарифмический)

допустимый средний ток приходится иногда снижать довольно значительно.

Фактором, ограничивающим нагрузку СПП в рабочем режиме, может служить также значение аварийного тока в схеме ПУ. Это связано с тем, что при мощности питающей сети, соответствующей мощности ПУ, отношение амплитуды аварийного тока в такой сети к классификационному току СПП может к достигать 45 и более, в то время как допустимое значение этого > отношения для современных СПП, указываемое в информаци-I онных материалах, не превышает 30. Из этого следует, что выбирать СПП следует так, чтобы классификационное значение среднего тока СПП было больше среднего тока нагрузки. у Во многих случаях на СПП могут воздействовать одно-f временно несколько из рассмотренных факторов. Уменьшение i" допустимого тока СПП по сравнению с его классификационным значением должно соответствовать результирующему эффекту от всех одновременно действующих факторов. 1 Рассмотренные факторы, ограничивающие допустимый ток * нагрузки СПП, не могут быть произвольно изменены, так как определяются либо значением и характером тока нагрузки ПУ, либо параметрами питающей сети, либо заданными условиями охлаждения.

Такие воздействующие факторы относятся к основным, и единственный путь их учета - это выбор СПП с классификационным током достаточного значения.

Ударный неповторяющийся прямой ток IpgM Utsm)- В ин-гформационных материалах для аварийного режима СПП

задана максимально допустимая амплитуда ударного тока, соответствующая, в частности, условиям, когда импульс аварийного тока имеет синусоидальную форму, а длительность импульса / £ 10 мс.

В большинстве случаев применения СПП импульсы аварийного тока в схеме имеют форму, отличающуюся от синусоидальной, а длительность импульса /i>10 мс. Такое отличие приводит к тому, что допустимое значение аварийного тока СПП меньше его классификационного значения.

При протекании через неповрежденный СПП импульса допустимого аварийного тока без последующего приложения обратного напряжения плотность тока в структуре может достигать 1000-2000 А/см, а температура перехода 400- 450° С. Полупроводниковая структура СПП при этом не разрушается, однако ее свойства ухудшаются вследствие деградации.

Поэтому протекание аварийного тока через СПП допускается ограниченное число раз за срок службы. Отсюда следует, что при разработке ПУ недопустимо предусматривать возможность достижения рабочим током значения допустимого ударного неповторяющегося тока.

Пороговое напряжение и дифференциальное сопротивление в открытом состоянии. Пороговым напряжением Ujo считается численное значение напряжения в точке В (рис. 3.7) пересечения с осью абсцисс прямой, проходящей через точки ВАХ С и Z) с ординатами 1,57 1р(ау) It(av)) и 4,71 /f(XF)(4,71/rwr))-

Дифференциальное сопротивление г-р определяется по формуле:

для диодов

4,71/f(f)

для тиристоров

Uro-U-

4,71/run

Рис. 3.7. Линейная аппроксимация прямой ВАХ СПП

где Up о, и то-импульсное прямое напряжение диода и тиристора соответственно при токе 4,71/f(xf) и 4,71 It(av) (рис. 3.7, точка D).

В информационных материалах ВАХ прибора задана при Tj=Tj.. и 7}=25° С. Из определения порогового напряжения