д) длительная последовательность импульсов с одинаковой амплитудой (табл. 4.1, п. 5):

th (т„)

(4.64)

е) продолжительная нагрузка с последующим прямоугольным импульсом (табл. 4.1, п. 6):

PjitO" totoRthja + {Ptotl -Ptoto)Zthf.ti-to), (4-65)

ж) продолжительная нагрузка с последующими периодическими импульсами одинаковой амплитуды (табл. 4.1, п. 7):

А "Pj (1и) - Ptot о Pfh ja + Ptot 1

toll /

th(t„-to) +

1-;р )Zthix+T) - Zth(T)+Z,hU)

(4.66)

Если зависимость Ptot{t) на расчетном интервале отличается от показанных в табл. 4.1 и имеет чрезмерно большое число ступеней, например, как показано на рис. 4.17, а, то расчет целесообразно проводить по зависимостям Ptot{t) и P"ot{t) .упрощенной формы (рис. 4.17, б, в), эквивалентным по нагреву перехода фактической кривой: Ptot{t)-

При построении графических зависимостей Рш{() и Рш{() пцтъ последних ступеней мощности зависимости Ptot{t) на интервалах Тр и Тр сохраняют неизменными, а остальные ступени мощности усредняют на интервале их расположения.

Принятый способ замены фактической кривой мощности потерь эквивалентными кривыми исходит из характера изменения во времени переходного теплового сопротивления Z(th)tja серийно выпускаемых диодов и тиристоров и позволяет получить достаточно высокую точность расчета по формуле (4.50). Температуры перегрева структуры и Д7}п,ах определяют в моменты окончания расчетных интервалов Тр зависимости P,ot{t), а температуры перегрева A7}n,in-в моменты окончания расчетных интервалов Тр зависимости P,o,{t).

Температуру ATji от одиночного импульса тока, входящую в (4.44), определяют по формуле:

для диодов

А Tji кл = 21р (Л к) кл fFM tft (1 о " ) j

для тиристоров

А Г(,-кл = 2/х (ЛК) кл fTMrt (10 ")

где 1р{лг)кл, T{AV) кл-максимально допустимый средний ток в открытом состоянии выбранного диода и тиристора соот-

(4.67а) (4.676)

1ветственно (классификационное значение при заданной температуре корпуса Т); Um, Стм-напряжение на СПП в открытом состоянии, соответствующее 21р(\у)кп или 2/г(у)кл по ВАХ выбранного СПП; Z,f,{io-)-переходное тепловое сопротивление переход-корпус выбранного СПП, соответст-

.* вующее г= 10с.

Для определения температуры перегрева А 7};, входящей в формулу (4.44), строят зависимость мопщости потерь IB приборе на интервале протекания одного импульса тока последней ступени 5 расчетного интервала tJ, по формуле

А8 = а8"а8, (4-68)

где /дб-мгновенное значение импульса анодного тока на ступени 5 (рис. 4.23, а); и-анодное напряжение, соответствующее току /дб по ВАХ выбранного прибора. I Ток /дб находят по формуле

1Аь = (Еь/{тК.г), (4.69)

где Ies-мгновенное значение импульса тока с амплитудой Iemi-

Заменяют фактический импульс мощности потерь Pis{t) эквивалентным ему по нагреву перехода импульсом мощности потерь Pib{t) прямоугольной формы, имеющим амплитуду, равную амплитуде фактического импульса Pi8max = Латах,

И длительность (рис. 4.23, б)

i&max

(4.70)

где PibiAV)-среднее значение мощности /»(8 на интервале ti.

Температуру Л Tji определяют по формуле

Tji - PibrnzuZltfytjc, (4.71)

где ZJ„,j,jc-переходное тепловое сопротивление переход-корпус выбранного СПП, соответствующее времени ti.

Если для выбранного СПП при принятых условиях охлаждения неравенства (4.41) и (4.42) выполняются и полученные в результате расчетов левые части близки или равны по величине правым, то

Pemvt---

Рис. 4.23. К определению эквивалентной мощности потерь Pi&max И ее длительности а-зависимость импульса анодного тока ("as на ступени 6 от времени; б-зависимости фактической мощности потерь и эквивалентной ей по иагреву тиристора мощности потерь Ра прямоугольной формы от времени

типы прибора, охладителя и скорость (расход) охлаждающей среды выбраны правильно.

Если левые части неравенств значительно меньше правых, то следует либо уменьшить скорость (расход) охлаждающей среды, либо выбрать другой тип охладителя из рекомендованных в информационных материалах, имеющий меньшую массу и габариты и большее переходное тепловое сопротивление, при этом следует проверить возможность конструктивного сочленения выбранного СПП с новым охладителем и снова провести проверку выполнения условий (4.41) и (4.42).

Если для выбранного прибора и условий охлаждения любое из неравенств (4.41) и (4.42) не выполняется, то увеличивают скорость (расход) охлаждающей среды, или выбирают к СПП другой охладитель из числа рекомендованных в информационном материале, имеющий по сравнению с первоначально выбранным охладителем меньшее переходное тепловое сопротивление, или выбирают тип СПП, имеющего ближайшее большее значение допустимого тока с рекомендованным для него охладителем при первоначально принятой скорости (расходе) охлаждающей среды. Затем снова проводят проверку выполнения условий (4.41) и (4.42). Окончательно выбранный вариант должен быть экономически обоснован.

Если при всех указанных мерйх условия (4.41) и (4.42) не выполняются, то увеличивают число параллельно включенных СПП и снова проводят поверочный расчет.

4.4. ПРОВЕРКА СПП ПО АВАРИЙНОМУ ТОКУ

Условия, определяющие работу СПП в аварийном режиме.

СПП, выбранный по току рабочего режима, должен быть проверен по аварийному току. Это связано с тем, что фактическая кратность аварийного тока ПУ (отношение амплитуды аварийного тока к амплитуде номинального тока ПУ) при питании от промышленной сети, как правило, больше 15, а допустимая кратность аварийного тока выпускаемых СПП (отношение ударного неповторяющегося тока к амплитуде классификационного тока СПП) меньше 10.

Способность СПП выдерживать аварийный ток определяется максимально допустимой температурой перехода jsmax] на интервале протекания аварийного тока и максимально допустимой температурой перехода 7}smax2 в момент, когда к СПП вслед за импульсом аварийного тока прикладывается обратное напряжение.

Температура 7}smaxi лимитируется тем, что при более высокой температуре и большой плотности аварийного тока через; переход температурный коэффициент сопротивления в отдельных областях полупроводниковой структуры СПП стано-