ij.t.

ro

Рис. 4.33. Зависимость допустимой скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии duDJdt от начального напряжения Udo(Uro)

Рис. 4.32. Зависимость допустимой скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии duoldt от прикладываемого • напряжения щ при J7co=const. Масштаб по оси ординат логарифмический

где Cj-емкость центрального р-п перехода тиристора.

Из формулы (4.91) видно, что ток возрастает с увеличением скорости нарастания напряжения.

С ростом амплитуды прикладываемого анодного напряжения при определенном начальном напряжении уменьшается скорость нарастания анодного напряжения, которое способен вьщерживать тиристор без переключения (рис. 4.32).

Наименьшее значение dui,/dt, при котором не происходит переключение тиристора, имеет место при начальном напряжении Udo, равном нулю (рис. 4.33). С увеличением начального напряжения уменьшается емкость Cj в момент приложения напряжения и возрастает допустимое значение duo/dt.

Наибольшая скорость нарастания напряжения, при которой в определенных условиях, оговоренных в информационном материале, не происходит переключение тиристора из закрытого состояния в открытое, называется критической скоростью нарастания напряжения в закрытом состоянии {duo/dt)crif

Значение {duoj dt\rit задано в информационных материалах при TjTj,,, Ud=0,67Ui,rm, трапецеидальной форме напряжения и в, начальном значении С/ц, равном нулю, и при определенной длительности прикладываемого напряжения.

Тиристоры подразделяются на группы по значению {duoldt)„i, (табл. 4.4).

В информационных материалах для каждого типа тиристора указываются несколько значений {duD/dt)„ii и соответствующие этим значениям группы.

При выборе группы тиристора по {du[,ldt)„ii должно выполняться условие

{duo/dty„uHduD/dt)

(4.92)

Таблица 4.4. Группы тиристоров по значению (duDldt)„n

Группа

Критическая Не норми- 20 50 100 200 320 500 1000 1600 2500 скорость на- руется растания напряжения в закрытом состоянии, В/мкс, не менее

где [duoldt)crit-критическая скорость нарастания напряжения, - определенная по информационным материалам для условий работы тиристора в схеме ПУ, при которых она имеет наименьшее значение; {duj)ldt)a-максимально возможная скорость нарастания напряжения в схеме ПУ.

Значение {duo/dt)i,y определяют с учетом наличия устройств ограничения перенапряжений (см. гл. 5).

Время обратного восстановления. Диоды не способны бло- кировать прямое анодное напряжение, и для них коммутационным параметром является только время обратного восстановления trr, определяемое по формуле (4.88) так же, как и для тиристоров.

Диоды дразделяются на группы по времени обратного ff восстаног гния (табл. 4.5).

В информационных материалах для каждого типа диода указывается одно или несколько максимальных значений t„.

Значение t„ зависит от температуры перехода Tj, амплитуды тока, предшествующего коммутации, формы тока, скорости спада тока при коммутации и от обратного напряжения на •интервале коммутации. Указанные зависимости для t„ приведены для каждого типа СПП в информационном материале.

В расчетах следует учитывать фактическое значение времени обратного восстановления, которое соответствует таким условиям применения диода в схеме ПУ, при которых значение t„ наибольшее.

Время обратного восстановления диода определяет уровень коммутационных потерь в СПП и требуемые параметры устройства ограничения напряжений.

\ Таблица 4.5. Группы диодов по времени обратного восстановления

Значения параметров и соответствующие им группы для тиристоров даны в §4.5 по ГОСТ 20859.1-79 СТ СЭВ 1135-78 «Приборы полупроводниковые силовые единой унифицированной серии. Общие технические условия».

4.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ И СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ

Вольт-амперная характеристика управляющего электрода тиристора. Для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое на его .управляющий электрод следует подать управляющий импульс тока определенных уровня, формы и длительности и при этом не должна быть превышена допустимая мощность потерь на управляющем электроде.

Для расчета параметров управляющих импульсов и схемы управления используют следующие данные: семейство вольт-амперных характеристик управляющего электрода (ВАХУ), наибольшие значения неотпирающего тока Iqd и неотпираю-щего напряжения Ugd, минимальные значения отпирающих тока Igt и напряжения Ugt, максимально допустимые значения прямого тока управляющего электрода IpcMrakx и импульсного прямого напряжения UpGMmax, максимально допустимая средняя мощность потерь на управляющем электроде, графическая зависимость (типичная) минимального отпирающего тока Igt от длительности импульсов управления Ig и максимально допустимые значения импульсной мопщости потерь на управляющем электроде Рм при различной длительности Ig и скважности Kg импульсов трапецеидальной формы.

Указанные параметры и характеристики заданы в информационных материалах при определенных классификационных условиях.

Статистическая ВАХУ тиристора 1 показана на рис. 4.34. Характер ВАХУ тиристора определяет вольт-амперная характеристика диода, образованного управляющей /7-базой и катодным и-эмиттером тиристора. Для сравнения на рис. 4.34 показана ВАХ лавинного диода 2.

Неизбежные различия параметров исходных материалов и неконтролируемые отклонения технологического процесса изготовления порождают определенный разброс ВАХУ тиристоров одного и того же типа. Предельно допустимые отклонения ВАХУ нормируются техническими условиями. Вольт-амперные характеристики управля-

Рис. 4.34. Прямая ветвь статической вольт-амперной характеристики управляющего электрода тиристора (i) и лавинного диода (2)