Тиристоров характеристики: характеристики, параметры, принцип работы, виды и назначение тиристоров — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

что это? Отвечаем на вопрос. Принцип работы и характеристики тиристоров

Тиристоры – это силовые электронные ключи, управляемые не полностью. Нередко в технических книгах можно увидеть еще одно название этого прибора – однооперационный тиристор. Другими словами, под воздействием управляющего сигнала он переводится в одно состояние – проводящее. Если конкретизировать, то он включает цепь. Чтобы она выключалась, необходимо создать специальные условия, которые обеспечивают падение прямого тока в цепи до нулевого значения.

Особенности тиристоров

Тиристорные ключи проводят электрический ток только в прямом направлении, причем в закрытом состоянии он выдерживает не только прямое, но и обратное напряжение. Структура тиристора четырехслойная, имеется три вывода:

Анод (обозначается буквой А).
Катод (буквой С или К).
Управляющий электрод (У или G).

У тиристоров есть целое семейство вольт-амперных характеристик, по ним можно судить о состоянии элемента. Тиристоры – это очень мощные электронные ключи, они способны проводить коммутацию цепей, в которых напряжение может достигать 5000 вольт, а сила тока — 5000 ампер (при этом частота не превышает 1000 Гц).

Работа тиристора в цепях постоянного тока

Обычный тиристор включается путем подачи токового импульса на управляющий вывод. Причем он должен быть положительным (по отношению к катоду). Длительность переходного процесса зависит от характера нагрузки (индуктивная, активная), амплитуды и скорости нарастания в цепи управления импульса тока, температуры кристалла полупроводника, а также приложенного тока и напряжения на имеющиеся в схеме тиристоры. Характеристики схемы напрямую зависят от вида используемого полупроводникового элемента.

В той цепи, в которой находится тиристор, недопустимо возникновение большой скорости нарастания напряжения. А именно такого значения, при котором происходит самопроизвольное включение элемента (даже если нет сигнала в цепи управления). Но одновременно с этим у сигнала управления должна быть очень высокая крутизна характеристики.

Способы выключения

Можно выделить два типа коммутации тиристоров:

Естественная.
Принудительная.

А теперь более подробно о каждом виде. Естественная возникает тогда, когда тиристор работает в цепи переменного тока. Причем происходит эта коммутация тогда, когда ток падает до нулевого значения. А вот осуществить принудительную коммутацию можно большим количеством различных способов. Какое управление тиристором выбрать, решать разработчику схемы, но стоит поговорить о каждом типе отдельно.

Самым характерным способом принудительной коммутации является подключение конденсатора, который был заранее заряжен при помощи кнопки (ключа). LC-цепь включается в схему управления тиристором. Эта цепочка и содержит заряженный полностью конденсатор. При переходном процессе в нагрузочной цепи происходят колебания тока.

Способы принудительной коммутации

Существует еще несколько типов принудительной коммутации. Нередко применяют схему, в которой используется коммутирующий конденсатор, имеющий обратную полярность. Например, этот конденсатор может включаться в цепь при помощи какого-либо вспомогательного тиристора. При этом произойдет разряд на основной (рабочий) тиристор. Это приведет к тому, что у конденсатора ток, направленный навстречу прямому току основного тиристора, будет способствовать снижению тока в цепи вплоть до нуля. Следовательно, произойдет выключение тиристора. Это случается по той причине, что устройство тиристора имеет свои особенности, характерные только для него.

Существуют также схемы, в которых подключаются LC-цепочки. Они разряжаются (причем с колебаниями). В самом начале ток разряда течет навстречу рабочему, а после уравнивания их значений происходит выключение тиристора. После из колебательной цепочки ток перетекает через тиристор в полупроводниковый диод. При этом, покуда течет ток, к тиристору прикладывается некоторое напряжение. Оно по модулю равно падению напряжения на диоде.

Работа тиристора в цепях переменного тока

Если тиристор включить в цепь переменного тока, можно осуществить такие операции:

Включить или отключить электрическую цепь с активно-резистивной или активной нагрузкой.
Изменить среднее и действующее значение тока, который проходит через нагрузку, благодаря возможности регулировать момент подачи сигнала управления.

У тиристорных ключей имеется одна особенность – они проводят ток только в одном направлении. Следовательно, если необходимо использовать их в цепях переменного тока, приходится применять встречно-параллельное включение. Действующие и средние значения тока могут изменяться из-за того, что момент подачи сигнала на тиристоры различный. При этом мощность тиристора должна соответствовать минимальным требованиям.

Фазовый метод управления

При фазовом методе управления с коммутацией принудительного типа происходит регулировка нагрузки благодаря изменению углов между фазами. Искусственную коммутацию можно осуществить при помощи специальных цепей, либо же необходимо использовать полностью управляемые (запираемые) тиристоры. На их основе, как правило, изготавливают устройство зарядное на тиристоре, которое позволяет регулировать силу тока в зависимости от уровня зарядки аккумуляторной батареи.

Широтно-импульсное управление

Называют еще его ШИМ-модуляцией. Во время открытия тиристоров подается сигнал управления. Переходы открыты, а на нагрузке имеется некоторое напряжение. Во время закрытия (в течение всего переходного процесса) не подается сигнал управления, следовательно, тиристоры не проводят ток. При осуществлении фазового управления токовая кривая не синусоидальна, происходит изменение формы сигнала напряжения питания. Следовательно, происходит также нарушение работы потребителей, которые чувствительны к высокочастотным помехам (появляется несовместимость). Несложную конструкцию имеет регулятор на тиристоре, который без проблем позволит изменить необходимую величину. И не нужно применять массивные ЛАТРы.

Тиристоры запираемые

Тиристоры – это очень мощные электронные ключи, используются для коммутации высоких напряжений и токов. Но есть у них один огромный недостаток – управление неполное. А если конкретнее, то это проявляется тем, что для отключения тиристора нужно создавать условия, при котором прямой ток будет снижаться до нуля.

Именно эта особенность накладывает некоторые ограничения на использование тиристоров, а также усложняет схемы на их основе. Чтобы избавиться от такого рода недостатков, были разработаны специальные конструкции тиристоров, которые запираются сигналом по одному электроду управления. Их называют двухоперационными, или запираемыми, тиристорами.

Конструкция запираемого тиристора

Четырехслойная структура р-п-р-п у тиристоров имеет свои особенности. Они придают им отличия от обычных тиристоров. Речь сейчас идет о полной управляемости элемента. Вольт-амперная характеристика (статическая) при прямом направлении такая же, как и у простых тиристоров. Вот только прямой ток тиристор может пропускать куда больший по значению. Но функции блокировки больших обратных напряжений у запираемых тиристоров не предусмотрено. Поэтому необходимо соединять его встречно-параллельно с полупроводниковым диодом.

Характерная особенность запираемого тиристора – это значительное падение прямых напряжений. Чтобы произвести отключение, следует осуществить подачу на управляющий вывод мощного импульса тока (отрицательного, в соотношении 1:5 к прямому значению тока). Но только длительность импульса должна быть как можно меньшей – 10… 100 мкс. Запираемые тиристоры обладают более низким значением предельного напряжения и тока, нежели обычные. Разница составляет примерно 25-30 %.

Виды тиристоров

Выше были рассмотрены запираемые, но существует еще немало типов полупроводниковых тиристоров, о которых также стоит упомянуть. В самых различных конструкциях (зарядные устройства, переключатели, регуляторы мощности) используются определенные типы тиристоров. Где-то требуется, чтобы управление проводилось путем подачи потока света, значит, используется оптотиристор. Его особенность заключается в том, что в цепи управления используется кристалл полупроводника, чувствительный к свету. Параметры тиристоров различны, у всех свои особенности, характерные только для них. Поэтому нужно хотя бы в общих чертах представлять, какие виды этих полупроводников существуют и где они могут применяться. Итак, вот весь список и основные особенности каждого типа:

Диод-тиристор. Эквивалент этого элемента – тиристор, к которому подключен встречно-параллельно полупроводниковый диод.
Динистор (диодный тиристор). Он может переходить в состояние полной проводимости, если превышается определенный уровень напряжения.
Симистор (симметричный тиристор). Его эквивалент – два тиристора, включенных встречно-параллельно.
Тиристор инверторный быстродействующий отличается высокой скоростью коммутации (5… 50 мкс).
Тиристоры с управлением полевым транзистором. Часто можно встретить конструкции на основе МОП-транзисторов.
Оптические тиристоры, которые управляются потоками света.

Осуществление защиты элемента

Тиристоры – это приборы, которые критичны к скоростям нарастания прямого тока и прямого напряжения. Для них, как и для полупроводниковых диодов, характерно такое явление, как протекание обратных токов восстановления, которое очень быстро и резко падает до нулевого значения, усугубляя этим вероятность возникновения перенапряжения. Это перенапряжение является следствием того, что резко прекращается ток во всех элементах схемы, которые имеют индуктивность (даже сверхмалые индуктивности, характерные для монтажа – провода, дорожки платы). Для осуществления защиты необходимо использовать разнообразные схемы, позволяющие в динамических режимах работы защититься от высоких напряжений и токов.

Как правило, индуктивное сопротивление источника напряжения, который входит в цепь работающего тиристора, имеет такое значение, что его более чем достаточно для того, чтобы в дальнейшем не включать в схему некоторую дополнительную индуктивность. По этой причине в практике чаще используется цепочка формирования траектории переключения, которая значительно снижает скорость и уровень перенапряжения в схеме при отключении тиристора. Емкостно-резистивные цепочки наиболее часто используются для этих целей. Они включаются с тиристором параллельно. Имеется довольно много видов схемотехнических модификаций таких цепей, а также методик их расчетов, параметров для работы тиристоров в различных режимах и условиях. А вот цепь формирования траектории переключения запираемого тиристора будет такая же, как и у транзисторов.

Основные характеристики тиристоров — Русские Блоги

Теги: Технология электроники электроники Технология электроники электроники

■Статическое свойство

◆Особенности во время нормальной работы

☞Когда криогенатОбратное напряжениеКогда есть тактический ток, тиристор не будет включен. 。

☞Когда криогенатПрямое напряжениеВремя толькоВоротаимеютКоснуться токаСлучай, когда тиристор может быть открыт 。

☞Как только тиристор включен, дверь потеряна, независимо от того, контактируют ли ворота с током, тиристор проводится. 。

☞Чтобы включить проведенный тиристор, он может использовать эффект внешнего напряжения и внешней цепи для течения через тиристор.Ток сводится к определенному значению, близко к нулю。

◆Вогрета тиристоров

☞Функция вперед

√когдаIG=0Когда переднее напряжение наносится на обоих концах устройства, тиристор находится в прямом направлении. Статус блокировкиТолько небольшие потоки тока утечки вперед.

√Если переднее напряжение превышает критический пределПоложительное поворотное напряжениеUboЕсли ток утечки резко увеличился, устройствоОткрыть 。

√вместе сЦена амплитуды двери токаВырослаПоложительное поворотное напряжениеУменьшить, падение давления самого тиристора мало,1Vо.

√Если ток ворот равен нулю, и ток анода падает в значение, близкое к нулюIHДалее, тиристор возвращаетсяПередняя блокировкаштат,IHНазыватьсяПоддерживать ток。

☞Обратная характеристика

√Его вольт-быстрые характеристикидиодОбратные характеристики.

√Когда тиристор находится в состоянии обратной блокировки, только минимальныйОбратный ток утечкипроходить.

√Когда обратное напряжение превышает определенный предел,Обратное напряжение поломкиПосле внешней цепи, если нет предела, ток обратного утечка резко увеличился, что привело к тепла и повреждению тиристора.

■Динамические характеристики

◆Процесс открытия

☞Рост тока анода не может бытьМгновенно:Интерьер тиристораПроцесс положительной обратной связинужно время;Индуктор внешней цепипределы ☞задерживатьtd (0. 5~1.5ms)

Время нарастанияtr (0.5~3ms)

Время открытияtgt=td+tr

☞Время задержкиТок воротВыросла,Время нарастания также подвержено характеристикам самой транзисторной трубы.Индуктор внешней цепиТяжелое влияние. улучшатьНапряжение анода,Время задержки и время наращивания может быть значительно сокращено.

◆Процесс отключения

☞из-заИндуктор внешней цепиПрисутствие, тиристор в исходном состоянии внезапно переходит к затуханию, когда внешнее нанесенное напряжение внезапно превращается назад от вперед направления вперед.

☞Время восстановления обратного блокировкиtrr

Время восстановления положительного блокировкиtgr

Неисправностьtq=trr+tgr

☞Время отключения составляет около сотен микрокодий.

☞существоватьВремя восстановления положительного блокировкиЕсли тиристор применяетсяПрямое напряжениеТиристор включен вперед, а не включается дверным током.

Интеллектуальная рекомендация

Навыки использования Python (7): журнал инструментов журнала.

Модуль ведения журнала — это стандартный модуль, встроенный в Python. Он в основном используется для выходных журналов. Вы можете установить уровень выходных журналов, путей хранения журнала, проката …

Сбежать из лабиринта

Учитывая лабиринт m × n (строка m, столбец n), в лабиринте есть две позиции: Глория хочет перейти из одной позиции лабиринта в другую. Конечно, некоторые места в лабиринте пусты, и Глория может …

Узнание Python: Selenium не поддерживает текст непосредственно в XPath, ошибка: Selenium Message: неверный селектор: результат XPath E

Каталог статьи Демонстрация Решение Метод 1: анализ, использующий XPath в `из LXML Import Etree` Способ 2: Используйте метод селена до XPath’s Text` Демонстрация Отчет: Решение Метод 1: использованиеf…

Режим конструктора мод (режим генератора)

[b] Если ArrayList или HashMap определены как переменная-член класса, в методе должно быть вызвано действие clear (), чтобы предотвратить Данные сбивают с толку. Separate the construction of a complex…

Вторая глава заметок по изучению java: основные типы данных

[Поскольку каждая глава относительно длинная (более 10 страниц, в некоторых местах неизбежно будут допущены опечатки, пожалуйста, поправьте меня, если найдете, я очень благодарен)] Как представить три…

ESP32 обучения [1] — разработка экологического строительства (Aithinkeride_v1.0)

Сначала готова Среда разработки:AiThinkerIDE_V1.0 ESP_IDF：ESP_IDF Во-вторых, проект импорта 1. Щелкните правой кнопкой мыши → Импорт 2. Нажмите на C / C ++ ветви и выберитеExisting Code as…

Intellij Idea Console выводит китайские корпоративные решения

Во-первых, найдите установочный каталог Intellij Idese, введитеbinКаталог, позиционированиеidea.vmoptionsДокумент, как показано ниже: Дважды щелкните, чтобы открытьidea.vmoptionsДокумент, как показано…

Многопоточные тесты

…

Подробное графическое объяснение конфигурации кластерного режима распределенной системы обмена сообщениями Kafka_2.

13 под Centos_7.2

«Конфигурация кластерного режима распределенной системы сообщений Kafka_2.13 под Centos_7.2» Введение завершено в предыдущем блоге «Конфигурация одноэлементного режима распределенной с…

100 обязательных песен для вождения в 2019 году

Рекомендуем скачать, получить путь: Нажмите здесь, чтобы скачать напрямую Когда новогодний колокол звучал снова и снова, я поехал играть и увидел, что на дороге все меньше и меньше машин, шаги пешеход…

Исследование вольтамперных характеристик динистора и тиристора – В помощь студентам БНТУ – курсовые, рефераты, лабораторные !

Цель работы: Исследование вольтамперных характеристик динистора и тиристора, определение их параметров.

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Тиристорами называются полупроводниковые приборы, имеющие три и более р-n-перехода, вольт-амперная характеристика которых имеют участок отрицательного дифференциального сопротивления, которые могут переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот, т. е. имеющие два устойчивых состояния.

Тиристор, имеющий два вывода, через которые протекает ток, называется диодным тиристором или динистором. Тиристор, имеющий два основных и один управляющий вывод, называется триодным тиристором – тринистором. Их вольтамперные характеристики имеют S-образную форму. В одном состоянии тиристор имеет высокое сопротивление и малый ток (закрытое или выключенное состояние), в другом – низкое сопротивление и большой ток (открыто или включенное состояние). Тиристоры с успехом можно использовать в ключевом режиме.

В настоящее время промышленностью выпускается большое число типов тиристоров с различными характеристиками управления, способных коммутировать токи от единиц миллиампер до 10000 А при напряжениях, превышающих 10000 В.

Основная схема тиристорной структуры показана на рис 1.а, и его условное обозначение на рис 1.б. Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый p-n-p-n прибор, содержащий три последовательно соединенных p-n перехода П1, П2, П3. Контакт к внешнему р-слою называется анодом, контакт к внешнему n-слою – катодом, крайние области называются эмиттерами, области n1, р2 – базами. Переход П2 называется коллекторным. Прибор может быть без управляющего электрода (динистор) или иметь один или два таких электрода, подсоединяемых к внутренним р-, n-областям (как на рис.1.).

Если к аноду р1 подключить отрицательный полюс внешнего источника питания а к аноду n2 – положительный (обратное включение), то переходы П1 и П3 будут смещены в обратном направлении и ток через структуру будет равен току обратно смещенных p-n-переходов, т.е. очень мал.

Рис.1. Структура тиристора (а) и его условное обозначение (б).

Если к аноду р1 подключить положительный полюс внешнего источника питания, а к катоду n2 – отрицательный (прямое включение), то переходы П1 и П3 будут смещены в прямом направлении, а переход П2 – в обратном. При этом можно считать, что почти все внешнее приложенное напряжение падает на закрытом коллекторном переходе П2. При увеличении внешнего напряжения происходит увеличение напряжения и на эмиттерных переходах П1 и П2, что вызывает увеличение инжекции неосновных носителей в р- и n-базу. При этом дырки, инжектированные из р-эмиттера в n-базу, диффундируют к коллекторному переходу и перебрасываются им в р-базу. Дальнейшему прохождению дырок по тиристорной структуре препятствует электрическое поле второго эмиттерного перехода. Поэтому в р-базе происходит накопление положительного избыточного заряда. Аналогично накапливается избыточный отрицательный заряд в n-базе за счет попадания в нее электронов, инжектированных n-эмиттером. Процесс накопления зарядов в базах n- и р-типа приводит к снижению потенциального барьера коллекторного перехода П2 и сопровождается некоторым увеличением тока, проходящего через динистор (или тиристор при токе управляющего электрода равном нулю). Практически все приложенное напряжение будет падать на коллекторном переходе П2.

При напряжении на динисторе uвкл переход П2 оказывается в режиме когда потенциальный барьер коллекторного перехода почти полностью исчезает, сопротивление тиристора резко уменьшается, а ток резко увеличивается. На ВАХ этому процессу соответствует участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (см. рис.2, кривая Iу=0). После этого ВАХ тиристора аналогична характеристике диода, смещенного в прямом направлении, т.е. ток резко возрастает с увеличением напряжения.

При этом падение напряжения на динисторе резко уменьшается и становится равным сумме напряжений на трех электронно-дырочных переходах, смещенных в прямом направлении, и составляет единицы вольт. Поэтому, чтобы не произошло разрушения структуры динистора, при его включении последовательно с ним обязательно должна включаться нагрузка Rн, на сопротивление которой будет падать почти все напряжение питания Е. Величина тока, проходящего через динистор во включенном состоянии, определяется сопротивлением нагрузки Rн и напряжением питания Е:

I = E/Rн

Динистор в открытом находится до тех пор, пока проходящий через него ток поддерживает в базах избыточные заряды, обеспечивающие режим насыщения коллекторного перехода. Если ток, проходящий через динистор, уменьшить до некоторой величины Iвыкл,

то процесс рекомбинации зарядов в базах начнет преобладать над процессом накопления, коллекторный р-n-переход выйдет из режима насыщения и окажется включенным в обратном направлении, сопротивление его возрастет, ток уменьшится, произойдет перераспределение напряжений, инжекция из эмиттеров уменьшится и динистор перейдет в закрытое состояние.

Для определения тока, протекающего через диодный тиристор, часто используют двухтранзисторную модель рис.3. Так как коллекторный p-n-переход смещен в обратном направлении, то такую структуру легко можно представить в виде комбинации двух транзисторов разной электропроводности с общим коллекторным переходом П2 соединенных между собой так, как показано на рис.3. Ток в цепи определяется током коллекторного перехода П2. Он однозначно зависит от потока дырок из эмиттера транзистора р-п-р-типа и потока электронов из эмиттера транзистора п-р-п- типа, а также от обратного тока р-п-перехода.

Рис.3.Двухтранзисторнная модель тиристора.

Тринистор отличается от динистора наличием третьего вывода от базовой области. Это позволяет путем подачи на него напряжения управлять величиной напряжения включения. Поэтому тринисторы в отличие от динисторов иногда называют управляемыми переключателями.

Управляющий электрод (УЭ) может быть подведен к любой из баз тринистора. Внешне это выразится лишь в выборе нужной полярности источника напряжения управляющего электрода. С ростом управляющего тока напряжение включения Uвкл уменьшается, так как появляется дополнительная инжекция носителей заряда. Полярность подачи управляющего напряжения: » + » к р-области или » – » к n-области. Если через управляющий электрод тиристора не протекает ток управления, то его вольтамперная характеристика идентична вольтамперной характеристике динистора. Когда ток управления достигает определенной величины, тиристор будет открыт при любом положительном напряжении. Это значение управляющего тока называется током спрямления Iспр.

Таким образом, перевести тиристор в открытое (проводящее) состояние можно, либо подав на него напряжение включения, либо ток управления равный току спрямления. После открытия тиристора управляющий электрод перестает оказывать на него воздействие. Поэтому для включения тиристора достаточно кратковременного прохождения тока в цепи управляющего электрода (τиу ≈10 мкс). Запуск тиристора может быть также осуществлен импульсом света, поданного в плоскость перехода П2. При этом возрастает обратный ток перехода за счет фотовозбужденных электронно-дырочных пар. Такой способ запуска используется в фототиристорах, когда импульс света включает силовую цепь, осуществляя гальваническую развязку управляющей и силовой цепи.

В связи с тем, что после открытия тиристора его сопротивление резко уменьшается, то ток через тиристор многократно возрастает, что может привести к выходу тиристора из строя. Для ограничения тока последовательно с тиристорам включают нагрузочный резистор, который ограничивает ток в цепи (его часто называют ограничивающим).

Ток и напряжение цепи управления имеют небольшую величину, а ток в анодной цепи может достигать сотен ампер при анодных напряжениях от нескольких десятков до нескольких тысяч вольт. Поэтому коэффициент усиления по мощности у тринисторов достигает величины порядка 104-105.

Так как тиристоры имеют два устойчивых состояния и низкую мощность рассеяния в этих состояниях, то, в первую очередь, они используются как бесконтактные переключатели, причем ток в цепи управления на несколько порядков меньше коммутируемого. Тиристоры широко используются в регулируемых выпрямителях, преобразователях, схемах защиты. Отрицательное дифференциальное сопротивление тиристоров и динисторов используется для создания релаксационных генераторов импульсов напряжения прямоугольной и треугольной формы.

1.2. Основные параметры тиристоров

1.Напряжение включения (переключения) Uвкл. (десятки – сотни В).

2.Напряжение в открытом состоянии – падение напряжения на тиристоре в открытом состоянии Uос (1-3 В).

3.Обратное напряжение Uобр. – напряжение, при котором тиристор может работать длительное время без нарушения его работоспособности (единицы – тысячи В).

4.Запирающее напряжение на управляющем электроде Uуз – напряжение, обеспечивающее требуемое значение запирающего тока управляющего электрода (единицы – десятки В).

5.Ток в открытом состоянии Iос максимальное значение тока открытого тиристора (сотни мА – сотни А).

6.Ток удержания Iуд. (десятки – сотни мА).

7.Обратный ток Iобр. (доли мА).

8.Отпирающий ток управления Iу от – наименьший ток управляющего электрода, необходимый для включения тиристора (десятки мА).

9.Время включения tвкл- время с момента подачи отпирающего импульса до момента, когда напряжение на тиристоре уменьшится до 0.1 своего начального значения (мкс-десятки мкс).

10.Время выключения tвык- минимальное время, в течение которого к тиристору должно прикладываться запирающее напряжение (десятки – сотни мкс).

11.Рассеиваемая мощность Р (единицы – десятки Вт).

Обозначения тиристоров состоят из шести элементов. Первый элемент – буква, указывающая исходный материал полупроводника; второй – буква Н для динисторов, У – для тиристоров; третий – цифра, определяющая назначение прибора; четвертый и пятый – порядковый номер разработки; шестой – буква, определяющая технологию изготовления.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО МАКЕТА

Функциональная схема макета приведена на рис.4. Она состоит из двух независимых друг от друга частей:

Часть 1 – схема для снятия вольтамперных характеристик тиристора и динистора с использованием тиристора КУ 202.

Часть 2 – схема применения динистора (генератор импульсов пилообразного напряжения, собранный на динисторе КН – 102).

Рис.4. Функциональная схема лабораторного макета.

Лабораторный макет состоит из унифицированного корпуса, в который вмонтирован сменный блок с лабораторной работой. На передней панели корпуса расположены: кнопки пяти переключателей, служащие для коммутации: ручки четырех переменных резисторов, используемых для измерения токов и напряжения; головка миллиамперметра, предназначенного для измерения Iа тиристора (динистора) и Iупр тиристора.

На панели сменного блока приведена блок – схема лабораторной работы и вмонтированы гнезда для подключения измерительных приборов.

Переключатель S1 служит для подключения к управляющему электроду исследуемого тиристора генератора Iупр или диода.

Переключатель S2 не задействован.

Переключатель S3 подключает генератор анодного тока тиристора (динистора) к генератору пилообразного напряжения G2 , при работе в ”автоматическом режиме” (просмотр вольтамперных характеристик тиристора и динистора на экране осциллографа) или генератора постоянного напряжения G1 , при работе ”в ручном режиме” (снятие вольтамперных характеристик тиристора и динистора по точкам).

Переключатели S4 и S5 служат для коммутации.

С помощью переключателей S4 и S5 миллиамперметр макета используется для измерения Iупр ,когда переключатель S1 нажат, а все другие отжаты, или для измерения Ia, когда переключатели S4 и S5.

R1 служит для изменения величины напряжения генератора G1.

R2 ” грубо ” и R3 ”точно ” изменяют величину Iупр.

R4 служит для изменения величины анодного напряжения динистора в схеме применения.

ГОСТ 20332-84 Тиристоры. Термины, определения и буквенные обозначения параметров / 20332 84

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТИРИСТОРЫ

Термины, определения и буквенные обозначения параметров

Thyristors. Terms, definitions an letter symbols

ГОСТ
20332-84

Взамен
ГОСТ 20332-74

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 апреля 1984 г. № 1543 дата введения установлена

01.07.85

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины, определения и буквенные обозначения параметров тиристоров.

Термины и буквенные обозначения, русские и (или) международные, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Международные буквенные обозначения обязательны для применения в технической документации на тиристоры, предназначенные для экспортных поставок.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5395-85.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Применение терминов — синонимов стандартизованного термина запрещается.

Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В случаях, когда необходимые и достаточные признаки понятия содержатся в буквальном значении термина, определение не приведено, и, соответственно, в графе «Определение» поставлен прочерк.

В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты для ряда стандартизованных терминов на английском (Е) и французском (F) языках.

В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранные эквиваленты.

Вольт-амперные характеристики, диаграммы и кривые токов и напряжений приведены в приложении 2.

Термины и буквенные обозначения параметров импульсов тока и напряжения приведены в приложении 3.

Термин	Буквенное обозначение		Определение
Термин	русское	международное	Определение
1. Основное напряжение тиристора^* E. Principal voltage F. Tension principal	—	—	Напряжение между основными выводами тиристора
^* Если речь идет о предельно допустимом значении параметра, то к термину необходимо добавить слова «максимально допустимый» (ая, ое) или «минимально допустимый» (ая, ое), к буквенному обозначению индекс «max» или «min» соответственно.
2. Прямое напряжение тиристора E. Forward voltage F. Tension directe	U_пр	U_F	Положительное анодное напряжение тиристора
3. Напряжение в закрытом состоянии тиристора E. Off-state voltage F. Tension à l’état bloqué	—	—	Основное напряжение, когда тиристор находится в закрытом состоянии
4. Постоянное напряжение в закрытом состоянии тиристора E. Continuous (direct) off-state voltage F. Tension continue (permanente) à l’état bloqué	U_зс	U_D	—
5. Напряжение переключения тиристора E. Breakover voltage F. Tension de retournement	U_прк	U_(ВО)	Основное напряжение тиристора в точке переключения
6. Неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии тиристора E. Non-repetitive peak off-state voltage F. Tension non-répétitive de pointe à l’état bloqué	U_зс_._нп	U_DSM	Наибольшее мгновенное значение любого неповторяющегося переходного напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору. Примечание. Неповторяющееся переходное напряжение обусловливается внешней причиной и предполагается, что его действие исчезает полностью до появления следующего переходного напряжения
7. Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии тиристора E. Repetitive peak off-state voltage F. Tension répétitive de pointe à l’état bloqué	U_зс_._п	U_DRM	Наибольшее мгновенное значение напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору, включая только повторяющиеся переходные напряжения. Примечание. Повторяющееся напряжение определяется схемой и параметрами тиристора
8. Рабочее импульсное напряжение в закрытом состоянии тиристора E. Peak working off-state voltage F. Tension de fonctionnement de pointe à l’état bloqué	U_зс_._р	U_DWM	Наибольшее мгновенное значение напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору, без учета повторяющихся и неповторяющихся переходных напряжений
9. Отпирающее напряжение тиристора E. Trigger voltage F. Tension d’amorcage	U_от	—	Наименьшее значение напряжения в закрытом состоянии тиристора, которое обеспечивает переключение тиристора из закрытого состояния в открытое
10. Импульсное отпирающее напряжение тиристора E. Peak trigger voltage F. Tension d’amorcage de pointe	U_от.и	—	—
11. Скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии тиристора Е. Rate of rise of off-state voltage F. Vitesse de croissance de la tension à l’état bloqué			Значение скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, которое не вызывает переключения тиристора из закрытого состояния в открытое
12. Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии тиристора E. Critical rate of rise of off-state voltage F. Vitesse critique de croissance de la tension à l’état bloqué			Наибольшее значение скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, которое не вызывает переключения тиристора из закрытого состояния в открытое
13. Критическая скорость нарастания коммутационного напряжения тиристора E. Critical rate of rise of commutating voltage F. Vitesse critique de croissance de la tension de commutation			Наибольшее значение скорости нарастания основного напряжения тиристора, которое непосредственно после нагрузки током и открытом состоянии или в обратном проводящем состоянии в противоположном направлении не вызывает переключения тиристора из закрытого состояния в открытое
14. Напряжение в открытом состоянии тиристора E. On-state voltage F. Tension à l’état passant	—	—	Основное напряжение тиристора в открытом состоянии
15. Постоянное напряжение в открытом состоянии тиристора E. Continuous (direct) on-state voltage F. Tension continue (permanente) à l’état passant	U_OC	U_т	—
16. Импульсное напряжение в открытом состоянии тиристора E. Peak on-state voltage F. Tension de pointe à l’état passant	U_ос_._и	U_TM	Наибольшее мгновенное значение напряжения в открытом состоянии тиристора, обусловленное импульсным током в открытом состоянии заданного значения
17. Пороговое напряжение тиристора E. On-state threshold voltage F. Tension de seuil à l’état passant	U_пор	U_T_(ТО)	Значение напряжения тиристора, определяемое точкой пересечения линии прямолинейной аппроксимации характеристики открытого состояния с осью напряжения
18. Обратное напряжение тиристора E. Reverse voltage F. Tension inverse	—	—	Отрицательное анодное напряжение тиристора
19. Постоянное обратное напряжение тиристора E. Continuous (direct) reverse voltage F. Tension inverse continue (permanente)	U_обр	U_R	—
20. Обратное напряжение пробоя тиристора E. Reverse breakdown voltage F. Tension inverse de claquage	U_проб	U₍_В_R)	Обратное напряжение тиристора, при котором обратный ток достигает заданного значения
21. Неповторяющееся импульсное обратное напряжение тиристора E. Non-repetitive peak reverse voltage F. Tension inverse de pointe non-répétitive	U_обр_,_нп	U_RSM	Наибольшее мгновенное значение неповторяющегося переходного обратного напряжения, прикладываемого к тиристору. Примечание. См. примечание к термину 6
22. Повторяющееся импульсное обратное напряжение тиристора E. Repetitive peak reverse voltage F. Tension inverse de pointe répétitive	U_обр,и	U_RRM	Наибольшее мгновенное значение обратного напряжения, прикладываемого к тиристору, включая только повторяющиеся переходные напряжения. Примечание. См. примечание к термину 7
23. Рабочее импульсное обратное напряжение тиристора E. Peak working reverse voltage F. Tension inverse de pointe	U_обр_,p	U_RWM	Наибольшее мгновенное значение обратного напряжения, прикладываемого к тиристору, без учета повторяющихся и неповторяющихся переходных напряжений
24. Напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора E. Reverse conducting voltage F. Tension à l’état conducteur dans le sens inverse	—	—	Основное напряжение тиристора в обратном проводящем состоянии
25. Постоянное напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора E. Continuous (direct) reverse conducting voltage F. Tension continue (permanente) a letat conducteur dans le sens inverse	U_пс	U_R_С	—
26. Импульсное напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора E. Peak reverse conducting voltage F. Tension de pointe à l’état conducteur dans le sens inverse	U_пс,и	U_R_СМ	Наибольшее мгновенное значение напряжения в обратном проводящем состоянии тиристора, обусловленное импульсным током в обратном проводящем состоянии заданного значения
27. Пороговое напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора E. Reverse conducting threshold voltage F. Tension de seuil à l’état conducteur dans le sens inverse	U_обр,по_p	U_R_С(ТО)	Значение напряжения тиристора, определяемое точкой пересечения линии прямолинейной аппроксимации характеристики обратного проводящего состояния с осью напряжения
28. Напряжение управления тиристора E. Gate voltage F. Tension de gâchette	—	—	Напряжение между управляющим выводом и заданным основным выводом тиристора
29. Постоянное напряжение управления тиристора E. Gate continuous (direct) voltage F. Tension continue (directe) de gâchette	U_у	U_G	—
30. Импульсное напряжение управления тиристора E. Peak gate voltage F. Tension de pointe de gâchette	U_у,и	U_GM	Наибольшее мгновенное значение напряжения управления тиристора
31. Прямое постоянное напряжение управления тиристора E. Forward gate continuous (direct) voltage F. Tension directe continue de gâchette	U_у_,_пр	U_FG	Постоянное напряжение управления тиристора, при котором эмиттерный переход находится в открытом состоянии
32. Прямое импульсное напряжение управления тиристора E. Peak forward gate voltage F. Tension directe de pointe de gâchette	U_у,пр,и	U_FG_М	Импульсное напряжение управления тиристора, при котором эмиттерный переход находится в открытом состоянии
33. Обратное постоянное напряжение управления тиристора E. Reverse gate continuous (direct) voltage F. Tension inverse continue de gâchette	U_у,обр	U_RG	Постоянное напряжение управления тиристора, при котором эмиттерный переход находится в обратном непроводящем состоянии
34. Обратное импульсное напряжение управления тиристора E. Reak reverse gate voltage F. Tension inverse de pointe de gâchette	U_у,и,обр	U_RGM	Импульсное напряжение управления тиристора, при котором эмиттерный переход находится в обратном непроводящем состоянии
35. Отпирающее постоянное напряжение управления тиристора E. Gate trigger continuous (direct) voltage F. Tension continue d’amorcage par la gâchette	U_у_,_о_t	U_GT	Постоянное напряжение управления тиристора, соответствующее отпирающему постоянному току управления тиристора
36. Отпирающее импульсное напряжение управления тиристора E. Peak gate trigger voltage F. Tension de pointe d’amorcage par la gâchette	U_у,от,и	U_GTM	Импульсное напряжение управления тиристора, соответствующее импульсному отпирающему току управления тиристора
37. Неотпирающее постоянное напряжение управления тиристора E. Gate non-trigger continuous (direct) voltage F. Tension continue de non-amorcage par la gâchette	U_у,нот	U_GD	Наибольшее постоянное напряжение управления тиристора, не вызывающее включения тиристора
38. Неотпирающее импульсное напряжение управления тиристора E. Peak gate non-trigger voltage F. Tension de pointe de non-amorcage par la gâchette	U_у,нот,и	U_GQ	Наибольшее импульсное напряжение управления тиристора, не вызывающее включения тиристора
39. Запирающее постоянное напряжение управления тиристора E. Gate turn-off continuous (direct) voltage F. Tension continue de désamarcage par la gâchette	U_у_,_з	U_GQ	Постоянное напряжение управления тиристора, соответствующее запирающему постоянному току управления тиристора
40. Запирающее импульсное напряжение управления тиристора E. Peak gate turn-off voltage F. Tension de pointe de désamarcage par la gâchette	U_у,з,и	U_GQ_М	Импульсное напряжение управления тиристора, соответствующее запирающему импульсному току управления тиристора
41. Незапирающее постоянное напряжение управления тиристора E. Gate non-turn-off continuous (direct) voltage F. Tension de non-désamorcage par la gâchette	U_у_,_нз	U_G_Н	Наибольшее постоянное напряжение управления тиристора, не вызывающее выключения тиристора
42. Незапирающее импульсное напряжение управления тиристора E. Peak gate non-turn-off voltage F. Tension de pointe de non-désamorcage de gâchette	U_у,нз,и	U_G_НМ	Наибольшее импульсное напряжение управления тиристора, не вызывающее включения тиристора
43. Основной ток тиристора E. Principal current F. Courant principal	—	—	Ток протекающий через основные выводы тиристора
44. Ток в закрытом состоянии тиристора E. Off-state current F. Courant à l’état bloqué	—	—	Основной ток тиристора в закрытом состоянии
45. Постоянный ток в закрытом состоянии тиристора E. Continuous (direct) off-state current F. Courant continu (permanent à l’état bloqué	I_зс	I_D	—
46. Ток переключения тиристора E. Breakover current F. Courant de retournement	I_прк	I_(ВО)	Основной ток тиристора в момент переключения тиристора
47. Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии тиристора E. Repetitive peak off-state current F. Courant de pointe répétitif à l’état bloqué	I_зс_,_п	I_DRM	Импульсный ток в закрытом состоянии тиристора, обусловленный повторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии
48. Ток удержания тиристора E. Holding current F. Courant hypostatique ou de maintien	I_уд	I_H	Наименьший основной ток тиристора, необходимый для поддержания тиристора в открытом состоянии
49. Ток включения тиристора E. Latching current F. Courant d’accrochage	I_вкл.	I_L	Наименьший основной ток тиристора, необходимый для поддержания тиристора в открытом состоянии непосредственно после окончания действия импульса тока управления после переключения тиристора из закрытого состояния в открытое
50. Ток в открытом состоянии тиристора E. On-state current F. Courant à l’état passant	—	—	Основной ток тиристора в открытом состоянии
51. Постоянный ток в открытом состоянии тиристора E. Continuous (direct) on-state current F. Courant continu (permanent) à l’état passant	I_ос	I_Т	—
52. Средний ток в открытом состоянии тиристора E. Mean on-state current F. Courant moyen à l’état passant	I_ос_,_ср	I_Т_AV	Среднее за период значение тока в открытом состоянии тиристора
53. Действующий ток в открытом состоянии тиристора E. R. M. S. on-state current F. Courant efficace à l’état passant	I_ос_,_д	I_Т_RMS	—
54. Повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии тиристора E. Repetitive peak on-state current F. Courant de pointe répétitif à l’état passant	I_ос_,_п	I_Т_RM	Наибольшее мгновенное значение тока в открытом состоянии тиристора, включая все повторяющиеся переходные токи
55. Ток перегрузки в открытом состоянии тиристора E. Overload on-state current F. Courant de surcharge prévisible à l’état passant	I_ос_,_прг	I₍_О_V)	Ток в открытом состоянии тиристора, который при длительном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается. Примечание. За время эксплуатации тиристора число воздействий током перегрузки не ограничивается
56. Ударный ток в открытом состоянии тиристора E. Surge (non-repetitive) on-state current F. Courant de surcharge accidentelle à l’état passant	I_ос_,_удр	I_TSM	Наибольший импульсный ток в открытом состоянии тиристора, протекание которого вызывает превышение максимально допустимой температуры перехода, но воздействие которого за время срока службы тиристора предполагается редким, с ограниченным числом повторений
57. Защитный показатель тиристора E. Safety factor F. Facteur de sécurité		—	Значение интеграла от квадрата ударного неповторяющегося тока в открытом состоянии тиристора за время протекания ударного тока
58. Скорость нарастания тока в открытом состоянии тиристора E. Rate of rise of on-state current F. Vitesse de croissance du courant à l’état passant			Значение скорости нарастания тока в открытом состоянии тиристора, при котором тиристор остается в рабочем состоянии
59. Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии тиристора E. Critical rate of rise of on-state current F. Vitesse critique de croissance du courant à l’état passant			Наибольшее значение скорости нарастания тока в открытом состоянии тиристора, при котором тиристор остается в рабочем состоянии
60. Запираемый ток тиристора E. Turn-off current F. Courant de désamorcage	I_з	U_TO	Наибольшее значение основного тока тиристора, при котором обеспечивается запирание тиристора по управляющему электроду
61. Обратный ток тиристора E. Reverse current F. Courant inverse	—	—	Анодный ток тиристора в непроводящем состоянии
62. Постоянный обратный ток тиристора E. Continuous (direct) reverse current F. Courant inverse continu (permanent)	I_обр	I_R	—
63. Повторяющийся импульсный обратный ток тиристора E. Repetitive peak reverse current F. Courant inverse de pointe répétitif	I_обр_,п	I_RRM	Обратный ток тиристора, обусловленный повторяющимся импульсным обратным напряжением
64. Обратный ток восстановления тиристора E. Reverse recovery current F. Courant de recouvrement inverse	I_{вос,обр}	I_rr	Обратный ток тиристора, протекающий во время обратного восстановления
65. Ток в обратном проводящем состоянии тиристора E. Reverse conducting current F. Courant à l’état conducteur dans le sens inverse	—	—	Анодный ток тиристора в обратном проводящем состоянии
66. Постоянный ток в обратном проводящем состоянии тиристора E. Continuous (direct) reverse conducting current F. Courant continu (permanent) à l’état conducteur dans le sens inverse	I_пс	I_RС	—
67. Средний ток в обратном проводящем состоянии тиристора E. Mean reverse conducting current F. Courant moyen à l’état conducteur dans le sens inverse	I_пс_,ср	I_RС_AV I_RС_(AV)	Среднее за период значение тока в обратном проводящем состоянии тиристора
68. Действующий ток в обратном проводящем состоянии тиристора E. R. M. S. reverse conducting current F. Courant efficace à l’état conducteur dans le sens inverse	I_пс_,д	I_RС_RMS I_RС_(RMS)	—
69. Повторяющийся импульсный ток в обратном проводящем состоянии тиристора E. Repetitive peak reverse conducting current F. Courant de pointe répétitif à l’état conducteur dans le sens inverse	I_пс,и	I_RС_RM	Наибольшее мгновенное значение тока в обратном проводящем состоянии тиристора, включая все повторяющиеся переходные токи
70. Ток перегрузки в обратном проводящем состоянии тиристора E. Overload reverse conducting current F. Courant de surcharge prévisible à l’état conducteur dans le sens inverse	I_пс_,прг	I_RС_(OV)	Ток в обратном проводящем состоянии тиристора, который при длительном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается. Примечание. За время эксплуатации тиристора число воздействий током перегрузки не ограничивается
71. Ударный ток в обратном проводящем состоянии тиристора E. Surge (non-repetitive) reverse conducting current F. Courant de surcharge accidentelle à l’état conducteur dans le sens inverse	I_пс_,удр	I_RС_SM	Наибольший импульсный ток в обратном проводящем состоянии тиристора, протекание которого вызывает превышение максимально допустимой температуры перехода, но воздействие которого за время срока службы тиристора предполагается редким, с ограниченным числом повторений
72. Ток прямого восстановления тиристора E. Forward recovery current F. Courant de recouvrement direct	I_вос_,пр	I_dr	Анодный ток тиристора, протекающий во время прямого восстановления
73. Ток управления тиристора E. Gate current F. Courant de gâchette	—	—	Ток, протекающий через управляющий вывод и заданный основной вывод тиристора
74. Постоянный ток управления тиристора E. Gate continuous (direct) current F. Courant continu de gâchette	I_y	I_G	—
75. Импульсный ток управления тиристора E. Peak gate current F. Courant de pointe de gâchette	I_y,и	I_GМ	Наибольшее мгновенное значение тока управления тиристора
76. Прямой постоянный ток управления тиристора E. Forward gate continuous (direct) current F. Courant direct continu de gâchette	I_y,пр	I_FG	Постоянный ток управления тиристора, соответствующий прямому постоянному напряжению управления тиристора
77. Прямой импульсный ток управления тиристора E. Peak forward gate current F. Courant direct de pointe de gâchette	I_y,пр,и	I_FGM	Импульсный ток управления тиристора, соответствующий прямому импульсному напряжению управления тиристора
78. Обратный постоянный ток управления тиристора E. Reverse gate continuous (direct) current F. Courant inverse continu de gâchette	I_y,обр	I_RG	Постоянный ток управления тиристора, соответствующий постоянному обратному напряжению управления тиристора
79. Обратный импульсный ток управления тиристора E. Peak reverse gate current F. Courant inverse de pointe de gâchette	I_y,обр,и	I_RGM	Импульсный ток управления тиристора, соответствующий импульсному обратному напряжению управления тиристора
80. Отпирающий постоянный ток управления тиристора E. Gate trigger continuous (direct) current F. Courant continu d’amorcage de gâchette	I_y,от	I_GТ	Наименьший постоянный ток управления тиристора, необходимый для включения тиристора
81. Отпирающий импульсный ток управления тиристора E. Peak gate trigger current F. Courant d’amorcage de pointe de gâchette	I_y,от,и	I_GD	Наименьший импульсный ток управления тиристора, необходимый для включения тиристора
82. Неотпирающий постоянный ток управления тиристора E. Gate non-trigger continuous (direct) current F. Courant continu de non-amorcage de commande	I_y,нот	I_GDM	Наибольший постоянный ток управления тиристора, не вызывающий включения тиристора
83. Неотпирающий импульсный ток управления тиристора E. Peak gate non-trigger current F. Courant de non-amorcage de pointe de gâchette	I_y,нот,и	I_GDM	Наибольший импульсный ток управления тиристора, не вызывающий включения тиристора
84. Запирающий постоянный ток управления тиристора E. Gate turn-off continuous (direct) current F. Courant continu de désamorcage de gâchette	I_y,з	I_GQ	Наименьший постоянный ток управления тиристора, необходимый для выключения тиристора
85. Запирающий импульсный ток управления тиристора E. Peak gate turn-off current F. Courant de désamorcage de gâchette	I_y,з,и	I_GQM	Наименьший импульсный ток управления тиристора, необходимый для выключения тиристора
86. Незапирающий постоянный ток управления тиристора E. Gate non-turn-off continuous (direct) current F. Courant de non-désamorcage de gâchette	I_y,нз	I_GН	Наибольший постоянный ток управления тиристора, не вызывающий выключения тиристора
87. Незапирающий импульсный ток управления тиристора E. Peak gate non-turn-off current F. Courant de non-désamorcage de pointe de gâchette	I_y,нз,т	I_GНМ	Наибольший импульсный ток управления тиристора, не вызывающий выключения тиристора
88. Динамическое сопротивление в открытом состоянии тиристора E. On-state slope resistance F. Résistance apparente à l’état passant	r_дин	r_T	Значение сопротивления, определяемое по наклону прямой, аппроксимирующей характеристику открытого состояния тиристора
89. Динамическое сопротивление в обратном проводящем состоянии тиристора E. Reverse conducting slope resistance F. Résistance apparente à l’état conducteur dans le sens inverse	r_пс_,_дин	r_RC	Значение сопротивления, определяемое по наклону прямой, аппроксимирующей характеристику обратного проводящего состояния тиристора
90. Средняя рассеиваемая мощность тиристора E. Mean power dissipation F. Puissance dissipée moyenne	P_ср	P_tot	Сумма всех средних мощностей, рассеиваемых тиристором
91. Рассеиваемая мощность в закрытом состоянии тиристора Е. Off-state power dissipation F. Puissance dissipée à l’état bloqué	P_зс	P_D	Значение мощности, рассеиваемой тиристором при протекании тока в закрытом состоянии тиристора
92. Средняя рассеиваемая мощность в закрытом состоянии тиристора Е. Mean off-state power dissipation F. Puissance dissipée moyenne à l’état bloqué	P_зс_,_ср	P_DAV P_D(AV)	Произведение мгновенных значений тока и напряжения в закрытом состоянии тиристора, усредненное по всему периоду
93. Рассеиваемая мощность в открытом состоянии тиристора Е. On-state power dissipation F. Puissance dissipée à l’état passant	P_ос	P_Т	Значение мощности, рассеиваемой тиристором при протекании тока в открытом состоянии
94. Средняя рассеиваемая мощность в открытом состоянии тиристора E. Mean on-state power dissipation F. Puissance dissipée moyenne à l’état passant	P_ос_,_ср	P_Т_AV P_Т_(AV)	Произведение мгновенных значений тока и напряжения в открытом состоянии тиристора, усредненное по всему периоду
95. Рассеиваемая мощность в обратном непроводящем состоянии тиристора Е. Reverse power dissipation F. Puissance dissipée à l’état bloqué dans le sens inverse	P_{нпс,обр}	P_R	Значение мощности, рассеиваемой тиристором при протекании обратного тока
96. Ударная рассеиваемая мощность в обратном непроводящем состоянии тиристора Е. Surge reverse power dissipation F. Puissance dissipée de surcharge accidentelle dans le sens inverse	P_обр_,_удр	P_RSM	Наибольшее мгновенное значение рассеиваемой мощности в обратном непроводящем состоянии тиристора в области пробоя при нагрузке одиночными импульсами тока
97. Рассеиваемая мощность в обратном проводящем состоянии тиристора Е. Reverse conducting power Dissipation F. Puissance dissipée à l’état conducteur dans le sens inverse	P_пс	P_RC	Значение мощности, рассеиваемой тиристором при протекании тока в обратном проводящем состоянии
98. Средняя рассеиваемая мощность в обратном проводящем состоянии тиристора Е. Mean reverse conducting power dissipation F. Puissance dissipée moyenne à l’état conducteur dans le sens inverse	P_пс_,_ср	P_RCAV, P_RC₍_AV₎	Произведение мгновенных значений тока и напряжения в обратном проводящем состоянии тиристора, усредненное по всему периоду
99. Рассеиваемая мощность при включении тиристора E. Turn-on power dissipation F. Puissance dissipée d’amorcage	P_вкл	P_TT	Мощность, рассеиваемая тиристором при его переключении с заданного напряжения в закрытом состоянии на заданный ток в открытом состоянии
100. Рассеиваемая мощность при выключении тиристора E. Turn-off power dissipation F. Puissance dissipée de désamorcage	p_выкл	P_RQ, p_RQ P_DQ, p_DQ	Мощность, рассеиваемая тиристором во время перехода из открытого состояния в закрытое или обратное непроводящее при переключении тиристора с заданного тока в открытом состоянии на заданное напряжение в закрытом состоянии противоположной полярности или на заданное обратное напряжение
101. Рассеиваемая мощность управления тиристора E. Gate power dissipation F. Puissance dissipée de gâchette	p_y	p_G	Значение мощности, рассеиваемой тиристором при протекании тока управления
102. Средняя рассеиваемая мощность управления тиристора E. Mean gate power dissipation F. Puissance dissipée moyenne de gâchette	p_y,_ср	p_G(AV)	Произведение мгновенных значений тока и напряжения управления, усредненного по всему периоду
103. Прямая рассеиваемая мощность управления тиристора E. Forward gate power dissipation F. Puissance dissipée directe de gâchette	p_y,_пр	p_F_G	—
104. Обратная рассеиваемая мощность управления тиристора E. Reverse gate power dissipation F. Puissance dissipée de gâchette inverse	p_y,_обр	p_R_G	—
105. Импульсная рассеиваемая мощность управления тиристора E. Peak gate power dissipation F. Puissance dissipée de pointe de gâchette	p_y_,и	p_G_М	Наибольшее мгновенное значение рассеиваемой мощности управления тиристора
106. Средняя энергия потерь тиристора E. Total energy loss F. Pertes d’energie totale	Е_ср	Е_tot	Сумма всех средних энергий потерь в тиристоре
107. Энергия потерь в открытом состоянии тиристора E. On-state energy loss F. Pertes d’énergie à l’état passant	Е_ос	Е_t	Энергия потерь в тиристоре, обусловленная током в открытом состоянии
108. Энергия потерь при включении тиристора E. Turn-on energy loss F. Pertes d’énergie d’amorcage	Е_вкл	Е_t_Т	Энергия потерь в тиристоре при его переключении с заданного напряжения в закрытом состоянии на заданный ток в открытом состоянии
109. Энергия потерь при выключении тиристора E. Turn-off energy loss F. Pertes d’énergie de désamorcage	Е_выкл	Е_RQ Е_DQ	Энергия потерь в тиристоре при его переходе из открытого состояния в закрытое или обратное непроводящее при переключении тиристора с заданного тока в открытом состоянии на заданное напряжение в закрытом состоянии противоположной полярности или на заданное обратное напряжение
110. Время включения тиристора E. Turn-on time F. Temps d’amorcage	t_увкл, t_вкл	t_gt, t_t	Интервал времени, в течение которого тиристор включается отпирающим током управления или переключается из закрытого состояния в открытое импульсным отпирающим напряжением. Примечания: 1. Интервал времени измеряют от заданного момента в начале импульса отпирающего тока управления или импульса отпирающего напряжения до момента, когда основное напряжение понижается до заданного значения. 2. Время включения равняется сумме времени задержки и времени нарастания. 3. Время включения может быть определено по нарастанию основного тока до заданного значения
111. Время задержки тиристора E. Delay time F. Retard à la croissance	t_у,зд, t_зд	t_gd, t_d	Интервал времени между заданным моментом в начале импульса отпирающего тока управления тиристора или импульса отпирающего напряжения тиристора и моментом, когда основное напряжение тиристора понижается до заданного значения, близкого к начальному значению при включении тиристора отпирающим током управления или переключением импульсным отпирающим напряжением. Примечание. Время задержки может быть определено по нарастанию основного тока до заданного значения
112. Время нарастания тиристора E. Rise time F. Temps de croissance	t_у,пнр, t_нр	t_gr, t_r	Интервал времени между моментом, когда основное напряжение тиристора понижается до заданного значения, близкого к начальному значению, и моментом, когда оно достигает заданного низкого значения при включении тиристора отпирающим током управления или переключении импульсным отпирающим напряжением. Примечание. Время нарастания может быть определено как интервал времени, в течение которого основной ток увеличивается от заданного значения, близкого к наименьшему, до значения, близкого к наибольшему значению в открытом состоянии
113. Время выключения тиристора E. Turn-off time F. Temps de désamorcage	t_выкл	t_q	Наименьший интервал времени между моментом, когда основной ток тиристора после внешнего переключения основных цепей понизился до нуля, и моментом, в который определенное основное напряжение тиристора проходит через нулевое значение без переключения тиристора
114. Время обратного восстановления тиристора E. Reverse recovery time F. Temps de recouvrement inverse	t_{вос,обр}	t_rr	Интервал времени между моментом, когда основной ток тиристора проходит через нулевое значение, изменяя направление от прямого на обратное, и моментом, когда обратный ток тиристора уменьшается с его амплитудного значения до заданного значения, или когда экстраполированный обратный ток тиристора достигает нулевого значения. Примечания: 1. Экстраполяция выполняется через заданные значения тока. 2. Время обратного восстановления равняется сумме времен запаздывания обратного напряжения и спада обратного тока
115. Время нарастания обратного тока восстановления тиристора E. Reverse recovery current rise time F. Temps de croissance d’un courant de recouvrement inverse	t_нр,обр	t_з	Интервал времени между моментом, когда основной ток тиристора проходит через нулевое значение, изменяя направление от прямого на обратное, и моментом, когда обратный ток тиристора достигает амплитудного значения
116. Время спада обратного тока восстановления тиристора E. Reverse recovery current fall time F. Temps de décroissance d’un courant de recouvrement inverse	t_сп_,_обр	t_t	Интервал времени между моментом, когда основной ток тиристора, изменив направление от прямого на обратное и пройдя нулевое значение, достигает амплитудного значения, и моментом окончания времени обратного восстановления
117. Время прямого восстановления тиристора E. Forward recovery time F. Temps de recouvrement direct	t_вос_,_пр	t_dr	Время, необходимое для достижения током или напряжением заданного значения после мгновенного переключения с заданного тока в обратном проводящем состоянии тиристора на заданное прямое напряжение. Примечание. Начало времени прямого восстановления — момент прохождения тока через нулевое значение
118. Время выключения по управляющему электроду тиристора Ндп. Время запирания E. Gale controlled turn-off time F. Temps de désamorcage par la gâchette	t_y,_выкл	t_gq	Интервал времени, в который тиристор переключается из открытого состояния в закрытое с помощью импульса запирающего тока управления тиристора. Примечания: 1. Интервал времени измеряется обычно от заданного момента в начале импульса запирающего тока управления до момента, когда основной ток понижается до заданного значения. 2. Время запирания равняется сумме времени запаздывания и времени спада
119. Время запаздывания по управляющему электроду тиристора E. Gate controlled turn-off delay time F. Temps de retard par la gâchette	t_y,_зп	t_gl	Интервал времени между заданным моментом в начале импульса запирающего тока управления тиристора и моментом, когда основной ток понижается до заданного значения, близкого к начальному значению при переключении тиристора из открытого состояния в закрытое с помощью импульса запирающего тока управления
120. Время спада по управляющему электроду тиристора E. Gate controlled turn-off fall time F. Temps de décroissance par la gâchette	t_y,c_п	t_gf	Интервал времени между моментом, когда основной ток понижается до заданного значения, близкого к начальному значению, и моментом, когда он достигает заданного низкого значения при переключении тиристора из открытого состояния в закрытое с помощью импульса запирающего тока управления
121. Заряд обратного восстановления тиристора E. Recovered charge F. Charge de recouvrement inverse	Q_{вос,обр}	Q_rr	Полный заряд, вытекающий из тиристора при переключении его с заданного тока в открытом состоянии на заданное обратное напряжение. Примечания: 1. Заряд обратного восстановления является суммой зарядов запаздывания и спада. 2. Данный заряд включает компоненты, обусловленные как накоплением заряда, так и емкостью обеденного слоя
122. Заряд за время нарастания тиристора E. Rise time charge F. Charge de temps de sroissance	Q_нр	Q_s	Заряд, вытекающий из тиристора за время нарастания обратного тока восстановления
123. Заряд за время спада тиристора E. Fall time charge F. Charge de décroissance	Q_c_п	Q_f	Заряд, вытекающий из тиристора за время спада обратного тока восстановления
124. Заряд прямого восстановления тиристора E. Off-state recovered charge F. Charge de recouvrement direct	Q_вос_,_пр	Q_dr	Полный заряд, вытекающий из тиристора после переключения его с заданного тока в обратном проводящем состоянии на заданное напряжение в закрытом состоянии. Примечание. Данный заряд включает компоненты, обусловленные как накоплением заряда, так и емкостью структуры
125. Общая емкость тиристора E. Total capacitance F. Capacité totale	C_общ	С_tot	Емкость между основными выводами при заданном напряжении в закрытом состоянии тиристора
126. Тепловое сопротивление тиристора E. Thermal resistance F. Résistance thermique	R_T	R_th	Отношение разности между температурой перехода и температурой в заданной внешней контрольной точке к мощности, рассеиваемой в тиристоре в установившемся режиме. Примечания: 1. Тепловое сопротивление приводится в К/Вт или °С/Вт. 2. Считается, что весь тепловой поток, возникающий из-за рассеиваемой мощности, протекает через участок, определяющий это тепловое сопротивление
126а. Импульсное тепловое сопротивление тиристора E. Peak thermal resistance of a thyristor F. Résistance thermique de pointe d’un thyristor	R_Tu	R_(th)p	Отношение разности между температурой перехода и температурой в заданной внешней контрольной точке к импульсной мощности тиристора
127. Тепловое сопротивление в открытом состоянии тиристора E. Thermal on-state resistance F. Résistance thermique à l’état passant	R_T,oc	R_th(T)	—
128. Тепловое сопротивление в обратном проводящем состоянии тиристора E. Thermal reverse conducting resistance F. Résistance thermique à l’état conducteur dans le sens inverse	R_T,_п_c	R_th(RC)	—
129. Тепловое сопротивление переход-среда тиристора E. Thermal junction-toambient resistance F. Résistance thermique entre la jonction et l’ambiance	R_T(n-c)	R_thja	Тепловое сопротивление тиристора в случае, когда температурой в заданной контрольной точке является температура окружающей среды
130. Тепловое сопротивление переход-корпус тиристора E. Thermal junction-to-case resistance F. Résistance thermique entre la jonction et le boîtier	R_T(n-k)	R_thjc	Тепловое сопротивление тиристора в случае, когда температурой в заданной контрольной точке является температура корпуса тиристора
131. Тепловое сопротивление переход-анод тиристора E. Thermal junction-anode resistance F. Résistance thermique entre la jonction et l’anode	R_T(n-A)	R_thjA	—
132. Тепловое сопротивление переход-катод тиристора E. Thermal junction-cathode resistance F. Résistance thermique entre la jonction et la cathode	R_T(n-k)	R_thjk	—
133. Тепловая емкость тиристора E. Thermal capacitance F. Capacité thermique	C_T	C_th	Отношение тепловой энергии к разности между температурой перехода и температурой в заданной контрольной точке корпуса тиристора. Примечание. Тепловая емкость приводится в Дж/К или Дж/°С
134. Переходное тепловое сопротивление тиристора E. Transient thermal impedance F. Impédance thermique transitoire	Z_T	Z_tht	Отношение изменения разности в конце интервала времени между температурой перехода и температурой в заданной внешней контрольной точке к скачкообразному изменению рассеиваемой мощности тиристора в начале того же интервала времени, вызывающему изменение температуры. Примечания: 1. Непосредственно перед началом этого интервала времени распределение температуры внутри тиристора должно быть постоянным во времени. 2. Переходное тепловое сопротивление приводится как функция продолжительности интервала времени
135. Переходное тепловое сопротивление переход-среда тиристора E. Transient thermal junction-to-ambient impedance F. Impédance thermique transitoire entre la jonction et l’ambiance	Z_T(n-c)	Z_thtja	Переходное тепловое сопротивление тиристора в случае, когда температурой в заданной контрольной точке является температура окружающей среды
136. Переходное тепловое сопротивление переход-корпус тиристора E. Transient thermal junction-to-case impedance F. Impédance thermique transitoire entre la jonction et la boîtier	Z_T(n-k)	Z_thtjc	Переходное тепловое сопротивление тиристора в случае, когда температурой в заданной контрольной точке является температура корпуса тиристора

(Измененная редакция, Изм. № 1).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

Время включения тиристора	110
Время выключения тиристора	113
Время задержки тиристора	111
Время запаздывания по управляющему электроду тиристора	119
Время запирания	118
Время выключения по управляющему электроду тиристора	118
Время нарастания обратного тока восстановления тиристора	115
Время нарастания тиристора	112
Время обратного восстановления тиристора	114
Время прямого восстановления тиристора	117
Время спада обратного тока восстановления тиристора	116
Время спада по управляющему электроду тиристора	120
Емкость тиристора общая	125
Емкость тиристора тепловая	133
Заряд за время нарастания тиристора	122
Заряд за время спада тиристора	123
Заряд обратного восстановления тиристора	121
Заряд прямого восстановления тиристора	124
Мощность в закрытом состоянии тиристора рассеиваемая	91
Мощность в закрытом состоянии тиристора рассеиваемая средняя	92
Мощность в обратном непроводящем состоянии тиристора рассеиваемая	95
Мощность в обратном непроводящем состоянии тиристора рассеиваемая ударная	96
Мощность в обратном проводящем состоянии тиристора рассеиваемая	97
Мощность в обратном проводящем состоянии тиристора рассеиваемая средняя	98
Мощность в открытом состоянии тиристора рассеиваемая	93
Мощность в открытом состоянии тиристора рассеиваемая средняя	94
Мощность при включении тиристора рассеиваемая	99
Мощность при выключении тиристора рассеиваемая	100
Мощность тиристора рассеиваемая средняя	90
Мощность управления тиристора рассеиваемая	101
Мощность управления тиристора рассеиваемая импульсная	105
Мощность управления тиристора рассеиваемая обратная	104
Мощность управления тиристора рассеиваемая прямая	103
Мощность управления тиристора рассеиваемая средняя	102
Напряжение в закрытом состоянии тиристора	3
Напряжение в закрытом состоянии тиристора неповторяющееся импульсное	6
Напряжение в закрытом состоянии тиристора повторяющееся импульсное	7
Напряжение в закрытом состоянии тиристора постоянное	4
Напряжение в закрытом состоянии тиристора рабочее импульсное	8
Напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора	24
Напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора импульсное	26
Напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора пороговое	27
Напряжение в обратном проводящем состоянии тиристора постоянное	25
Напряжение в открытом состоянии тиристора	14
Напряжение в открытом состоянии тиристора импульсное	16
Напряжение в открытом состоянии тиристора постоянное	15
Напряжение переключения тиристора	5
Напряжение пробоя тиристора обратное	20
Напряжение тиристора импульсное отпирающее	10
Напряжение тиристора обратное	18
Напряжение тиристора обратное импульсное неповторяющееся	21
Напряжение тиристора обратное импульсное повторяющееся	22
Напряжение тиристора обратное импульсное рабочее	23
Напряжение тиристора обратное постоянное	19
Напряжение тиристора основное	1
Напряжение тиристора отпирающее	9
Напряжение тиристора пороговое	17
Напряжение тиристора прямое	2
Напряжение управления тиристора	28
Напряжение управления тиристора запирающее импульсное	40
Напряжение управления тиристора запирающее постоянное	39
Напряжение управления тиристора импульсное	30
Напряжение управления тиристора незапирающее импульсное	42
Напряжение управления тиристора незапирающее постоянное	41
Напряжение управления тиристора неотпирающее импульсное	38
Напряжение управления тиристора неотпирающее постоянное	37
Напряжение управления тиристора обратное импульсное	34
Напряжение управления тиристора обратное постоянное	33
Напряжение управления тиристора отпирающее импульсное	36
Напряжение управления тиристора отпирающее постоянное	35
Напряжение управления тиристора постоянное	29
Напряжение управления тиристора прямое импульсное	32
Напряжение управления тиристора прямое постоянное	31
Показатель тиристора защитный	57
Скорость нарастания коммутационного напряжения тиристора критическая	13
Скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии тиристора	11
Скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии тиристора критическая	12
Скорость нарастания тока в открытом состоянии тиристора	58
Скорость нарастания тока в открытом состоянии тиристора критическая	59
Сопротивление в обратном проводящем состоянии тиристора динамическое	89
Сопротивление в обратном проводящем состоянии тиристора тепловое	128
Сопротивление в открытом состоянии тиристора динамическое	88
Сопротивление в открытом состоянии тиристора тепловое	127
Сопротивление переход-анод тиристора тепловое	131
Сопротивление переход-катод тиристора тепловое	132
Сопротивление переход-корпус тиристора тепловое	130
Сопротивление переход-корпус тиристора тепловое переходное	136
Сопротивление переход-среда тиристора тепловое	129
Сопротивление переход-среда тиристора тепловое переходное	135
Сопротивление тиристора тепловое	126
Сопротивление тиристора тепловое импульсное	126а
Сопротивление тиристора тепловое переходное	134
Ток в закрытом состоянии тиристора	44
Ток в закрытом состоянии тиристора импульсный повторяющийся	47
Ток в закрытом состоянии тиристора постоянный	45
Ток включения тиристора	49
Ток в обратном проводящем состоянии тиристора	65
Ток в обратном проводящем состоянии тиристора действующий	68
Ток в обратном проводящем состоянии тиристора импульсный повторяющийся	69
Ток в обратном проводящем состоянии тиристора постоянный	66
Так в обратном проводящем состоянии тиристора средний	67
Ток в обратном проводящем состоянии тиристора ударный	71
Ток восстановления тиристора обратный	64
Ток в открытом состоянии тиристора	50
Ток в открытом состоянии тиристора действующий	53
Ток в открытом состоянии тиристора импульсный повторяющийся	54
Ток в открытом состоянии тиристора постоянный	51
Ток в открытом состоянии тиристора средний	52
Ток в открытом состоянии тиристора ударный	56
Ток перегрузки в обратном проводящем состоянии тиристора	70
Ток перегрузки в открытом состоянии тиристора	55
Ток переключения тиристора	46
Ток прямого восстановления тиристора	72
Ток тиристора запираемый	60
Ток тиристора обратный	61
Ток тиристора обратный импульсный повторяющийся	63
Ток тиристора обратный постоянный	62
Ток тиристора основной	43
Ток удержания тиристора	48
Ток управления тиристора	73
Ток управления тиристора запирающий импульсный	85
Ток управления тиристора запирающий постоянный	84
Ток управления тиристора импульсный	75
Ток управления тиристора незапирающий импульсный	87
Ток управления тиристора незапирающий постоянный	86
Ток управления тиристора неотпирающий импульсный	83
Ток управления тиристора неотпирающий постоянный	82
Ток управления тиристора обратный импульсный	79
Ток управления тиристора обратный постоянный	78
Ток управления тиристора отпирающий импульсный	81
Ток управления тиристора отпирающий постоянный	80
Ток управления тиристора постоянный	74
Ток управления тиристора прямой импульсный	77
Ток управления тиристора прямой постоянный	76
Энергия потерь в открытом состоянии тиристора	107
Энергия потерь при включении тиристора	108
Энергия потерь при выключении тиристора	109
Энергия потерь тиристора средняя	106

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ

Breakover current	46
Breakover voltage	5
Continuous (direct) off-state current	45
Continuous (direct) off-state voltage	4
Continuous (direct) on-state current	51
Continuous (direct) on-state voltage	15
Continuous (direct) reverse conducting current	66
Continuous (direct) reverse conducting voltage	25
Continuous (direct) reverse current	62
Continuous (direct) reverse voltage	19
Critical rate of rise of commutating voltage	13
Critical rate of rise of off-state voltage	12
Critical rate of rise of on-state current	59
Delay time	111
Fall time charge	123
Forward gate continuous (direct) current	76
Forward gate continuous (direct) voltage	31
Forward gate power dissipation	103
Forward recovery current	72
Forward recovery time	117
Forward voltage	2
Gate continuous (direct) current	74
Gate continuous (direct) voltage	29
Gate controlled turn-off delay time	119
Gate controlled turn-off fall time	120
Gate controlled turn-off time	118
Gate current	73
Gate non-trigger continuous (direct) current	82
Gate non-trigger continuous (direct) voltage	37
Gate non-turn-off continuous (direct) current	86
Gate non-turn-off continuous (direct) voltage	41
Gate power dissipation	101
Gate trigger continuous (direct) current	80
Gate trigger continuous (direct) voltage	35
Gate turn-off continuous (direct) current	84
Gate turn-off continuous (direct) voltage	39
Gate voltage	28
Holding current	48
Latching current	49
Mean gate power dissipation	102
Mean off-state power dissipation	92
Mean on-state current	52
Mean on-state power dissipation	94
Mean power dissipation	90
Mean reverse conducting current	67
Mean reverse conducting power dissipation	98
Non-repetitive peak off-state voltage	6
Non-repetitive peak reverse voltage	21
Off-state current	44
Off-state power dissipation	91
Off-state recovered charge	124
Off-state voltage	3
On-state current	50
On-state energy loss	107
On-state power dissipation	93
On-state slope resistance	88
On-state threshold voltage	17
On-state voltage	14
Overload on-state current	55
Overload reverse conducting current	70
Peak forward gate current	77
Peak forward gate voltage	32
Peak gate current	75
Peak gate non-trigger current	83
Peak gate non-trigger voltage	38
Peak gate non-turn-off current	87
Peak gate non-turn-off voltage	42
Peak gate power dissipation	105
Peak gate trigger current	81
Peak gate trigger voltage	36
Peak gate turn-off current	85
Peak gate turn-off voltage	40
Peak gate voltage	30
Peak on-state voltage	16
Peak reverse conducting voltage	26
Peak reverse gate current	79
Peak reverse gate voltage	34
Peak thermal resistance of a thyristor	126а
Peak trigger voltage	10
Peak working off-state voltage	8
Peak working reverse voltage	23
Principal current	43
Principal voltage	1
Rate of rise of off-state voltage	11
Rate of rise of on-state current	58
Recovered charge	121
Repetitive peak off-state current	47
Repetitive peak off-state voltage	7
Repetitive peak on-state current	54
Repetitive peak reverse conducting current	69
Repetitive peak reverse current	63
Repetitive peak reverse voltage	22
Reverse breakdown voltage	20
Reverse conducting current	65
Reverse conducting power dissipation	97
Reverse conducting slope resistance	89
Reverse conducting threshold voltage	27
Reverse conducting voltage	24
Reverse current	61
Reverse gate continuous (direct) current	78
Reverse gate continuous (direct) voltage	33
Reverse gate power dissipation	104
Reverse power dissipation	95
Reverse recovery current	64
Reverse recovery current fall time	116
Reverse recovery current rise time	115
Reverse recovery time	114
Reverse voltage	18
Rise time	112
Rise time charge	122
R. M. S. on-state current	53
R. M. S. reverse conducting current	68
Safety factor	57
Surge (non-repetitive) on-state current	56
Surge (non-repetitive) reverse conducting current	71
Surge reverse power dissipation	96
Thermal capacitance	133
Thermal junction-anode resistance	131
Thermal junction-cathode resistance	132
Thermal junction-to-ambient resistance	129
Thermal junction-to-case resistance	130
Thermal on-state resistance	127
Thermal resistance	126
Thermal reverse conducting resistance	128
Total capacitance	125
Total energy loss	106
Transient thermal impedance	134
Transient thermal junction-to-ambient impedance	135
Transient thermal junction-to-case impedance	136
Trigger voltage	9
Turn-off current	60
Turn-off energy loss	109
Turn-off power dissipation	100
Turn-off time	113
Turn-on-energy loss	108
Turn-on power dissipation	99
Turn-on time	110

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА ФРАНЦУЗСКОМ ЯЗЫКЕ

Capacité thermique	133
Capacité totale	125
Charge de décroissance	123
Charge de recouvrement direct	124
Charge de recouvrement inverse	121
Charge de temps de croissance	122
Courant à l’état bloqué	44
Courant à l’état conducteur dans le sens inverse	65
Courant à l’état passant	50
Courant continu d’amorcage de gâchette	80
Courant continu de désamorcage de gâchette	84
Courant continu de gâchette	74
Courant continu de non-amorcage de commande	82
Courant continu (permanent) à l’état bloqué	45
Courant continu (permanent) à l’état conducteur dans le sens inverse	66
Courant continu (permanent) à l’état passant	51
Courant d’accrochage	49
Courant d’amorcage de pointe de gâchette	81
Courant de désamorcage	60
Courant de désamorcage de gâchette	85
Courant de gâchette	73
Courant de non-amorcage de pointe de gâchette	83
Courant de non-désamorcage de gâchette	86
Courant de non-désamorcage de pointe de gâchette	87
Courant de pointe de gâchette	75
Courant de pointe répétitif à l’état blogué	47
Courant de pointe répétitif à l’état conducteur dans le sens inverse	69
Courant de pointe répétitif à l’état passant	54
Courant de recouvrement direct	72
Courant de recouvrement inverse	64
Courant de retournement	46
Courant de surcharge accidentelle à l’état conducteur dans le sens inverse	71
Courant de surcharge accidentelle à l’état passant	56
Courant de surcharge prévisible à l’état conducteur dans le sens inverse	70
Courant de surcharge prévisible à l’état passant	55
Courant direct continu de gâchette	76
Courant direct de pointe de gâchette	77
Courant efficace à l’état conducteur dans le sens inverse	68
Courant efficace à l’état passant	53
Courant hyposatique ou de maintien	48
Courant inverse	61
Courant inverse continu de gâchette	78
Courant inverse continu (permanent)	62
Courant inverse de pointe de gâchette	79
Courant inverse de pointe répétitif	63
Courant moyen à l’état conducteur dans lens inverse	67
Courant moyen à l’état passant	52
Courant principal	43
Facteur de sécurité	57
Impédance thermique transitoire	134
Impédance thermique transitoire entre la jonction et 1’ambiance	135
Impédance thermique transitoire entre la jonction et le boîtier	136
Pertes d’énergie à l’état passant	107
Pertes d’énergie d’amorcage	108
Pertes d’énergie de désamorcage	109
Pertes d’énergie totale	106
Puissance dissipée à l’état bloque	91
Puissance dissipée à l’état bloqué dans le sens inverse	95
Puissance dissipée à l’état conducteur dans le sens inverse	97
Puissance dissipée à l’état passant	93
Puissance dissipée d’amorcage	99
Puissance dissipée de désamorcage	100
Puissance dissipée de gâchette	101
Puissance dissipée de gâchette inverse	104
Puissance dissipée de pointe de gâchette	105
Puissance dissipée de surcharge accidentelle dans le sens inverse	96
Puissance dissipée directe de gâchette	103
Puissance dissipée moyenne à l’état bloqué	92
Puissance dissipée moyenne à l’état conducteur dans le sens inverse	98
Puissance dissipée moyenne à l’état passant	94
Puissance dissipée moyenne de gâchette	102
Résistance apparente à l’état conducteur dans le sens inverse	89
Résistance apparente à l’état passant	88
Résistance thermique	126
Résistance thermique à l’état conducteur dans le sens inverse	128
Résistance thermique à l’état passant	127
Résistance thermique de pointe d’un thyristor	126а
Résistance thermique entre la jonction et la cathode	132
Résistance thermique entre la jonction et 1’ambiance	129
Résistance thermique entre la jonction et 1’anode	131
Résistance thermique entre la jonction et le boîtier	130
Retard à la croissance	111
Temps d’amorcage	110
Temps de croissance	112
Temps de croissance d’un courant de recouvrement inverse	115
Temps de décroissance d’un courant de recouvrement inverse	116
Temps de décroissance par la gâchette	120
Temps de désamorcage	113
Temps de désamorcage par la gâchette	118
Temps de recouvrement direct	117
Temps de recouvrement inverse	114
Temps de retard par la gâchette	119
Tension à l’état bloqué	3
Tension à l’état conducteur dans le sens inverse	24
Tension à l’état passant	14
Tension continue d’amorcage par la gâchette	39
Tension continue de désamorcage par la gâchette	35
Tension continue de non-amorcage par la gâchette	37
Tension continue (directe) de gâchette	29
Tension continue (permanente) à l’état bloqué	4
Tension continue (permanente) à l’état conducteur dans le sens inverse	25
Tension continue (permanente) à l’état passant	15
Tension d’amorcage	9
Tension d’amorcage de pointe	10
Tension de fonctionnement de pointe à l’état bloqué	8
Tension de gâchette	28
Tension de non-désamorcage par la gâchette	41
Tension de pointe à l’état conducteur dans le sens inverse	26
Tension de pointe à l’état passant	16
Tension de pointe d’amorcage par la gâchette	36
Tension de pointe de désamorcage par la gâchette	40
Tension de pointe de gâchette	30
Tension de pointe de non-amorcage par la gâchette	38
Tension de pointe de non-desamorcage de gâchette	42
Tension de retournement	5
Tension de seuil à l’état conducteur dans le sens inverse	27
Tension de seuil à l’état passant	17
Tension directe	2
Tension directe continue de gâchette	31
Tension directe de pointe de gâchette	32
Tension inverse	18
Tension inverse continue de gâchette	33
Tension inverse continue (permanente)	19
Tension inverse de claquage	20
Tension inverse de pointe	23
Tension inverse de pointe de gâchette	34
Tension inverse de pointe non-répétitive	21
Tension inverse de pointe répétitive	22
Tension non-répétitive de pointe à l’état bloqué	6
Tension principale	1
Tension répétitive de pointe à l’état bloqué	7
Vitesse critique de croissance de la tension à l’état bloqué	12
Vitesse critique de croissance de la tension de commutation	13
Vitesse critique de croissance du courant à l’état passant	59
Vitesse de croissance de la tension à l’état bloqué	11
Vitesse de croissance du courant à l’état passant	58

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (Исключено, Изм. № 1).

Справочное

1 — характеристика открытого состояния; 2 — характеристика закрытого состояния; а - характеристика, соответствующая нулевому току управления или диодному тиристору; б — характеристика, соответствующая текущему прямому току управления; 3 — характеристика обратного непроводящего состояния; 4 - область пробоя; 5 — область отрицательного динамического сопротивления; 6 — точка переключения; 7 — прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; I_Н — ток удержания; U_T(_TO) — пороговое напряжение; r_т — динамическое сопротивление в открытом состоянии; U_(во) — напряжение переключения; I_(во) - ток переключения; U₍_BR) — обратное напряжение пробоя

Черт. 1

Анодная характеристика тиристора, проводящего в обратном направлении

1 — характеристика открытого состояния; 2 — характеристика закрытого состояния; а - характеристика, соответствующая нулевому току управления или диодному тиристору; б — характеристика, соответствующая прямому току управления отличному от нуля; 3 — обратная характеристика; 4 — область отрицательного динамического сопротивления; 5 — точка переключения; 6 — прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 7 - прямолинейная аппроксимация характеристики обратного проводящего состояния; I_н — ток удержания; U_T(Т_O) — пороговое напряжение; U_R(Т_O)— пороговое напряжение в обратном проводящем состоянии; r_т — динамическое сопротивление в открытом состоянии; r_R — динамическое сопротивление в обратном проводящем состоянии; U_(во) — напряжение переключения; I_(во) - ток переключения

Черт. 2

Анодная характеристика асимметричного тиристора

1 — характеристика открытого состояния; 2 — характеристика закрытого состояния; а - характеристика, соответствующая нулевому току управления или диодному тиристору; б — характеристика, соответствующая прямому току управления, отличному от нуля; 3 — характеристика обратного непроводящего состояния; 4 — область отрицательного динамического сопротивления; 5 — точка переключения; 6 — прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 7 — область пробоя; I_н — ток удержания; U_Т(Т_O) — пороговое напряжение; r_т — динамическое сопротивление в открытом состоянии; U_(во) — напряжение переключения; I_BO — ток переключения; U_BR — обратное напряжение пробоя

Черт. 2а

Основная характеристика симметричного тиристора

1 — характеристика открытого состояния; 2 — характеристика закрытого состояния; а - характеристика, соответствующая нулевому току управления или диодному тиристору; б — характеристика, соответствующая току управления, отличному от нуля; 3 — область отрицательного динамического сопротивления; 4 — точка переключения; 5 — прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; I_h2, I_h3 — ток удержания; U_Т(Т_O)1, U_Т(Т_O)2 — пороговое напряжение; r_T1, r_T2 — динамическое сопротивление в открытом состоянии; U₍_BO)1, U₍_BO)2 — напряжение переключения; I₍_BO)1, I₍_BO)2 — ток переключения

Черт. 3

Предельно допустимые значения тиристоров по напряжению

U_D — постоянное напряжение в открытом состоянии; U_DWM — рабочее импульсное напряжение в закрытом состоянии; U_DRM — повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии; U_DSM — неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии; U_R — постоянное обратное напряжение; U_RWM — рабочее импульсное обратное напряжение; U_RRM — повторяющееся импульсное обратное напряжение; U_RSM — неповторяющееся импульсное обратное напряжение

Черт. 4

Предельно допустимые значения тиристора, не проводящего в обратном направлении, по току

I_T(_av) - средний ток в открытом состоянии; I_T(_RSM) — действующий ток в открытом состоянии; I_TRM — повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии; I_T(_Ov) — ток перегрузки в открытом состоянии; I_TSM — ударный ток в открытом состоянии

Черт. 5

Предельно допустимые значения тиристора, проводящего в обратном направлении, по току

I_T(_av) — средний ток в открытом состоянии; I_T(_RMS) — действующий ток в открытом состоянии; I_TRM — повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии; I_T(_OV) — ток перегрузки в открытом состоянии; I_TSM— ударный ток в открытом состоянии; I_R(_av) — средний ток в обратном проводящем состоянии; I_R(_RMS) — действующий ток в обратном проводящем состоянии; I_RRM - повторяющийся импульсный ток в обратном проводящем состоянии; I_R(_ov) — ток перегрузки в обратном проводящем состоянии; I_RSM — ударный ток в обратном проводящем состоянии

Черт. 6

Критическая скорость нарастания коммутационного напряжения

— критическая скорость нарастания коммутационного напряжения.

Примечание. i_D, i_R, U_D, U_R — для тиристоров, проводящих в обратном направлении;

i_D1, i_T2, U_D1, U_T2 — для симметричных тиристоров

Черт. 7

Процесс включения тиристора по управляющему электроду

t_d — время задержки по управляющему электроду; t_г — время нарастания по управляющему электроду; t_t — время включения по управляющему электроду.

Примечание. Указанные значения 10 % и 90 % наиболее часто применяемые при измерении параметров

Черт. 8

Процесс выключения тиристоров по основной цепи

t_q — время выключения

Черт. 9

Процесс восстановления тиристора, не проводящего в обратном направлении

t_rr — время восстановления; t_s — время запаздывания; t_f — время спада; Q_rr — заряд восстановления; Q_s — заряд запаздывания; Q_f — заряд спада.

Примечание. Указанные значения 25 % и 90 % наиболее часто применяемые при измерении параметров

Черт. 10

Процесс прямого восстановления тиристора, проводящего в обратном направлении

t_dr — время прямого восстановления; Q_dr — заряд прямого восстановления.

Примечание. Указанные значения 25 % и 90 % наиболее часто применяемые при измерении параметров

Черт. 11

Процесс запирания тиристора по управляющему электроду

t_gl — время запаздывания по управляющему электроду; t_gf — время спада по управляющему электроду; t_gq — время запирания по управляющему электроду.

Примечание. Указанные значения 10 % и 90 % наиболее часто применяемые при измерении параметров

Черт. 12

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Справочное

Термин	Буквенное обозначение
Термин	русское	международное
1. Скорость спада тока в открытом состоянии
2. Скорость нарастания импульсного тока управления
3. Длительность импульса тока или напряжения в закрытом состоянии	t_и,зс	t_fd
4. Длительность импульса тока или напряжения в открытом состоянии	t_и	t_i
5. Длительность импульса тока или напряжения управления	t_y	t_G

Тиристоры с малым уровнем потерь для мощных приложений

15 марта 2017

потребительская электроникаавтоматизацияответственные примененияInfineonстатьядискретные полупроводники

Тиристоры до сих пор остаются основными силовыми компонентами для мощных приложений, таких, например, как промышленные приводы и высоковольтные линии электропередач постоянного тока (HVDC). Промышленные приводы для насосов и компрессоров с потребляемой мощностью до 80 МВт, и даже выше, востребованы в различных областях, например, в газо- и нефтедобыче. Из-за жестких требований, предъявляемых к таким приложениям, тиристоры должны иметь как можно более высокое значение допустимой температуры кристалла (Tvj) вплоть до 125°C. Кроме того, необходимо, чтобы они обладали долговременной стабильностью и стойкостью к мощным токовым импульсам для создания высокоэффективных, мощных силовых устройств, способных безотказно работать в течение нескольких десятков лет.

Уровень потерь является основным параметром при выборе тиристоров для мощных приложений. Также имеют большое значение и должны учитываться долговременная стабильность и стойкость к мощным токовым импульсам. В настоящее время в силовых применениях используются тиристоры с классом напряжения 7…8 кВ. Это позволяет уменьшить число последовательно включенных приборов при создании преобразователей среднего диапазона напряжений.

Для удовлетворения всех требований, предъявляемых к промышленным устройствам, компания Infineon выпустила новое семейство тиристоров 8,5 кВ, которые характеризуются минимальными потерями во включенном состоянии и способностью коммутировать высокие напряжения при температуре кристалла вплоть до Tvj = 125°C. Такие показатели достигнуты за счет оптимизации полупроводниковой структуры, а также благодаря использованию проверенных технологических процессов, таких, например, как низкотемпературное спекание (Low Temperature Sintering, LTS) и пассивация электроактивного аморфного углерода (a-C:H). Отличительными чертами представителей нового семейства являются: высококачественный кремниевый диск диаметром 150 мм (6 дюймов) с превосходными характеристиками и корпус с контактными площадками диаметром 135 мм (рисунок 1). Новые приборы обеспечивают те же преимущества, что и 6-дюймовые тиристоры 9,5 кВ, которые сейчас используются на высоковольтных линиях постоянного тока [1, 2]. Выбор большого диаметра позволяет в короткие сроки перейти на меньшие типоразмеры, такие как 100 мм (4”) и 125 мм (5”).

Рис. 1. Новые 6-дюймовые 8,5 кВ тиристоры с 135-миллиметровыми выводами

Новый подход к построению тиристоров с использованием технологии LTS

Технология LTS основывается на использовании диффузной сварки при формировании сплошного металлизированного перехода по всей поверхности между кремниевым диском и молибденовым основанием (слой LTS на рисунке 2а). По сравнению с традиционной технологией Free Floating assembly (FF), в которой используется «сухой» контакт между кремнием и молибденом (рисунок 2б), тепловое сопротивление LTS-тиристоров оказывается значительно ниже (таблица 1). Кроме того, у FF-тиристоров нет контакта между молибденовыми дисковыми выводами и выступающими частями кремниевой пластины, выполненной с двумя симметричными отрицательными скосами. Это может приводить к ограничению максимального значения рабочей температуры при периодическом воздействии сверхвысоких напряжений V_RRM и V_DRM.

Рис. 2. . Поперечное сечение: а) LTS-структуры с положительно-отрицательным скосом перехода; б) FF-структуры с двойным отрицательным скосом перехода

Таблица 1. Сравнение основных характеристик технологий LTS и FF на примере 4-дюймовых тиристоров [3, 4]

Параметр	Технология LTS	Технология FF
Рабочее напряжение, кВ	9,2	8
Пиковый ток, кА	65 при 125°С	47,5 при 115°С
Тепловое сопротивление, °С/кВт	5	5,7
Минимальное усилие, кН	63	81

LTS-структура позволяет эффективно отводить тепло, образующееся при протекании значительных обратных токов от границ кристалла. Лучшие показатели теплоотвода в свою очередь позволяют добиваться роста максимальной рабочей температуры до 125°C. Это никак не сказывается на таких критичных для тиристоров характеристиках, как уровень допустимых импульсных токов, долговременная стабильность рабочего напряжения или стойкость к периодическим импульсам напряжения.

Проведенные испытания показали, что величины повторяющихся блокируемых напряжений V_RRM и V_DRM могут быть увеличены на 15…20% без роста толщины кремниевого кристалла. Исследование стойкости тиристоров к воздействию периодических импульсов напряжения проводилось согласно требованиям стандарта IEC 60747-6 [2]. Типовые значения напряжений и токов представлены на рисунке 3. К тиристору прикладывалась одна полуволна синусоидального сигнала амплитудой, равной рабочему напряжению VRWM и длительностью tP = 10 мс. На эту полуволну синусоиды накладывался импульс напряжения с повышенной амплитудой V_RRM и длительностью tP = 300 мкс. При таких условиях импульсный обратный ток достигал значений до нескольких ампер при приложении к тиристору сверхвысоких напряжений V_RRM и V_DRM.

Рис. 3. Повторяющееся обратное напряжение и ток при различных температурах при одновременном воздействии полуволны и импульса напряжения

Анализ данных, полученных при испытаниях устойчивости к импульсным нагрузкам, показывает два варианта развития тиристоров:

если оставить толщину кремниевого диска неизменной – такой же, как и у существующих тиристоров, – то можно увеличить значения рабочих напряжений V_RRM и V_DRM, что позволит снизить количество последовательно включаемых приборов и компонентов вспомогательных цепей без роста потерь мощности;
если сохранить значения рабочих напряжений V_RRM и V_DRM – можно снизить толщину кремниевой пластины при одновременном уменьшении падения напряжения во включенном состоянии VT.

Для рассматриваемых новых тиристоров выбран второй путь. При этом для получения меньшего падения напряжения во включенном состоянии VT и меньших динамических потерь толщина кремниевой пластины была снижена на 6% без какого-либо ухудшения запирающих свойств.

Оценка характеристик новых тиристоров

На рисунке 3 показаны результаты исследования запирающих свойств новых 6-дюймовых тиристоров при воздействии периодических обратных напряжений V_RRM = 8,5 кВ частотой f = 50 Гц. Измерения напряжений и токов утечки проводились для четырех значений температур: 25°C, 90°C, 115°C и 125°C. В соответствии с рекомендациями производителей для обычных тиристоров прикладываемое рабочее напряжение VRWM, как правило, составляет 60…80% от величины пикового значения V_RRM [2, 5]. При использовании новых LTS-тиристоров рабочее напряжение VRWM может быть увеличено до 90% от величины пикового значения V_RRM.

На рисунке 4 показана температурная зависимость тока утечки. Во время проведения испытаний были продемонстрированы запирающие свойства новых тиристоров 8,5 кВ при частоте 50 Гц и температурах кристалла до 125°C.

Рис. 4. Типовая температурная зависимость тока утечки при воздействии периодического полуволнового сигнала (VRWM, VDWM V = 8,5 кВ, tP = 10 мс)

На рисунке 5 приведены значения максимально допустимого блокируемого напряжения. Новые тиристоры продемонстрировали сохранение запирающих свойств при воздействии сигналов 9,5 кВ при температурах до 125°C. Эти испытания показывают значительный запас по напряжению, что позволяет новым тиристорам сохранять работоспособность в течение нескольких десятилетий. При этом ключевыми технологиями для достижения таких результатов стали низкотемпературное спекание LTS и пассивация электроактивного аморфного углерода (a-C:H).

Рис. 5. Зависимость тока утечки от прикладываемого напряжения при воздействии одиночных импульсов (tP = 300 мкс) при различной температуре и синусоидальном рабочем напряжении VRWM = 7,5 кВ

Новые приборы показали не только отличные запирающие свойства – их уровень потерь также был значительно снижен. На рисунке 6 демонстрируется уменьшение потерь для 150-миллиметровых тиристоров на 30% по сравнению с конкурентами. Это вызвано сокращением величины заряда обратного восстановления Qr при сохранении того же значения прямого падения напряжения VT.

Рис. 6. Усредненная зависимость Qr от VT, полученная при испытании выборок типовых тиристоров и представителей нового семейства 8,5 кВ (рабочая температура 125°C, ток испытания IT = 5 кА, di/dt = -1,5 А/мкс, VR = -100 В)

На рисунке 7 представлены расчетные значения заряда обратного восстановления Qr для нового семейства тиристоров с диаметром кремниевого диска 100 мм. Показатели этих достаточно миниатюрных ключей соответствуют характеристикам 150-миллиметровых тиристоров для заданных условий: IT = 1,5 кА, di/dt = -1,5 А/мкс, VR = -100 В.

Рис. 7. Расчетная зависимость Qr от VT для представителей нового семейства 8,5 кВ – 100-миллиметровых тиристоров (при параметрах: IT = 1,5 кА, di/dt = -1,5 А/мкс, VR = -100 В)

Заключение

Новое семейство 8,5 кВ тиристоров разработано для промышленных приложений. Благодаря новым технологиям удалось достичь рабочего напряжения 8,5 кВ для сигналов частотой 50/60 Гц при температурах вплоть до 125°C. Можно отметить и такие их важные для промышленных приложений свойства как высокая стойкость к импульсам тока и малое усилие при монтаже. Это позволяет с их помощью создавать высокоэффективные, мощные и надежные устройства, отвечающие современным и будущим требованиям.

Литература

J. Przybilla, J. Dorn, R. Barthelmess, R. Joerke, U. Kellner Werdehausen, “Reaching New Limits with High Power Bipolar Devices”, Proceedings PCIM 2010, Nuremberg, p. 761…766.
M. Schenk, J. Przybilla, U. Kellner-Werdehausen, R. Barthelmess, J. Dorn, G. Sachs, M. Uder, S. Völkel, „State of the Art of Bipolar Semiconductors for Very High Power Applications“, Proceedings PCIM Europe 2015, Nuremberg, p. 930…936.
Datasheet “Infneon-T1901N-DS-v09_00-en_de”, www.Infneon.com
Datasheet “5STP 20N8500_5SYA1072-04 Dec 13”, http://new.abb.com/semiconductors
J. Vobecký, K. Stiegler, R. Siegrist, F. Weber, „Low Loss HighPower Thyristors for Industrial Applications”, Bodo´s Power Systems, Nov. 2015, p. 18…21.

•••

Понятие о тиристоре. Виды тиристоров. Принцип действия 1 Определение, виды тиристоров 2 Принцип действия

Подборка по базе: Практическая работа Измерение, построение углов.

Виды углов..doc, открытое занятие зимние виды спорта.docx, Правоотношение общая характеристика, виды Контрольная работа.do, 2.101 Виды изделий.pdf, Приговор и его виды.docx, 1 Понятие транзактного анализа.docx, Курсовая работа. Понятие и виды договоров (оригинальная).docx, Эссе Интеллектуальная собственность и ее виды.docx, В понятие шока входит остро развивающийся патологический процесс, Понятие родства и его виды.docx

Содержание
Введение

Глава 1. Понятие о тиристоре. Виды тиристоров. Принцип действия

1.1 Определение, виды тиристоров

1.2 Принцип действия

1.3 Параметры тиристоров

Глава 2. Применение тиристоров в регуляторах мощности

2.1 Общие сведения о различных регуляторах

2.2 Процесс управления напряжением при помощи тиристора

2.3 Управляемый выпрямитель на тиристоре

Глава 3. Практические разработки регуляторов мощности на тиристорах

3.1 Регулятор напряжения на тиристоре КУ201К

3.2 Мощный управляемый выпрямитель на тиристорах

Заключение

Литература

Введение
В данной работе рассмотрены несколько вариантов устройств, где используются элементы тиристоры в качестве регуляторов напряжения и в качестве выпрямителей. Приведены теоретическое и практическое описания принципа действия тиристоров и устройств, схемы этих устройств.

Управляемый выпрямитель на тиристорах — элементах, обладающих большим коэффициентом усиления по мощности, позволяет получать большие токи в нагрузке при незначительной мощности, затрачиваемой в цепи управления тиристора.

В данной работе рассмотрены два варианта таких выпрямителей, которые обеспечивают максимальный ток в нагрузке до 6 А с пределом регулировки напряжения от 0 до 15 В и от 0,5 до 15 В и устройство для регулировки напряжения на нагрузке активного и индуктивного характера, питаемой от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В с пределами регулировки от 0 до номинального напряжения сети.

Глава 1. Понятие о тиристоре. Виды тиристоров. Принцип действия
1.1 Определение, виды тиристоров
Тиристором называют полупроводниковый прибор, основу которого составляет четырехслойная структура, способная переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот. Тиристоры предназначены для ключевого управления электрическими сигналами в режиме открыт — закрыт (управляемый диод).

Простейшим тиристором является динистор – неуправляемый переключающий диод, представляющий собой четырехслойную структуру типа p-n-p-n (рис. 1.1.2). Здесь, как и у других типов тиристоров, крайние n-p-n-переходы называются эмиттерными, а средний p-n-переход – коллекторным. Внутренние области структуры, лежащие между переходами, называются базами. Электрод, обеспечивающий электрическую связь с внешней n-областью, называется катодом, а с внешней p-областью – анодом.

В отличие от несимметричных тиристоров (динисторов, тринисторов) в симметричных тиристорах обратная ветвь ВАХ имеет вид прямой ветви. Это достигается встречно-параллельным включением двух одинаковых четырехслойных структур или применением пятислойных структур с четырьмя p-n-переходами (симисторы).
Рис. 1.1.1 Обозначения на схемах: а) симистора б) динистора в) тринистора.

Рис. 1.1. 2 Структура динистора.

Рис. 1.1.3 Структура тринистора.
1.2 Принцип действия
При включении динистора по схеме, приведенной на рис. 1.2.1, коллекторный p-n-переход закрыт, а эмиттерные переходы открыты. Сопротивления открытых переходов малы, поэтому почти все напряжение источника питания приложено к коллекторному переходу, имеющему высокое сопротивление. В этом случае через тиристор протекает малый ток (участок 1 на рис. 1.2.3).

Рис. 1.2.1. Схема включения в цепь неуправляемого тиристора (динистора).

Рис. 1.2.2. Схема включения в цепь управляемого тиристора (тринистора).

Рис.1.2.3. Вольтамперная характеристика динистора.

Рис.1.2.4. Вольтамперная характеристика тиристора.
Если увеличивать напряжение источника питания, ток тиристора увеличивается незначительно, пока это напряжение не приблизится к некоторому критическому значению, равному напряжению включения Uвкл. При напряжении Uвкл в динисторе создаются условия для лавинного размножения носителей заряда в области коллекторного перехода. Происходит обратимый электрический пробой коллекторного перехода (участок 2 на рис. 1.2.3). В n-области коллекторного перехода образуется избыточная концентрация электронов, а в p-области — избыточная концентрация дырок. С увеличением этих концентраций снижаются потенциальные барьеры всех переходов динистора. Возрастает инжекция носителей через эмиттерные переходы. Процесс носит лавинообразный характер и сопровождается переключением коллекторного перехода в открытое состояние. Рост тока происходит одновременно с уменьшением сопротивлений всех областей прибора. Поэтому увеличение тока через прибор сопровождается уменьшением напряжения между анодом и катодом. На ВАХ этот участок обозначен цифрой 3. Здесь прибор обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением. Напряжение на резисторе возрастает и происходит переключение динистора.

После перехода коллекторного перехода в открытое состояние ВАХ имеет вид, соответствующий прямой ветви диода (участок 4). После переключения напряжение на динисторе снижается до 1 В. Если и дальше увеличивать напряжение источника питания или уменьшать сопротивление резистора R, то будет наблюдаться рост выходного тока, как в обычной схеме с диодом при прямом включении.

При уменьшении напряжения источника питания восстанавливается высокое сопротивление коллекторного перехода. Время восстановления сопротивления этого перехода может составлять десятки микросекунд.

Напряжение Uвкл при котором начинается лавинообразное нарастание тока, может быть снижено введением не основных носителей заряда в любой из слоев, прилегающих к коллекторному переходу. Дополнительные носители заряда вводятся в тиристоре вспомогательным электродом, питаемым от независимого источника управляющего напряжения (Uупр). Тиристор со вспомогательным управляющим электродом называется триодным, или тринисторным. На практике при использовании термина «тиристор» подразумевается именно элемент. Схема включения такого тиристора показана на рис. 1.2.2. Возможность снижения напряжения U при росте тока управления, показывает семейство ВАХ (рис. 1.2.4).

Если к тиристору приложить напряжение питания, противоположной полярности (рис. 1.2.4), то эмиттерные переходы окажутся закрытыми. В этом случае ВАХ тиристора напоминает обратную ветвь характеристики обычного диода. При очень больших обратных напряжениях наблюдается необратимый пробой тиристора.
1.3 Параметры тиристоров
1. Напряжение включения (Uвкл) – это такое напряжение, при котором тиристор переходит в открытое состояние.

2. Повторяющееся импульсное обратное напряжение (Uo6p.max) — это напряжение, при котором наступает электрический пробой. Для большинства тиристоров Uвкл = Uo6p.max.

3. Максимально допустимый прямой, средний за период ток.

4. Прямое падение напряжения на открытом тиристоре (Unp = 0,5÷1В).

5. Обратный максимальный ток – это ток, обусловленный движением неосновных носителей при приложении напряжения обратной полярности.

6. Ток удержания – это анодный ток, при котором тиристор закрывается.

7. Время отключения – это время, в течение которого закрывается тиристор.

8. Предельная скорость нарастания анодного тока. Если анодный ток будет быстро нарастать, то p-n переходы будут загружаться током неравномерно, вследствие чего будет происходить местный перегрев и тепловой пробой.

9. Предельная скорость нарастания анодного напряжения. Если предельная скорость нарастания анодного напряжения будет больше паспортной, тиристор может самопроизвольно открыться от электромагнитной помехи.

10. Управляющий ток отпирания – это ток, который необходимо подать, чтобы тиристор открылся без «колена».

11. Управляющее напряжение отпирания – это напряжение, которое необходимо подать, чтобы тиристор открылся без «колена».

Глава 2. Применение тиристоров в регуляторах мощности
2.1 Общие сведения о различных регуляторах
Тиристоры имеют широкий диапазон применений (регуляторы мощности, управляемые выпрямители, генераторы импульсов и др.), выпускаются с рабочими токами от долей ампера до тысяч ампер и с напряжениями включения от единиц до тысяч вольт.

Регулировка выходного напряжения выпрямителя может осуществляться разными способами. Регулируемый трансформатор или автотрансформатор, включенный в схему выпрямителя, дает возможность изменять амплитуду переменного напряжения, подводимого к вентилям, и тем самым устанавливать желаемое выпрямленное напряжение.

Однако такие трансформаторы громоздки и имеют малую надежность из-за переключаемых или скользящих контактов.

Регулировка постоянного напряжения на нагрузке, достигаемая делителем напряжения или реостатом, включенным между выходом выпрямителя и нагрузкой, связана с большими потерями мощности.
2.2 Процесс управления напряжением при помощи тиристора
Свободным от недостатков методов, перечисленных в 2.2, является метод, основанный на управлении вентилями выпрямителя. В качестве управляемых вентилей в настоящее время широко применяют тиристоры.

Моментом включения тиристора можно управлять подавая управляющий импульс тока на n-р-переход, прилегающий к катоду.

При прохождении тока нагрузки через открытый тиристор все три его n-р-перехода смещены в прямом направлении, и управляющий электрод перестает влиять на процессы, происходящие в тиристоре. При спадании прямого тока тиристора до нуля после рассасывания заряда неосновных носителей в базовых областях тиристор запирается, и управляющие свойства восстанавливаются.

Рис. 2.1.1 Схема включения тиристора.

Рис. 2.1.2 Вольтамперная характеристика тиристора.
В схеме, содержащей источник питания Е, тиристор VS и резистор нагрузки R (рис. 2.1.1), возможны два устойчивых состояния, одно из которых соответствует открытому, а второе – закрытому тиристору. Наложение характеристики цепи резистор-источник на характеристики тиристора (рис. 2.1.2) позволяет получить прямые токи отключенного (точка А) и включенного (точка В) тиристора. Повышение напряжения источника от 0 до E при Iу=0 вызывает перемещение рабочей точки по нижней ветви характеристики до точки А. Если подать управляющий импульс тока амплитудой и длительностью, достаточной для поддержания этого тока на время открывания тиристора, то рабочая точка перейдет в точку, соответствующую открытому состоянию тиристора.

Рис.2.1.3 Наложение характеристики цепи резистор-источник на характеристики тиристора.
Спад открывающего импульса тока в цепи управления не влияет на процессы в открытом тиристоре, его рабочая точка остается в положении В. Восстановление управляющих свойств тиристора произойдет лишь при его обесточивании на время, большее времени его закрывания.

В открытом состоянии тиристор пропускает очень большие токи (до нескольких сотен ампер) и оказывает им малое сопротивление. В этом его преимущество. Применяя тиристоры, следует иметь в виду, что скачкообразное изменение сопротивления в момент открывания может привести к очень большим броскам тока. Особенно велики эти броски в тех схемах, где нагрузка R шунтируется конденсатором.

Зарядка конденсатора через открывшийся тиристор может вывести последний из строя. Поэтому для уменьшения бросков тока последовательно с тиристором включают дроссель.

2.3 Управляемый выпрямитель на тиристоре
В выпрямительных схемах тиристоры лучше работают при активной нагрузке или при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента.

В управляемый выпрямитель тиристор вводят как обычный вентиль, а к его управляющему электроду подводят от цепи управления (ЦУ) импульсы, включающие тиристоры с запаздыванием на угол a относительно выпрямляемого напряжения (рис. 2.1.3).

Через тиристор VS1, включающийся в момент, соответствующий wt =a на выход выпрямителя передается напряжение первой фазы вторичной обмотки e21. При wt=p напряжение e21 становится отрицательным, однако тиристор запереться не может, так как это привело бы к обрыву тока, проходящего через дроссель L. Индуктивность дросселя L выбирают большей критической, чем и поддерживают непрерывный ток. Поэтому в те моменты, когда e21 отрицательно, на дросселе L наводится ЭДС самоиндукции с полярностью и значением, обеспечивающими напряжение на катоде, меньше e21.

При wt=p+a открывается тиристор VS2, через который на выход передается напряжение e22, являющееся на данном этапе положительным. Ток дросселя переходит на вторую фазу, а тиристор VS1 оказавшись обесточенным и смещенным в обратном направлении, запирается и т. д. Таким образом, напряжение на выходе выпрямителя e0 создается лишь теми частями напряжений вторичных полуобмоток E21 и E22, которые соответствуют открытому состоянию тиристоров.

Рис.2.1.4 Схема регулировки выпрямления напряжения.
Напряжение на нагрузке, получающееся почти равным постоянной составляющей напряжения e0, подводимого к фильтру LС, растет при уменьшении угла a и спадает при его увеличении. Регулировка выпрямленного напряжения, достигаемая изменением фазы управляющих импульсов, не связана с гашением избытка мощности в самом регулируемом выпрямителе, что является основным его преимуществом.

Для простоты полагаем падение напряжения на открытом тиристоре много меньшим (рис. 2.1.4.) выпрямленного напряжения, а токи утечки (прямой ток при закрытом тиристоре и обратный ток при отрицательном напряжении) – малыми по сравнению с током нагрузки. Это позволит считать тиристор идеальным (прямое падение напряжения в режиме насыщения, прямой и обратный токи утечки, а также ток отключения в нем равны нулю). Такие упрощения не приведут к большой погрешности, так как ток через вентиль схемы определяется сопротивлением нагрузки, а не фазы. По этой же причине можем считать идеальными дроссель L и трансформатор, т. е. пренебречь индуктивностью рассеяния и активными сопротивлениями их обмоток

Сначала рассмотрим одну первую фазу регулируемого выпрямителя (рис. 2.1.4). Нагрузку выпрямителя полагаем состоящей из дросселя L и конденсатора С, образующих фильтр, и активной нагрузки R, а выходное напряжение — постоянным и равным е0. Исходя из графика

Здесь принято, что в силу идеальности трансформатора и вентиля напряжение e0 совпадает с ЭДС первой фазы трансформатора e21 в интервале
a

e0=e21 (2.1.3.)
Падение напряжения на дросселе L равно разности напряжений e21 и E0, и, следовательно, его ток

Постоянную интегрирования определим из условия баланса постоянных токов. Среднее значение тока iL на интервале α¸p+a должно быть равно току нагрузки. Подставив найденное таким образом значение C, получим

Выпрямленное напряжение получается, если тиристор каждой из фаз открыт до тех пор, пока не вступит в работу следующая фаза. Однако это верно лишь в том случае, когда ток дросселя к моменту открывания вентиля следующей фазы положителен и напряжение, получаемое в момент включения с включающейся фазы, больше напряжения на конденсаторе. Последнее условие выполняется при α> 32,5°, что обеспечивает рост тока дросселя сразу после включения тиристора.

Подставив в wt=p+a запишем это условие в виде

Так как е0 определяется выражением, условие непрерывности тока в дросселе можно записать иначе:

Оно и должно выполняться для углов a> 32,5°. Если индуктивность дросселя L- меньше Lкр, где

Как только ток станет равным нулю, тиристор обесточится и выключится. Такой режим не очень выгоден, так как связан с большими переменными составляющими токов тиристоров и обмоток трансформатора. Поэтому чаще всего индуктивность дросселя L выбирают такой, чтобы при максимально возможном сопротивлении нагрузки удовлетворялось условие непрерывности тока.

В режиме непрерывного тока дросселя ток фазы приближается по форме к прямоугольной (рис. 2.1.5,а,б). Его действующее значение без учета пульсаций

Действующее значение тока первичной обмотки, в которую трансформируются, не перекрываясь во времени, токи двух фаз, получается раз больше, чем ток nlr, т. е.

Рис. 2.1.5. Ток дросселя.
По форме ток первичной обмотки в каждый из полупериодов повторяет ток фазы, равный току iL (рис. 2.1.5, в). Первая гармоника этого тока при малых пульсациях сдвинута на угол α. относительно напряжения на первичной обмотке.

Таким образом, при тиристорный выпрямитель потребляет от сети не только активный, но и реактивный ток. Это является недостатком такого выпрямителя.

Полный перепад пульсаций на выходном конденсаторе С найдем так же, как и при исследовании неуправляемого выпрямителя. В результате получим выражение:

Здесь коэффициент D(a) является функцией угла a.

Подводя итог, отметим следующие особенности схемы тиристорного регулируемого выпрямителя:

1) снижение выходного напряжения в тиристорном выпрямителе достигается благодаря уменьшению отбора мощности от сети переменного тока; оно не связано с гашением значительной ее части в выпрямителе;

2) при регулировке выпрямитель потребляет не только активную, но и реактивную мощностью сети переменного тока;

3) при изменении угла регулирования a от 0 до 0,5p выходное напряжение меняется от максимума до 0;

4) пульсация выпрямленного напряжения заметно возрастает с ростом угла регулирования;

5) режим непрерывного тока в дросселе нарушается, если не соблюдается отношение.

Глава 3. Практические разработки регуляторов мощности на тиристорах
3.1 Регулятор напряжения на тиристоре КУ201К
Устройство, схема которого приведена на рисунке, можно использовать для регулировки напряжения на нагрузке активного и индуктивного характера, питаемой от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В. Напряжение на нагрузке можно менять от нуля до номинального напряжения сети.

Тиристор VS1, включенный в диагональ моста, составленного из диодов VD1—VD4 играет роль управляемого ключа, который открывается при разряде конденсатора С1 через ограничительный резистор R2 и управляющий переход тиристора при включении переключающего диода VD 6. Напряжение, при котором тиристор включается, можно регулировать потенциометром R1. Вместо переключающего диода VD6 можно использовать стабилитрон, но в этом случае уменьшается диапазон регулировки напряжения на нагрузке.
3.2 Мощный управляемый выпрямитель на тиристорах
На первых двух рисунках изображены варианты выпрямителей на тиристорах, которые обеспечивают максимальный ток в нагрузке до 6 А с пределом регулировки напряжения от 0 до 15 в (рис. 3.2.1) и от 0,5 до 15 в (рис. 3.2.2).

В течение одного полупериода к аноду тиристора приложено положительное относительно катода напряжение.

Рис. 3.2.1. Принципиальная схема выпрямителя №1.
Пока на управляющий электрод не подан положительный сигнал определенной амплитуды со схемы запуска, тиристор не пропускает ток в прямом направлении. Через некоторый произвольный угол задержки α между напряжениями на управляющем электроде и катоде прикладывается положительный запускающий сигнал, вызывающий протекание тока через тиристор и соответственно через нагрузку. При перемене полярности напряжения на аноде тиристора последний закрывается независимо от величины управляющего напряжения, при этом аналогично рассмотренному ранее начинает работать другое плечо схемы. Регулируя угол задержки включения а по отношению к приложенному напряжению, можно изменять соотношение фаз начала протекания тока и приложенного напряжения и регулировать величину среднего значения выпрямленного тока (напряжения) нагрузки от максимума (α = 0) до нуля (α = π). Угол задержки включения тиристоров Д1 и Д4 изменяется потенциометром R1. Диоды Д3 защищают цени управления (запуска) от отрицательного напряжения в то время, когда напряжение на анодах тиристоров отрицательное. Для получения широких пределов регулировки α (0 — π) применены RC — цепи.

В выпрямителе (рис.3.2.2) тиристор и схема запуска работают как в положительный, так и в отрицательный полупериоды, время разряда конденсаторов сокращается, что приводит к уменьшению диапазона изменения угла а и, соответственно, к уменьшению пределов регулирования напряжения на нагрузке. Для устранения этого явления включен диод Д3.

Рис. 3.2.2. Принципиальная схема выпрямителя№2.
Тиристоры для выпрямителя (рис. 3.2.1) желательно выбирать с близким значением сопротивления участка управляющий электрод — катод. Если не удается подобрать одинаковые тиристоры, то схему можно симметрировать с помощью дополнительного сопротивления. Для этого включают эквивалент нагрузки и изменением величины сопротивления потенциометра R1 устанавливают максимальный ток. Поочередно отключая цепи управления тиристоров, измеряют ток каждого плеча выпрямителя. Переменное сопротивление величиной 10 кОм. подключается параллельно управляющему электроду к катоду того тиристора, через который течет больший ток. Изменяя величину этого сопротивления, добиваются одинаковых показаний тока.

Учитывая разброс параметров тиристоров, необходимо скорректировать сопротивления резисторов R1 и R2. Вначале R1 берется несколько больше рассчитанного, а R2 определяется как остаточное сопротивление потенциометра R1 при условии, что его изменение не приводит к увеличению тока нагрузки. Максимальная величина R1 ограничивается сопротивлением, при котором ток нагрузки равен нулю. Конструктивно тиристоры необходимо размещать на радиаторах с площадью 50 кв.см (рис. 3.2.1), 250 кв.см — (рис. 3.2.2). Во всех вариантах использован трансформатор, собранный на обычном сердечнике УШ35х55. Для намотки взят провод марки ПЭВ. Первичная обмотка содержит 550 витков, диаметр провода 0,55 мм. Данные вторичных обмоток: для варианта на рис.3.2.1 — число витков 2х60 проводом ПЭЛ диаметром 1,35 мм.; для варианта на рис.3.2.2 — число витков 2х64 проводом ПЭЛ диаметром 1,35 мм.

Заключение
Применение тиристоров в таких устройствах, как регуляторы мощности и управляемые выпрямители, позволяет получать большие токи в нагрузке при незначительной мощности, затрачиваемой в цепи управления тиристора. А также делают эти устройства более надежными, компактными и экономичными в использовании. Снижается и себестоимость регулятора мощности, в результате отсутствия трансформатора с медной обмоткой.

Литература
1. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И., «Микроэлектроника», М., «Высшая школа», 1987 г.

2. Алексеенко А.Г., Шагурин В.Я., «Микросхемотехника», М., «Радио и связь», М., «Радио и связь», 1982 г.

3. Коледов Л.А., «Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок», М., «Радио и связь», 1989 г.

4. Бакалов В.П. и д.р. Основы теории электрических цепей и электротехники: Учебник для вузов / В. П.Бакалов, А.Н.Игнатов, Б.И.Крук. –М.; Радио и связь, 1989. –528с.:ил.

5. Сизых Г.Н. Электропитающие устройства связи: Учебник для техникумов –М.: Радио и связь, 1982.- 288с., ил.

6. А. Старцев – Регулятор на тиристоре. Ж. Радио 7/68г.

7. И. Серяков, Ю. Ручкин – Мощный управляемый выпрямитель на тиристорах. Ж. Радио, 2/71г.

8. А.А. Каяцкас. Основы радиоэлектроники. – М.: Высшая школа, 1988. – 463с., ил.

Характеристики затвора тиристора — Примечания для инженеров

Характеристики затвора тиристора: Для срабатывания тиристора применяется положительное напряжение от затвора к катоду, V _g,, и положительный ток от затвора к катоду I _g. И V _g, и I _g являются значениями постоянного тока. Это поможет сделать переход J ₂ в тиристоре смещенным в прямом направлении.

Здесь мы обсудим характеристики прямого затвора тиристора V _г – I _г кривая вместе с конструкцией цепи зажигания и ее требованиями.

Содержание

Характеристики прямого затвора тиристора

Глядя на структуру тиристора, цепь затвор-катод тиристора аналогична диоду с p-n переходом. Если V _g и I _g являются напряжением и током от затвора к катоду соответственно, то для конкретного тринистора или тиристора характеристики V _g – I _g дают характеристики прямого затвора тиристора, который распределен между двумя соответствующими кривые.

На рисунке ниже показана кривая характеристик V _g – I _g (прямые характеристики затвора) тиристора, и она распределена между кривыми 1 и 2. Разброс обусловлен разницей в уровне легирования между затвором и катодные p и n слои.

Разброс характеристик затвора тиристора необходимо учитывать при проектировании схемы запуска затвора.

Две кривые характеристик прямого затвора тиристоров представляют наименьшее значение напряжения, которое необходимо приложить для включения тринистора (кривая 1), и максимальное значение напряжения, которое можно безопасно приложить для включения тиристора (кривая 2). .

Характеристики переключения тиристора

Характеристики затвора тиристора Кривые

На кривой указано максимальное значение напряжения затвора V _gm и максимальное значение тока затвора I _gm.

P _gav номинальная или средняя рассеиваемая мощность затвора и для безопасной работы тиристора и предотвращения его повреждения указанные пределы не должны превышаться. Если пределы превышены, это может привести к необратимому повреждению перехода затвор-катод.

OX и OY на кривой представляют минимально необходимое значение V _g и I _g для надежного включения тиристора.

OA — это напряжение затвора без срабатывания. Это указывается производителем, и любые нежелательные или шумовые сигналы в стробирующих сигналах должны быть меньше OA.

Область «bcdefghb» в характеристике прямого затвора тиристора представляет собой область, предпочтительную для управления затвором тиристора.

Конструкция цепи зажигания

На рисунке ниже показана схема запуска затвора, подключенная к затвору тиристора.

Из схемы, применяя закон Кирхгофа для напряжения (KVL),

E = V _g + I _g V _g R _S

где напряжение затвора

_g и I _g – затворы для напряжения и тока катода соответственно.

R _S – затвор для сопротивления истока или внутреннего сопротивления источника запуска

Ток короткого замыкания пусковой цепи определяется как E _S / R _s, и следует отметить, что значение R _S должно быть таким, чтобы ток короткого замыкания не наносил вреда цепям. и их компоненты.

Если значение R _S значительно меньше, к нему можно подключить внешнее сопротивление подходящего значения.

На рисунке ниже показана схема запуска, включенная через тиристор с сопротивлением R ₁ соединены между затвором и катодом. R ₁ обеспечивает путь для протекания тока утечки.

Через соединение J ₂ термически генерируемый ток утечки может быть шунтирован через R ₁, обеспечивая термостабильность.

Шунтирующее сопротивление R ₁ также увеличивает уровни удерживающего и фиксирующего тока. Поскольку некоторые токи пропускают через R ₁ , способность dv/dt тиристора увеличивается.

Рабочие точки

Рабочую точку получают, рисуя линию нагрузки на кривой характеристик прямого затвора тиристора.

Линия нагрузки AD строится путем соединения напряжения затвор-исток OD или E _S и тока короткого замыкания триггерной цепи OD или I _gm где,

I _gm = E _S /R

Рабочая точка (S) — это пересечение линии нагрузки AD и кривой 3.

OP и PS — ток затвора и напряжение затвора в рабочей точке соответственно.

Время включения можно минимизировать, поддерживая рабочую точку S близкой к средней мощности затвора (P _gav ). Это также обеспечит отсутствие ненадежного включения тиристора.

Рабочая точка S должна находиться в пределах кривой 1 и 2 и для надежного и быстрого включения должна быть близка к P _gav .

Тиристорная защита

Импульсное срабатывание

На практике импульсный сигнал применяется для срабатывания тиристора. Время включения тиристора можно уменьшить, подав ток затвора большой величины. Ширина импульса должна быть больше или равна времени включения тиристора. Кроме того, необходимо обеспечить достаточную ширину импульса, чтобы ток анода превышал ток фиксации.

Рассеиваемая мощность затвора при импульсном запуске должна быть меньше максимальной рассеиваемой мощности затвора P _gm .

Частота срабатывания импульса

Если P _gm — это максимальная рассеиваемая мощность затвора, T — ширина импульса, а T ₁ — период.

Здесь

Если частота пульса f= 1/ T ₁ , то P _gm . T. f ≥ P _гав.

Предельный случай приведенного выше выражения равен

С точки зрения рабочего цикла (). Рабочий цикл — это отношение ширины импульса к периодичности.

Итак, мы имеем,

Наконец, для предельных случаев,

Затвор высокочастотной несущей

Здесь тиристор срабатывает импульсным запуском затвора при приложении серии импульсов.

Преимущества

Низкий рейтинг.
Уменьшенные размеры.
Экономичный дизайн.

Способы запуска тиристоров

Тиристорная защита от обратного перенапряжения

Схема триггера может выдавать сигналы высокого напряжения, опасные для тиристора. Для защиты к катоду и аноду подключен диод, называемый фиксирующим диодом. Зажимной диод гарантирует, что напряжение затвор-катод не превышает 1В.

Диод, включенный последовательно с цепью затвора, предотвратит протекание отрицательного тока затвор-исток и ограничит это значение тока в пределах небольшого обратного тока утечки.

Инженерные примечания онлайн: выпрямители

Выпрямитель: выпрямитель полуволного выпрямителя и полноволновый выпрямитель — Инженерные примечания онлайн

УЧИТЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИНЖЕНЕРИ , символ, характеристики и применение

В нашей повседневной жизни мы привыкли использовать множество электрических и электронных компонентов при разработке проектов электроники. Эти основные электрические и электронные компоненты включают резисторы, ИС, преобразователи, транзисторы, диоды, катушки индуктивности, светоизлучающие диоды, конденсаторы, тиристоры или кремниевые управляемые выпрямители и так далее. Тиристоры часто используются для различных операций, таких как управляемое выпрямление, коммутация, циклопреобразователь и т. д. Здесь, в этой статье, давайте поговорим о тиристоре: что такое тиристор, символ тиристора, характеристики тиристора и применение тиристора.

Тиристор представляет собой многослойное полупроводниковое устройство и состоит из трех выводов (анодного, катодного и затворного). Диоды также называют неуправляемыми выпрямителями, поскольку они не могут управлять (проводят при прямом смещении, т. Е. Когда напряжение на аноде больше, чем напряжение на катоде без каких-либо условий).

Символ диода и тиристора

Но тиристорами можно управлять, т. е. тиристоры начинают проводить ток только при подаче сигнала запуска на вывод затвора (на самом деле напряжение на анодном выводе должно быть больше, чем напряжение на катодном). Таким образом, задавая срабатывание затвора в соответствии с требованиями, мы можем управлять работой (ВКЛ или ВЫКЛ) тиристора. Следовательно, тиристор также называется управляемым выпрямителем, и он сделан из кремния, он называется кремниевым управляемым выпрямителем.

Основы тиристоров

Как правило, диоды состоят из двух выводов, называемых двухвыводными выпрямителями, а транзисторы состоят из трех слоев (P-N-P или N-P-N). Но тиристоры состоят из четырех слоев (P-N-P-N), которые соединены последовательно и имеют три перехода P-N. Тиристор представлен символом, как показано на рисунке.

Тиристорные клеммы и переходы P-N-P-N

Тиристор проводит ток только в одном направлении, поэтому его называют однонаправленным устройством. Тиристор можно использовать как выпрямительный диод (управляемый выпрямитель), а также как выключатель холостого хода при соответствующем срабатывании. Обычно для изготовления тиристоров используются материалы из кремния, арсенида галлия, карбида кремния, нитрида галлия и т. д. Но кремний в основном предпочтительнее для производства тиристоров из-за его хорошей теплопроводности, способности выдерживать большие токи, высокие напряжения и так далее.

Функция тиристора

Чтобы лучше понять работу тиристора, рассмотрим три режима работы тиристора. Три режима работы выпрямителя с кремниевым управлением:

Режим блокировки обратного хода
Режим блокировки вперед
Режим прямой проводки

Обратный режим блокировки

Если контакты анода и катода тиристоров перепутаны местами, то нижний диод и верхний диод смещаются в обратном направлении. Следовательно, не будет пути проводимости, поэтому не будет протекать ток, и, следовательно, этот режим называется режимом обратной блокировки тиристора.

Прямой режим блокировки

Тиристор остается выключенным до тех пор, пока на клемму затвора не будет подан запускающий импульс. Таким образом, даже несмотря на то, что тиристор находится в состоянии прямого смещения, в нем не будет тока, что указывает на то, что и верхний диод, и нижний диод находятся в состоянии прямого смещения, но соединение между этими диодами смещено в обратном направлении. Следовательно, через тиристор не будет протекать ток (но на клемму затвора не подается запускающий импульс), даже если он смещен в прямом направлении, поэтому этот режим называется режимом прямой блокировки.

Режим прямой проводимости

В режиме прямой проводимости тиристора напряжение на клемме анода будет больше, чем напряжение на клемме катода, и (третья) клемма затвора также срабатывает соответствующим образом. Таким образом, мы можем сказать, что тиристор смещен в прямом направлении (напряжение на аноде Va больше, чем напряжение на катоде Vk), а также затвор срабатывает, следовательно, тиристор проводит, и этот режим называется режимом прямой проводимости.

Тиристорные характеристики

Тиристорные характеристики

На приведенном выше рисунке показаны характеристики тиристора, а также представлены различные режимы работы тиристора, такие как обратная блокировка, прямая блокировка и режим прямой проводимости. Характеристики тиристора V-I представляют различные параметры, такие как обратное напряжение блокировки, напряжение пробоя, обратное напряжение пробоя, прямое напряжение блокировки, ток удержания и т. д., как показано на рисунке выше.

Применение тиристоров

Обычно тиристоры используются в различных электронных схемах, работающих с большими токами (около 100 А) и напряжениями (около 1 кВ).

Тиристоры, в частности, используются для снижения внутренних потерь мощности в цепи и для управления мощностью в цепях. Тиристоры также используются для выпрямления, то есть для преобразования переменного тока в постоянный. Тиристоры часто используются для разработки преобразователей переменного тока в переменный (циклопреобразователи).

Практическое применение тиристора

Регулирование скорости асинхронного двигателя с помощью метода управления мощностью тиристора является одним из практических применений тиристоров. Этот метод управления питанием переменного тока на нагрузке является лучшим и более эффективным по сравнению с другими методами.

Управление скоростью асинхронного двигателя с использованием технологии тиристорного управления от Efxkits. com

Схема проекта состоит из различных блоков, таких как блок питания, микроконтроллер, детектор пересечения нуля, тиристорная схема и т. д. Блок питания используется для обеспечения необходимого питания схемы. Детектор пересечения нуля (используется усилитель) обнаруживает пересечение нуля формой сигнала, и его выходной сигнал передается на микроконтроллер 8051.

Управление скоростью асинхронного двигателя с использованием технологии тиристорного управления Блок-схема от Efxkits.com

Этот микроконтроллер выдает выходной сигнал запуска (с соответствующей задержкой) на тиристорную цепь через интерфейсную среду-оптоизолятор. Таким образом, на основе управления запуском можно изменять подачу питания на нагрузку и управлять скоростью двигателя.

Способы запуска и коммутации тиристоров знаете? Для получения дополнительной технической помощи в отношении проектов электроники, пожалуйста, оставьте свои комментарии в разделе комментариев ниже.

Характеристики переключения тиристора — характеристики включения и выключения

Характеристики переключения тиристора, иногда называемые динамическими или переходными характеристиками , соответствуют представлению динамического поведения тиристора. В основном динамическое поведение устройства связано с его характеристиками включения и выключения.

Мы знаем, что в общих чертах переключатель используется для подключения или отключения электрической цепи, а подключение и отключение приводит к включению или выключению устройства. Аналогичным образом, когда обсуждаются характеристики переключения тиристора, они рассматриваются в отношении поведения включения и выключения устройства.

Введение

В тиристоре для включения и выключения устройства на тиристор подается разное напряжение, что приводит к протеканию через него тока различной силы. При включении и выключении устройства изменение напряжения при соответствующем протекании тока относительно изменения во времени обеспечивает динамическую или коммутационную характеристику тиристора.

Давайте сначала разберемся с работой тиристора.

Тиристор работает таким образом, что он считается включенным, когда вывод анода становится положительным по отношению к катоду, а на вывод затвора также подается некоторый потенциал, так что ток затвора должен течь во внутреннюю область тиристора, тем самым приводя к поставить тиристор во включенное состояние. Поскольку напряжение, подаваемое на клемму затвора, необходимо для включения тиристора, это достигается за счет использования схемы зажигания. По сути, схема зажигания образует соединение таким образом, что оно помогает подавать ток затвора при напряжении между анодом и катодным выводом.

После подачи напряжения на затвор включается тиристор и по нему начинает течь ток. Как только значение тока, протекающего через устройство, достигает определенного значения (обычно называемого током фиксации ), тогда сигнал, подаваемый на клемму затвора, теряет контроль над протекающим током, и даже после удаления тока затвора устройство остается в проводящем состоянии. Следовательно, внезапное отключение тиристора в таком состоянии невозможно.

Для выключения тиристора естественная коммутация происходит, когда анодный ток автоматически становится равным 0, а принудительная коммутация — когда анодный ток намеренно устанавливается равным 0.

Характеристики переключения при включении

В предыдущем разделе мы обсуждали, что тиристор с прямым смещением проводит ток при наличии положительного потенциала затвора на выводе катода затвора. Но вы должны иметь в виду, что внутри устройства существует время перехода, между которым устройство переходит из состояния пересылки выключено в состояние пересылки включено. Этот промежуток времени обычно считается время включения тиристора и делится на три интервала, т. е. время задержки, обозначаемое t _d , время нарастания, обозначаемое t _r,, и время расширения, обозначаемое t _s .

Теперь давайте разберемся с каждым по отдельности,

Время задержки (t _d ) : Время задержки тиристора зависит от изменения тока затвора в режиме прямой блокировки, а также от температуры при ее изменении. кристаллическая структура полупроводника. Время задержки определяется как момент времени между моментом, когда ток затвора достигает 90% от своего конечного значения, в то время как анодный ток достигает 10% от своего начального значения. В течение времени задержки тиристор остается в режиме прямой блокировки.

Однако внутри структуры тиристора во время задержки происходит движение заряженных носителей. В основном электроны из катодного вывода, т. е. слоя n ₂, перетекают в область p ₂, а дырки из слоя p ₁, т. е. анодного вывода, перетекают в слой n ₂.

В течение времени задержки возле клеммы затвора в тихом узком пространстве протекает анодный ток. С увеличением тока затвора и приложенным прямым напряжением между анодом и катодом время задержки может быть уменьшено. Как правило, его значение указывается в микросекундах.

Время нарастания (t _r ) : Время нарастания определяется как время, за которое ток анода увеличивается с 10% до 90%. Мы говорили о времени задержки, что оно соответствует времени, когда анодный ток достигает 10% от своего начального значения. Таким образом, время нарастания начинается по истечении времени задержки.

Для времени нарастания говорят, что величина и скорость нарастания тока затвора обратно пропорциональны времени нарастания. В это время в области затвора находится огромное количество заряженных носителей, которые направляются к катоду, занимая площадь поперечного сечения тиристора. Кроме того, в то же время носители из слоя p ₁ инжектируются в слой n ₁ из-за условий смещения перехода. Это помогает достичь режима прямой проводимости за меньшее время.

Как только достигается значение анодного тока во включенном состоянии, говорят, что это конец времени нарастания. В тиристоре возникают большие потери на включение во время нарастания, что является результатом одновременного возникновения высокого анодного напряжения и большого анодного тока. Возникновение этих потерь на небольшой проводящей области приводит к образованию локальных горячих точек, которые могут повредить устройство.

Время распространения (t _с ) : Время распространения тиристора между моментами времени, когда ток анода приближается к 100% от его 90% значение. Проще говоря, мы можем сказать, что время распространения — это время, в течение которого анодный ток увеличивается с 90% до 100%. Это называется так, потому что в течение времени распространения проводимость распространяется по всей катодной области тиристора. По истечении времени распространения значение анодного тока достигает установившегося состояния.

Таким образом, говорят, что время включения тиристора является суммой времени задержки, времени нарастания и времени расширения. Как правило, время нарастания указывается производителями в диапазоне от 1 от до 4 микросекунды . В то время как общее время включения зависит от параметров анодной цепи и формы сигнала затвора.

Характеристики переключения при выключении

Выключение тиристора означает, что состояние тиристора изменяется с включенного на выключенное, и он может блокировать прямое напряжение.

Мы обсуждали, что после включения устройства даже после удаления сигнала отпирания ток продолжает течь через устройство из-за того, что носители заряда в четырех слоях способствуют проводимости. Для его выключения необходимо обязательно подать обратный потенциал в течение определенного интервала времени, когда анодный ток достигает нулевого значения.

Таким образом, время выключения тиристора определяется как время между моментами, когда ток анода становится равным 0, и моментом, когда тиристор достигает своей способности прямого запирания. Это время выключения соответствует времени, в течение которого все лишние носители должны быть удалены из слоев тиристора. Это не что иное, как выметание дырок из внешней p-области и дырок из внешней n-области.

Время поворота тиристора делится на два интервала, а именно

время обратного восстановления t _rr ,
время восстановления ворот t _г

Во время обратного восстановления ток анода будет течь в обратном направлении. Благодаря этому обратному току заряженные носители удаляются из p-n перехода. Поскольку плотность n-слоя больше плотности p-области, развиваемое анодное напряжение приводит к уменьшению времени обратного восстановления. На рисунке ниже временной интервал между t ₁ и t ₃ — обратное время восстановления.

Хотя даже по истечении времени обратного восстановления наличие носителей в переходе J ₂ не приведет к остановке прямого напряжения внутри тиристора.

Это прямое напряжение может быть заблокировано, когда на стыке происходит рекомбинация заряженных носителей. Момент завершения рекомбинации обозначается как t ₄ . Однако все же существует возможность подачи прямого напряжения. Это время выключения обычно колеблется между 10 от до 100 микросекунд .

Ворота ВЫКЛ Тиристор | Эксплуатация, характеристики, применение

В этом уроке мы узнаем об особом типе тиристора, называемом тиристором выключения затвора. Мы изучим его конструкцию, обозначение схемы, вольт-амперные характеристики, принцип работы и некоторые из широко известных применений тиристора Gate Turn Off.

Краткое описание

Введение

Хотя тиристор широко используется в устройствах большой мощности, он всегда был полууправляемым устройством. Несмотря на то, что его можно включить, подав сигнал затвора, его необходимо выключить, прервав основной ток с помощью схемы коммутации.

[адсенс1]

В случае цепей преобразования постоянного тока в постоянный и постоянного в переменный это становится серьезным недостатком тиристора из-за отсутствия естественного нулевого тока (как в случае цепей переменного тока). Следовательно, разработка тиристора выключения затвора (GTO) решает основную проблему тиристора, обеспечивая механизм выключения через клемму затвора.

GTO
Вернуться к началу
Основы тиристора выключения затвора
Тиристор выключения затвора или GTO представляет собой трехполюсное полупроводниковое переключающее устройство с биполярным управлением (управляемым током неосновной несущей). Как и у обычного тиристора, клеммы анод, катод и затвор, как показано на рисунке ниже. Как следует из названия, он имеет функцию отключения ворот.
Способны не только включать основной ток с помощью схемы управления затвором, но и выключать его. Небольшой положительный ток затвора переводит GTO в режим проводимости, а также отрицательным импульсом на затворе он может быть выключен. Обратите внимание на рисунок ниже, что на затворе есть двойные стрелки, которые отличают GTO от обычного тиристора. Это указывает на двунаправленный ток, протекающий через клемму затвора.
Ток затвора, необходимый для выключения GTO, относительно высок. Например, для GTO с номиналом 4000 В и 3000 А может потребоваться ток затвора -750 А для его выключения. Таким образом, типичное усиление при выключении GTO низкое и находится в диапазоне от 4 до 5. Из-за большого отрицательного тока GTO используются в приложениях с низким энергопотреблением.
С другой стороны, в состоянии проводимости GTO ведет себя точно так же, как тиристор с небольшим падением напряжения в состоянии ВКЛ. GTO имеет более высокую скорость переключения, чем тиристор, и имеет более высокие значения напряжения и тока, чем силовые транзисторы.
На современном рынке доступно несколько разновидностей GTO с асимметричным и симметричным напряжением. GTO с идентичными возможностями прямой и обратной блокировки называются симметричными GTO (S-GTO). Они используются в инверторах источника тока, но они несколько медленнее. В основном используются асимметричные GTO (A-GTO) из-за более низкого падения напряжения во включенном состоянии и стабильных температурных характеристик.
[адсенс2]
Эти асимметричные GTO имеют значительное обратное напряжение (обычно от 20 до 25 В). Они используются там, где либо обратное напряжение на нем никогда не возникнет, либо диод с обратной проводимостью подключен к цепи. В этой статье рассказывается только об асимметричных GTO.
Вернуться к началу
Конструкция
Рассмотрим приведенную ниже структуру GTO, которая почти аналогична тиристору. Это также четырехслойное устройство с тремя переходами P-N-P-N, как стандартный тиристор. При этом слой n+ на конце катода сильно легирован для получения высокой эффективности эмиттера. Это приводит к низкому напряжению пробоя перехода J3, которое обычно находится в диапазоне от 20 до 40 вольт.
Уровень легирования затвора p-типа очень градуирован, потому что уровень легирования должен быть низким для поддержания высокой эффективности эмиттера, тогда как для обеспечения хороших свойств выключения легирование этой области должно быть высоким. Кроме того, затвор и катоды должны быть сильно переплетены с различными геометрическими формами, чтобы оптимизировать возможность отключения тока.
Соединение между анодом P+ и основанием N называется анодным соединением. Сильно легированная область анода P+ требуется для получения анодного перехода с более высокой эффективностью, чтобы были достигнуты хорошие свойства включения. Однако такие GTO влияют на возможности выключения.
Эта проблема может быть решена путем введения сильно легированных слоев N+ через равные промежутки в анодный слой P+, как показано на рисунке. Таким образом, этот слой N+ напрямую контактирует со слоем N в соединении J1. Это приводит к тому, что электроны перемещаются из области основания N непосредственно к металлическому контакту анода, не вызывая инжекции дырок из анода P+. Это называется структурой GTO с замыканием анода.
Из-за этих анодных коротких замыканий обратнозапирающая способность GTO снижается до обратного напряжения пробоя перехода j3 и, следовательно, ускоряет механизм выключения.
Однако при большом количестве замыканий на аноде эффективность анодного перехода снижается, и, следовательно, характеристики GTO при включении ухудшаются. Следовательно, необходимо внимательно отнестись к плотности этих анодных коротких замыканий для обеспечения хороших характеристик включения и выключения.
Вернуться к началу
Принцип работы
Включение GTO аналогично обычному тиристору. Когда анодный вывод становится положительным по отношению к катоду за счет подачи положительного тока затвора, инжекция дырочного тока от затвора вперед смещает катодный p-базовый переход.
Это приводит к эмиссии электронов от катода к анодному выводу. Это вызывает инжекцию дырок из анодного вывода в базовую область. Эта инжекция дырок и электронов продолжается до тех пор, пока GTO не перейдет в состояние проводимости.
В случае тиристора проводимость сначала начинается с включения участка катода, примыкающего к клемме затвора. Таким образом, при растекании плазмы оставшаяся площадь переходит в проводимость.
В отличие от тиристора, GTO состоит из узких катодных элементов, сильно встречно соединенных с выводом затвора, благодаря чему площадь начального включения очень велика, а растекание плазмы мало. Следовательно, GTO очень быстро переходит в состояние проводимости.
Чтобы выключить проводящий GTO, к затвору прикладывают обратное смещение, делая затвор отрицательным по отношению к катоду. Часть дырок из базового слоя Р выводится через затвор, подавляющий инжекцию электронов с катода.
В ответ на это больший ток дырок, извлекаемый через затвор, приводит к большему подавлению электронов с катода. В конце концов, падение напряжения на р-базовом переходе вызывает обратное смещение катодного перехода затвора, и, следовательно, GTO выключается.
В процессе извлечения дырок область p-базы постепенно истощается, так что область проводимости сжимается. Поскольку этот процесс непрерывен, анодный ток протекает через удаленные области, образуя нити с высокой плотностью тока. Это вызывает появление локальных горячих точек, которые могут повредить устройство, если эти нити не будут быстро погашены.
При подаче высокого отрицательного напряжения на затвор эти нити накала быстро гаснут. Из-за накопленного заряда области основания N ток от анода к затвору продолжает течь, даже если ток катода прекратился. Это называется хвостовым током, который экспоненциально затухает по мере того, как избыточные носители заряда уменьшаются в процессе рекомбинации. Как только хвостовой ток снижается до уровня тока утечки, устройство сохраняет свои характеристики прямой блокировки.
Вернуться к началу
V-I Характеристики
Во время включения GTO по своему действию подобен тиристору. Таким образом, характеристики первого квадранта аналогичны тиристору. Когда анод становится положительным по отношению к катоду, устройство работает в режиме прямой блокировки. При подаче положительного сигнала затвора GTO переходит в состояние проводимости.
Ток фиксации и прямые токи утечки значительно выше у GTO по сравнению с тиристором, как показано на рисунке. Привод затвора может быть удален, если ток анода выше уровня тока удержания.
Но рекомендуется не отключать положительный привод затвора во время проводимости и удерживать значение выше максимального критического тока затвора. Это связано с тем, что катод подразделяется на маленькие пальчиковые элементы, как обсуждалось выше, чтобы облегчить процесс выключения.
Это приводит к тому, что анодный ток кратковременно падает ниже уровня удерживающего тока, что заставляет высокий анодный ток с высокой скоростью возвращаться обратно в GTO. Это может быть потенциально разрушительным. Поэтому некоторые производители рекомендуют непрерывный стробирующий сигнал в состоянии проводимости.
GTO можно отключить, подав обратный ток затвора, который может быть либо ступенчатым, либо пилообразным. GTO можно отключить без изменения анодного напряжения. Пунктирная линия на рисунке показывает траекторию i-v во время выключения для индуктивной нагрузки. Следует отметить, что при выключении GTO может блокировать только номинальное прямое напряжение.
Чтобы избежать срабатывания dv/dt и защитить устройство во время выключения, либо между затвором и катодом должно быть подключено рекомендуемое значение сопротивления, либо должно поддерживаться небольшое обратное напряжение смещения (обычно -2 В) на клемме затвора. Это предотвращает смещение катодного перехода затвора в прямом направлении, и, следовательно, GTO остается в состоянии выключения.
В состоянии GTO с обратным смещением блокирующая способность зависит от типа GTO. Симметричный GTO имеет высокую способность к обратной блокировке, в то время как асимметричный GTO имеет небольшую способность к обратной блокировке, как показано на рисунке.
Наблюдается, что в условиях обратного смещения после небольшого обратного напряжения (от 20 до 30 В) GTO начинает проводить ток в обратном направлении из-за короткой структуры анода. Этот режим работы не разрушает устройство при условии, что затвор смещен отрицательно и время этой операции должно быть небольшим.
Вернуться к началу
Применение тиристоров с затвором
Благодаря таким преимуществам, как превосходные характеристики переключения, отсутствие необходимости в схеме коммутации, необслуживаемая работа и т. д., GTO используется во многих приложениях преимущественно по сравнению с тиристорами. Он используется в качестве основного устройства управления в прерывателях и инверторах. Некоторые из этих применений:
Приводы переменного тока
Приводы постоянного тока или прерыватели постоянного тока
Стабилизаторы переменного тока
Автоматические выключатели постоянного тока
Индукционный нагрев
И другие устройства с низким энергопотреблением
Вернуться к началу
V-I Характеристики SCR | Режимы работы SCR
SCR широко используется в силовой электронике для управления большой мощностью. В этом посте мы обсудим V-I характеристики SCR и различные режимы его работы.
Что такое SCR?
SCR представляет собой кремниевый управляющий выпрямитель , относящийся к семейству тиристоров. SCR — это однонаправленный полупроводниковый прибор, который позволяет току течь только в одном направлении. SCR представляет собой четырехслойное трехконтактное устройство. Три вывода SCR — это анод, катод и затвор. SCR можно включить, подав триггерный импульс на клемму затвора. Мы можем хорошо понять работу SCR, изучая vi характеристики SCR.
Напряжение-ампер (V-I) Характеристики SCR
Три режима работы SCR .
Режим прямой блокировки
Режим прямой проводимости
Режим обратной блокировки
Давайте обсудим характеристики VI SCR в различных режимах работы.
Режим прямой блокировки SCR
В режиме прямой блокировки SCR остается в состоянии прямого смещения, но SCR не проводит. Когда анодное напряжение положительно по отношению к катоду и ток затвора равен нулю, устройство остается в выключенном состоянии.
В режиме прямой блокировки
Соединение J1 и J3 находится в прямом смещении
Соединение J2 находится в обратном смещении
Через устройство протекает очень низкий ток утечки.
SCR обладает очень высокой устойчивостью.
Тиристор остается в выключенном состоянии
Однако мы можем включить тиристор, подав высокое напряжение между анодом и катодом, даже если ток затвора равен нулю. Напряжение, при котором SCR включается, когда ток затвора равен нулю, равно прямое напряжение пробоя.
Режим прямой проводимости SCR
В режиме прямой проводимости мы можем заставить SCR включаться при меньшем напряжении между анодом и катодом при кратковременном приложении малого напряжения затвора. Напряжение вызывает протекание тока затвора. Таким образом, импульса тока затвора достаточно, чтобы включить тринистор при меньшем напряжении между анодом и катодом. Тиристор остается включенным после снятия импульса тока затвора. Принципиальная схема для получения характеристик прямой проводимости SCR приведена ниже.
SCR находится в обратном смещении, когда положительное напряжение между затвором и катодом. Теперь при подаче тока затвора через переключатель S1 переход J2 SCR начинает проводить, и SCR находится в прямом смещении. Таким образом, все три соединения (J1, J2 и J3) SCR теперь находятся в прямом смещении. Следовательно, SCR начинает проводить. SCR предлагает очень низкое сопротивление в режиме передачи.
Как только тиристор начинает проводить, он остается во включенном состоянии даже после снятия импульса тока затвора.
Теперь, если ток затвора еще больше увеличить, устройство может быть включено даже при гораздо меньшем прямом напряжении анод-катод. Прямая проводимость, прямое блокирование и обратное блокирование показаны ниже.
Устройство останется во включенном состоянии даже после снятия стробирующего импульса. Устройство останется во включенном состоянии, если ток анода больше тока фиксации. Когда анодный ток падает ниже тока удержания, устройство отключается. Ток удержания связан с механизмом выключения тринистора. Ток фиксации всегда больше, чем ток удержания.
Обратный режим блокировки SCR
Когда мы подключаем SCR в обратном смещении — когда анод отрицателен по отношению к катоду, устройство остается в выключенном состоянии, потому что соединение J1 и J3 находится в обратном смещении, а соединение J2 имеет прямое смещение. SCR действует как два последовательно соединенных диода с обратным смещением, приложенным к нему. Устройство предлагает очень высокое сопротивление.
Тиристор можно включить, если напряжение между анодом и катодом выше обратное напряжение пробоя устройства.
Максимальное обратное напряжение, при котором SCR начинает сильно проводить ток, известно как обратное напряжение пробоя .
Важные термины в характеристиках V-I SCR
Мы часто используем следующие термины при изучении характеристик V-I SCR.
Напряжение прямого прерывателя
Ток фиксации
Ток удержания
Номинальный прямой анодный ток
Пиковое обратное напряжение
Номинал предохранителя цепи
1. Прямое напряжение отключения
Минимальное прямое напряжение, при котором тиристоры начинают проводить ток в отсутствие тока затвора. Это минимальное напряжение является прямым напряжением пробоя тиристора.
Например, тиристор пускового отключения при номинальном напряжении 500 вольт остается в выключенном состоянии, когда напряжение ниже 500 вольт, и начинает проводить, когда напряжение равно или превышает 500 вольт.
2. Ток фиксации
Ток фиксации — это минимальный анодный ток в SCR, который остается во включенном состоянии после отключения тока затвора. если значение тока анода меньше значения тока фиксации. SCR не будет продолжать проводить.
3. Ток удержания
Максимальный ток анода, при котором тринистор выключается из включенного состояния. Если ток удержания равен 10 мА, тринистор отключится, если ток анода меньше 10 мА.
3. Пиковое обратное напряжение
Пиковое обратное напряжение — это максимальное обратное напряжение на SCR (катод — положительный, анод — отрицательный), которое можно безопасно приложить без проведения SCR.
Это очень важный параметр. когда SCR используется для управляемого выпрямления, обратное напряжение применяется во время отрицательного полупериода, и SCR должен оставаться в выключенном состоянии. Пиковое обратное напряжение тиристора всегда должно быть больше, чем пиковое отрицательное напряжение переменного напряжения.
4. Номинальный прямой ток
Максимальный анодный ток может протекать через тринистор и не вызывает повреждения тринистора. SCR доступны с различными номиналами анодного тока. SCR с номинальным прямым током 50 ампер может безопасно проводить ток.
Если ток превышает номинальный ток анода SCR, устройство может выйти из строя. Полупроводниковые приборы чувствительны к температуре. Следовательно, устройства должны выбираться в соответствии с требуемым номинальным током и окружающей температурой.
5. Номинал предохранителя цепи
Номинал предохранителя цепи указывает на максимальный допустимый прямой импульсный ток тиристора. Номинал предохранителя цепи зависит от тока и времени. Номинал предохранителя SCR I ² t . Нагрев SCR должен быть ниже номинального номинала предохранителя для надежной работы SCR.
Похожие сообщения о полупроводниковых устройствах
Как проверить SCR с помощью мультиметра?
Как проверить TRIAC с помощью мультиметра?
Работа биполярного транзистора в активной области, области насыщения и отсечки
Стабилитрон в качестве регулятора напряжения
Почему диод является неомическим полупроводниковым устройством?
Что такое коленное напряжение PN-переходного диода?
Работа диода Шоттки и его применение
Схема прерывателя: принцип работы, типы и применение
Однофазный полупреобразователь — рабочий, принципиальная схема
Похожие сообщения:
Пожалуйста, подпишитесь на нас и поставьте лайк:
V-I Характеристики SCR или тиристора
SCR (выпрямитель с кремниевым управлением) представляет собой силовое полупроводниковое устройство, относящееся к семейству тиристоров. Он подобен диоду, пропускающему ток только в одном направлении. Основное различие между SCR и диодом заключается в том, что SCR имеет встроенную функцию включения и выключения потока мощности. Дополнительный входной сигнал, называемый сигналом затвора, подается на SCR для управления его проводимостью. Таким образом, управляя сигналом затвора, мы можем контролировать мощность, подаваемую на нагрузку.
SCR можно использовать в управляемых выпрямителях, инверторах, прерывателях, циклопреобразователях, переключающих схемах и т. д. Они доступны в диапазоне от нескольких напряжений до нескольких киловольт и могут работать с мощностью до 10 МВт.
В основном это четырехслойное, трехпереходное и трехконтактное устройство. Четыре слоя — это pnpn, три перехода — это J ₁ , J ₂ и J ₃ , а три вывода — анод (A), катод (K) и затвор (G). Ниже показана конструкция и условное обозначение выпрямителя с кремниевым управлением.
ВАХ или режимы работы тиристора:
ВАХ тиристора представляет собой график между анодным током I _a и напряжением анод-катод V _a для различных значений тока затвора I _g . Его можно нарисовать, рассмотрев основные операции SCR. На рисунке ниже показаны вольт-амперные характеристики SCR, которые также называются статическими характеристиками анод-катод.
Характеристики V-I в основном состоят из трех областей или режимов работы, их
Обратный режим блокировки
Прямой режим блокировки
Прямой режим проводимости.
Режим блокировки обратного хода:
Когда положительный вывод питания подключен к катоду, а отрицательный вывод подключен к аноду с разомкнутой цепью затвора, SCR работает в режиме блокировки обратного хода. В этом режиме соединение J ₁ и J ₃ смещаются в обратном направлении, тогда как соединение J ₂ смещается в прямом направлении.
Соединения с обратным смещением (J ₁ и J ₃) действуют как разомкнутая цепь, а соединение с прямым смещением (J ₂) действует как короткое замыкание, как показано выше. Видно, что тиристор не проводит ток и считается, что он находится в состоянии обратной блокировки или выключенном состоянии. Однако через него протекает очень небольшое количество тока утечки.
Теперь, если мы увеличим обратное напряжение до значения, называемого обратным напряжением пробоя, то произойдет лавина и разорвет переход J ₁ и J ₃ . Из-за этого через цепь протекает очень большое количество тока, и, следовательно, SCR начинает проводить.
Но этот способ подключения SCR не рекомендуется, так как он может повредить SCR или цепь, в которой он работает. Следовательно, мы должны следить за тем, чтобы обратное напряжение не превышало обратное напряжение пробоя V _BR .
Режим прямой блокировки :
В режиме прямой блокировки тиристора анод подключается к положительной клемме, а катод подключается к отрицательной клемме источника питания с разомкнутой цепью затвора. В этом режиме соединение J ₁ и J ₃ смещены в прямом направлении, тогда как соединение J ₂ смещено в обратном направлении.
Соединения с прямым смещением (J ₁ и J ₃ ) действуют как короткое замыкание, тогда как соединение с обратным смещением J ₂ действует как разомкнутая цепь, как показано на рисунке выше. Даже в этом режиме тиристор не проводит никакого тока, за исключением очень небольшого тока утечки. Этот режим работы SCR называется режимом прямой блокировки и является наиболее широко используемым режимом.
Так же, как и в режиме обратной блокировки, тиристор можно заставить проводить в режиме прямой блокировки путем увеличения напряжения анод-катод до значения, называемого напряжением прямого пробоя V _BO . Даже этот метод также не рекомендуется, так как он также может повредить SCR. Следовательно, тиристор не проводит ток даже в этом режиме и рассматривается как разомкнутый переключатель.
Режим прямой проводимости :
В режиме прямой проводимости SCR анод подключается к положительной клемме, а катод подключается к отрицательной клемме с замкнутой цепью затвора (т. е. при приложении малого напряжения затвора). В этом режиме все три соединения (J ₁ , J ₂ и J ₃ ) действуют как короткое замыкание, как показано на рисунке ниже, и, следовательно, SCR проводит ток.
Этот метод проведения SCR наиболее эффективен, так как требует напряжения намного меньше, чем V _BO . Единственная дополнительная вещь, которая нам потребуется, — это сигнал затвора в течение небольшого периода времени, в течение которого ток анода становится равным току фиксации. Минимальное значение анодного тока является обязательным для поддержания проводимости.
Как только анодный ток достигает этого значения, затвор теряет контроль и, следовательно, может быть удален. Удаление стробирующего сигнала никак не повлияет на проводимость тринистора.
Однако, если анодный ток снизится до значения, называемого током удержания, SCR снова вернется в состояние прямой блокировки. Следовательно, необходимо позаботиться о том, чтобы ток анода не упал ниже тока удержания после снятия сигнала затвора.
Важные термины, относящиеся к характеристикам V-I SCR:
Прямое напряжение пробоя В
_BO :
Это напряжение, выше которого SCR начинает проводить ток, т. е. переходит в состояние ВКЛ. Напряжение прямого пробоя зависит от тока затвора. Типичное значение V _BO находится в диапазоне от 50 до 2500 В.
Ток фиксации I
_L :
Ток фиксации определяется как минимальное значение тока, выше которого должен подняться анодный ток для надежного включения тиристора. Ширина импульса затвора должна быть выбрана таким образом, чтобы анодный ток превышал ток фиксации I _л .
Другими словами, для правильного включения тиристора анодный ток должен быстро нарастать, чтобы ток фиксации тиристора был достигнут до снятия импульса затвора.
Ток удержания I
_H :
Ток удержания — это минимальное значение анодного тока, ниже которого тиристор находится в выключенном состоянии. Для анодного тока I _H и выше I _H он удерживает SCR во включенном состоянии. Полезно определить момент подачи обратного напряжения, чтобы полностью отключить SCR.
Обычно значение тока удержания меньше значения тока фиксации (т.

что это? Отвечаем на вопрос. Принцип работы и характеристики тиристоров

Особенности тиристоров

Работа тиристора в цепях постоянного тока

Способы выключения

Способы принудительной коммутации

Работа тиристора в цепях переменного тока

Фазовый метод управления

Широтно-импульсное управление

Тиристоры запираемые

Конструкция запираемого тиристора

Виды тиристоров

Осуществление защиты элемента

Основные характеристики тиристоров — Русские Блоги

Интеллектуальная рекомендация

Навыки использования Python (7): журнал инструментов журнала.

Сбежать из лабиринта

Узнание Python: Selenium не поддерживает текст непосредственно в XPath, ошибка: Selenium Message: неверный селектор: результат XPath E

Режим конструктора мод (режим генератора)

Вторая глава заметок по изучению java: основные типы данных

Вам также может понравиться

ESP32 обучения [1] — разработка экологического строительства (Aithinkeride_v1.0)

Intellij Idea Console выводит китайские корпоративные решения

Многопоточные тесты

Подробное графическое объяснение конфигурации кластерного режима распределенной системы обмена сообщениями Kafka_2.

100 обязательных песен для вождения в 2019 году

Исследование вольтамперных характеристик динистора и тиристора – В помощь студентам БНТУ – курсовые, рефераты, лабораторные !

ГОСТ 20332-84 Тиристоры. Термины, определения и буквенные обозначения параметров / 20332 84

Тиристоры с малым уровнем потерь для мощных приложений

Новый подход к построению тиристоров с использованием технологии LTS

Оценка характеристик новых тиристоров

Заключение

Литература

Понятие о тиристоре. Виды тиристоров. Принцип действия 1 Определение, виды тиристоров 2 Принцип действия

Характеристики затвора тиристора — Примечания для инженеров

Характеристики прямого затвора тиристора

Характеристики затвора тиристора Кривые

Конструкция цепи зажигания

Рабочие точки

Импульсное срабатывание

Частота срабатывания импульса

Затвор высокочастотной несущей

Преимущества

Тиристорная защита от обратного перенапряжения

Основы тиристоров

Функция тиристора

Обратный режим блокировки

Прямой режим блокировки

Режим прямой проводимости

Тиристорные характеристики

Применение тиристоров

Практическое применение тиристора

Характеристики переключения тиристора — характеристики включения и выключения

Введение

Характеристики переключения при включении

Характеристики переключения при выключении

Ворота ВЫКЛ Тиристор | Эксплуатация, характеристики, применение

Введение

Основы тиристора выключения затвора

Конструкция

Принцип работы

V-I Характеристики

Применение тиристоров с затвором

V-I Характеристики SCR | Режимы работы SCR

Похожие сообщения:

V-I Характеристики SCR или тиристора

ВАХ или режимы работы тиристора:

Характеристики V-I в основном состоят из трех областей или режимов работы, их

Режим блокировки обратного хода:

Режим прямой блокировки :

Режим прямой проводимости :

Важные термины, относящиеся к характеристикам V-I SCR:

Прямое напряжение пробоя В

Ток фиксации I

Ток удержания I

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики