2. Предельно допустимые значения и характеризующие параметры тиристоров

Параметры силовых полупроводниковых приборов разделены на две группы: предельно допустимые значения и характеризующие параметры. Под допустимым значением следует понимать значение любой электрической, тепловой, механической величины, относящейся к окружающей среде, определяющее условия, при которых ожидается удовлетворительная работа прибора.

Предельно допустимое значение - это допустимое значение, которое определяет либо предельную способность, либо предельное условие, за пределами которых прибор может быть поврежден. Предельная способность и предельное условие могут быть максимальными и минимальными. Предельно допустимые значения устанавливаются на основе опыта, испытаний или расчетов.

Характеризующий параметр - значение электрической, тепловой или механической величины, которое характеризует соответствующее свойство прибора. Характеризующие параметры могут измеряться непосредственно или косвенно.

В действующем ГОСТе принята следующая система условных обозначений. Для обозначения величин (основные буквы) принято использовать прописные буквы (кроме мгновенных значений, для обозначения которых используются строчные). Индексы обозначаются преимущественно прописными буквами.

A - вывод анода

AV (AV) - среднее значение

(BO) - соответствует переключению

(BR) - соответствует пробою

D, d - закрытое состояние, в качестве второй буквы - неотпирающий

F - прямое направление (относится к диоду)

G, g - вывод управляющего электрода

H - соответствует удержанию

K - вывод катода

L - соответствует включению

M - основной вывод, импульсное (амплитудное) значение

O - разомкнутая цепь

(OV) - соответствует перегрузке

Q - запирающий

R, r - обратное направление, в качестве второй буквы - повторяющийся, соответствует восстановлению

RMS, (RMS) - действующее значение

S - короткозамкнутая цепь, в качестве второй буквы - неповторяющийся

T - открытое состояние тиристора, в качестве второй буквы - отпирающий

(TO) - пороговый

W - рабочий

com - коммутационный

crit - критическое значение

d - задержка

f - спад

m - максимально допустимое значение

min - минимально допустимое значение

r - нарастание

s - запаздывание

t - включение

tot - общее (суммарное) значение

К основным параметрам тиристоров стандарт относит следующие.

1. Повторяющиеся и неповторяющиеся импульсные напряжения. По характеристике, приведенной на рисунке 43, видно, что при превышении определенного обратного напряжения U_(BR) у тиристора обратный ток может достигать больших значений, что приводит к выходу прибора из строя. Если превысить определенное значение прямого напряжения в закрытом состоянии U_(BO) , то он переходит в открытое состояние без подачи управляющего сигнала, что при работе преобразователей является аварийным режимом.

Рис.43. Количественные характеристики основных параметров по напряжению.

Класс полупроводникового прибора определяется по наименьшему из значений повторяющегося импульсного обратного напряжения U_RRM и повторяющегося импульсного напряжения в закрытом состоянии U_DRM . U_RRM и U_DRM .определяются путем умножения на коэффициент меньше единицы напряжений пробоя и переключения. Конкретное значение коэффициента определяет изготовитель. Число сотен вольт этих напряжений определяет класс прибора. Для предотвращения повреждения тиристоров в переходных режимах от коммутационных напряжений в справочниках приводят значения допустимых неповторяющихся напряжений U_RSM и U_DSM. Рабочие напряжения выбираются обычно с запасом. Это напряжения U_RWM и U_DWM.

2. Максимально допустимый средний ток . Это среднее за период значение прямого тока в однофазной однополупериодной схеме с активным сопротивлением нагрузки. Этот параметр определяется условиями работы тиристора. Возможно несколько значений. Максимально допустимый средний ток при заданной температуре корпуса - I_TAVm. Этот ток определяется пороговым напряжением, дифференциальным сопротивлением, температурными условиями. Он может задаваться и для определенных условий охлаждения, для определенных условий работы. В последнем случае учитывается дополнительно форма кривой тока.

В отдельных случаях при хороших условиях охлаждения возможен ток выше I_TAVm, но в любом случае он не должен превышать максимально допустимое действующее значение 1,57 I_TAVm. В ряде случаев регламентируется допустимый ток при определенной длительности импульса тока и определенной частоте. При частоте , отличной от 50 Гц, допустимый средний ток снижается из-за дополнительных потерь при повышенных частотах и повышения амплитуды импульсов тока при пониженных частотах.

2. Характеризующие параметры перегрузочной способности. Для оценки

возможности воздействия аварийных токов на полупроводниковый прибор без последующего воздействия напряжения используется значение ударного тока при открытом состоянии. Он должен быть больше расчетного значения ударного тока при коротком замыкании нагрузки. Изготовитель приводит зависимость максимально допустимой амплитуды ударного тока аварийной перегрузки I_TSm от ее длительности в интервале от 10 до 200 мс. При выборе защиты необходимо, чтобы характеристики защиты проходили ниже характеристик вентилей. Перегрузки допускаются ограниченное число раз.