ПРЕДИСЛОВИЕ

За последнее десятилетие силовые полупроводниковые приборы нашли применение во многих областях промышленности, ранее не использовавших достижения силовой полупроводниковой техники. Так, резко возросла потребность в мощных высоковольтных тиристорах для выпрямительно-инверторных подстанций линий электропередачи постоянного тока, все большее применение силовые полупроводниковые приборы находят в тяговых установках электро- подвижного состава3 электроприводах, электрохимии, мощных ра* диоцередающих устройствах и др. Прогрессирующее развитие силовой полупроводниковой техники обусловливает повьппенный интерес к этой области широкого круга специалистов самых разнообразных отраслей промышленности.

В период, прошедший со времени издания справочника «Силовые полупроводниковые приборы» (1975 г.), разработан и освоен в промы* тленном производстве ряд новых приборов, которые по основным параметрам и характеристикам превосходят ранее выпускавшиеся приборы, находятся на уровне лучших зарубежных аналогов, а в ряде случаев имеют более высокие показатели.

Наряду с этим совершенствование технологических процессов, применение новых материалов, конструктивная доработка элементов позволили существенно улучшить качество серийно выпускаемых приборов. В частности, применение специально разработанных новых марок кремния дало возможность получать полупроводниковые структуры более высоких классов, совершенствование механической обработки кремния — уменьшить электрические и тепловые потери, замена паяной конструкции на прижимную — значительно повысить циклостойкость приборов и т. д.

Параллельно была проведена работа по созданию новых высокоэффективных охладителей на основе экструзионного профиля и расширению их номенклатуры, в результате чего охладители были выделены в самостоятельные изделия.

С 1978 г. введен в действие ряд стандартов СЭВ и разработанных на их основе государственных стандартов, в соответствии с которыми изменилось обозначение типов и введена новая система параметров и буквенных обозначений.

Перечисленные обстоятельства привели к идее о необходимости переиздания справочника «Силовые полупроводниковые приборы». При переработке в него введены справочные данные по новым приборам, приведены уточненные данные о параметрах доработанных серийно выпускаемых приборов, в отдельной главе представлены спра-

вочные данные по охладителям, даны таблицы сравнения прежней системы обозначений типов приборов и их параметров с новой:, что позволит сопоставить приборы, находящиеся в эксплуатации, с новыми разработками

В связи с ограниченным объемом справочника сведения о некоторых приборах приведены в сокращенном объеме, исключены зависимости, характеризующие нагрузочную и перегрузочную способность приборов, которые легко могут быть рассчитаны по известным формулам, приведенным в теоретической части справочника.

В новом изданик использованы • технические условия, нормали, отраслевые каталоги и информационные материалы, действующие на 01.01.83 Кроме того, обобщены результаты новых разработок, являющихся наиболее перспективными для внедрения в серийное производство.

Авторы весьма признательны канд техн наук Ю А Чеснокову за доброжелательную критику и ценные замечания, высказанные при рецензировании справочника.

Отзывы и замечания о справочнике авторы просят направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая иаб, 10, Энергоатомиздат

Авторы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в эксплуатации находится большое количество самых разнообразных видов и типов силовых полупроводниковых ^приборов. При этом каждый полупроводниковый прибор характеризуется целым рядом параметров, каждый из которых, в свою очередь, определяется несколькими зависимостями от других параметров и от различных условий работы. Естественно, что подробное описание характеристик каждого прибора привело бы к непомерному возрастанию объема справочника. Наряду с этим некоторые общие особенности условий работы силовых полупроводниковых приборов, их параметров и характеристик дают возможность обобщить отдельные данные с целью сокращения объема справочника.

В таблицах предельно допустимых значений параметров приборов указывается диапазон повторяющихся напряжений для каждого типа приборов. При этом внутри диапазона деление на Классы по значениям повторяющегося напряжения производится в соответствии с табл. 1.4 (§ 1.1) Значения неповторяющегося напряжения, соответствующие определенным классам, должны быть вычислены как 1,16 повторяющегося напряжения, значение рабочего напряжения — как 0,8 и значения постоянного напряжения — как 0,7 повторяющегося напряжения. Аналогично в таблицах параметров многих приборов приведены диапазоны значений таких параметров, как время включения и выключения, критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии и напряжения в закрытом состоянии и др. При этом внутри диапазона деление на группы производится в соответствии с таблицами § 1.1.

В справочных данных отдельные параметры указываются в относительных единицах. За базовые значения в этих случаях принимаются значения параметров, указанных в таблицах предельно допустимых значений и характеристик для каждого типа прибора.

Контрольные точки измерения импульсного прямого напряжения (импульсного напряжения в открытом состоянии) и температуры корпуса указаны на рисунках габаритных размеров приборов. При этом для приборов штыревого исполнения контрольные точки измерения импульсного прямого напряжения (напряжения в открытом состоянии) обозначены ml, а температуры корпуса — m2. Для таблеточных приборов эти контрольные точки расположены на основаниях на окружности 5 — 10 мм относительно оси прибора.

В отдельных столбцах таблиц справочника приводится несколько значений одного параметра. При этом порядок указания значений соответствует порядку указания типов приборов в заголовке столбца.

Например, в разд. 5 (§ 5.2) в табл. 5.5 приведены значения при Tj = =25 ℃ ударного неповторяющегося тока Utsm) 6,0; 7,0 и 8,2 кА, а в заголовке этого столбца указаны типы диодов Д161-200, Д161-250 и Д161-320 Это значит, что для диода Д161-200 значение Itsm равно 6,0 кА, для Д161-250 7,0 кА и для Д161-3^0 8,2 кА.

Ввиду того что значения таких параметров, как критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, время выключения и критическая скорость нарастания коммутационного напряжения, различны для одних и тех же групп по прежней и новой системам обозначений, в таблицах параметров некоторых приборов диапазон значений вышеуказанных величин приведен в скобках. В этих случаях деление на группы внутри указанного диапазона должно производиться а соответствии с таблицами § 1.1 по значениям, указанным в этих таблицах в скобках.

В разд. 18 приведены справочные данные нового направления силового полупроводникового приборостроения — силовые транзисторы, в которых использовались материалы технических условий и экспериментальных исследований.

Справочные данные охватывают транзисторы на токи коллектора 16— 100 А, напряжение коллектор—база до 800 В. В них не вошли данные на опытио-конструкторские разработки транзисторов с пред- усилением (Дарлингтона) на токи 16—125 А, напряжение до 1000 В. Появление транзисторов Дарлингтона (ТУ. 16.432.045-84) имеет огромную перспективу, так как приборы данной серии позволят скомпенсировать снижение коэффициентов передачи при повышенных плотностях тока.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

РАЗДЕЛ 1

КЛАССИФИКАЦИЯ И СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙСИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛОВЫХПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

К силовым полупроводниковым приборам относятся диоды, триодные тиристоры, непроводящие в обратном направлении (в дальнейшем тиристоры), тиристоры, проводящие в обратном направлении, и симметричные тиристоры на максимально допустимые средние или действующие токи 10 А и более или максимально допустимые импульсные токи 100 А и более, стабилитроны и симметричные стабилитроны с максимально допустимым значением рассеиваемой мощности 15 Вт и более, ограничители напряжения и симметричные ограничители напряжения с максимально допустимым значением рассеиваемой энергии 5 Дж и более, транзисторы с током коллектора 10 А и более, предназначенные для применения в статических преобразователях электроэнергии, а также в других цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок.

По принципу действия силовые полупроводниковые приборы делятся на следующие основные виды: диоды, тиристоры, тиристоры симметричные, стабилитроны, ограничители напряжения, транзисторы.

Внутри каждого из указанных видов приборы подразделяются на типы: диоды — по значениям максимально допустимого среднего прямого тока, тиристоры — по значениям максимально допустимого прямого тока в открытом состоянии, симметричные тиристоры — по значениям максимально допустимого действующего тока в открытом состоянии, стабилитроны — по значениям максимально допустимой мощности рассеяния, ограничители напряжения — по значениям максимально допустимой рассеиваемой энергии.

Приборы одного типа подразделяются на классы: диоды — по значениям повторяющегося импульсного обратного напряжения, тиристоры —по значениям повторяющегося импульсного обратного напряжения и хповтеряющегося импульсного напряжения в закрытом состоянии, тиристоры, проводящие в обратном направлении, и симметричные тиристоры — по значениям повторяющегося напряжения в закрытом состоянии, стабилитроны — по значениям напряжения стабилизации, ограничители напряжения — по значениям напряжения лавинного пробоя.

Кроме того, виды диодов и тиристоров подразделяются на подвиды в зависимости от коммутаци онных параметров.、

Для диодов:

диод — время обратного восстановления не нормируется;

быстровосстанавливающийся диод — время обратного восстановления равно или менее нормы .

Для тиристоров:

тиристор — время включения и время выключения не нормируется;

быстровыключающийся тиристор — время выключения равно или менее нормы;

быстровключающийся тиристор — время включения равно или менее нормы;

быстродействующий тиристор — время включения и время выключения равно или менее нормы.

В зависимости от отличительных признаков диоды и тиристоры подразделяются следующим образом:

тиристор, управляемый с помощью внешнего светового сигнала,— фототиристор;

тиристор, управляемый с помощью внутреннего светового сигнала от светоизлучающего диода при воздействии внешнего электрического сигнала, — оптотиристор (тиристорная оптопара);

тиристор, проводящий в обратном направлении, допускающий работу в обратном направлении в качестве диода, — тиристор-диод;

диод (тиристор), имеющий лавинные вольт-амперные характеристики, —лавинный диод (лавинный тиристор).

； Кроме того, приборы подразделяются по конструктивным признакам и по полярности, о чем подробнее сказано в следующем параграфе.

1.2. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ И МАРКИРОВКА

В 1980 г. введен в действие стандарт [1], регламентирующий порядок обозначения типов приборов в зависимости от их вида, конструктивного исполнения, размеров и т. д. До его введения приборы обозначались по порядковому номеру разработки (конструктивного исполнения). Например, по мере разработки новых конструктивных исполнений диодов их обозначения изменялись: В, В2, ВЗ, ...» В12. Такой же пдрядок обозначения был для тиристоров, симметричных тиристоров и др.

Стандарт регламентирует однозначное обозначение вида прибора в зависимости от его отличительных признаков, конструктивного исполнения, размеров и др.

Необходимо заметить, что новая система обозначений распро*

страняется на приборы, выпускаемые по упомянутому стандарту, являющиеся наиболее перспективными, серийный выпуск которых будет продолжаться в течение нескольких десятков лет и которые разработаны взамен устаревших неконкурентоспособных изделий. Наряду с такими приборами Промышленностью в течение ряда лет будут выпускаться приборы, применяемые в данный период в больших количествах и пользующиеся большим спросом (например, В200, Т160, Т2-320 и др.). Для таких приборов система обозначений остается прежней, а в справочных данных сведения о них даны с примечанием «В новых разработках не применять».

В целях облегчения понимания различных систем новая система обозначения раскрывается ниже в сравнении с прежней.

Обозначения приборов по видам

Обозначение

Вид приборановое прежнее

Диод ДВ

Тиристор, не проводящий в обратном направлении (тиристор) ТТ

Тиристор, проводящий в обратном направлении .... ТП—

Тиристор симметричный ТСТС

Стабилитрон ССК

Ограничитель напряжения ОНКСОН

Транзистор ТК—

Наименования и обозначения видов по новой системе приборов должны дополняться в зависимости от отличительных признаков в следующем порядке (подвиды):

для тиристоров, управляемых с помощью внешнего светового сигнала, к обозначению вида прибора после буквы Т добавляется буква Ф, а к слову «тиристор» — приставка «фото»;

для тиристоров, управляемых с помощью внутреннего светового сигнала от светоизлучающего диода при воздействии внешнего электрического сигнала, к обозначению вида прибора после буквы Т добавляется буква О, а к слову «тиристор» — приставка «опто»;

для тиристоров, проводящих в обратном направлении, допускающих работу в обратном направлении в качестве диода, в обозначении вида прибора буква П заменяется на Д, при этом прибор должен называться «тиристор-диод»;

для диодов (тиристоров), имеющих лавинные вольт-амперные характеристики, к обозначению вида прибора после буквы Д (или Т) добавляется буква Л, а к названию — слово «лавинный».

Для приборов с установленной границей некоторых коммутационных параметров к обозначению вида прибора добавляется:

буква Ч для диодов с нормируемым значением времени обратного восстановления; при этом к названию вида добавляется слово «бы- стровосстанавливающийся»;

буква Ч для тиристоров с нормируемым значением времени выключения; при этом к названию вида добавляется слово «быстровы- ключающийся»;

буква И для тиристоров с нормируемым значением времени включения; при этом к названию вида добавляется слово «быстро- включающийся»;

буква Б для тиристоров с нормируемыми значениями времени включения и выключения; при этом к названию вида добавляется слово «быстродействующий».

Если по прежней системе обозначений после обозначения вида прибора следовали цифры (или их не было вообще), означающие номер конструктивного исполнения, присваиваемого в порядке возрастания по мере разработки новых приборов, то сейчас введено новое обозначение, характеризующее вид конструкции прибора. Оно должно состоять из трех знаков: первый знак — порядковый номер модификации, указанный в стандартах и технических условиях на отдельные типы приборов (обычно это цифры 1, 2 или 3, указывающие на то, что в одном и том же корпусе прибора смонтированы выпрямительные элементы различного диаметра); второй знак — цифра в соответствии с табл. 1.1 в зависимости от размера шестигранника под ключ для

Таблица 1.1

Приборы штыревого исполнения

Приборы таблеточного исполнения

Размер шестигранника под ключ, мм

Обозначение типоразмера

Диаметр корпуса, мм

Обозначение типоразмера

11

1

1

14

2

40

2

17

3

52

3

22

4

58

4

27

5

73

5

32

6

85

6

105

7

41

7

125

8

Примечание. При разработке приборов с большим размером шестигранника под ключ или с большим диаметром таблетки первый знак устанавливается в соответствии со стандартами или техническими условиями иа эти типы приборов.

штыревых приборов и диаметра корпуса для таблеточных приборов; третий знак — цифра в соответствии с табл. 1.2 в зависимости от конструктивного исполнения корпуса прибора.

После обозначения вида конструкции прибора должна быть цифра, означающая: '

максимально допустимый средний прямой ток для диодов, максимально допустимый средний ток в открытом состоянии для тиристоров, максимально допустимый импульсный ток для быстровключаю- щихся (импульсных) тиристоров, максимально допустимый действующий ток в открытом состоянии для симметричных тиристоров;

максимально допустимую рассеиваемую мощность стабилитронов; ,

Таблица 1.2

Конструктивное исполнение корпуса прибора

Обозначение

Штыревой с гибким выводом

1

Штыревой с жестким выводом

2

Таблеточный

3

Под запрессовку

4

Фланцевый

5

Примечания: 1. Для приборов, конструктивные признаки которых не отражены в табл. 1.2, первым знаком должна быть цифра 0. 2. При разработке приборов с конструктивным исполнением корпуса, отличным от указанных, второй знак должен указываться в стандартах или технических условиях на эти приборы.

максимально допустимую рассеиваемую энергию для ограничителей напряжения.

В зависимости от конструктивного расположения анодного и катодного выводов приборы штыревого исполнения по новой системе обозначений подразделяются на приборы с прямой полярностью (на основании корпуса анод) и приборы с обратной полярностью (на основании корпуса катод). Для приборов с обратной полярностью после значения максимально допустимых нагрузочных параметров должна ставиться буква X.

Буквы и цифры, означающие вид, подвид конструкции, цифры, означающие максимально допустимый нагрузочный параметр (ток в амперах, мощность в ваттах или энергию в джоулях), а также буква, означающая полярность прибора, составляют условное обозначение типа прибора.

Примеры условных обозначений типов приборов, выпускаемых по новому стандарту:

диода штыревого исполнения с гибким выводом, порядковым номером модификации конструкции 1, размером шестигранника под ключ 32 мм, на максимально допустимый средний прямой ток 200 А, прямой полярности: Д76Л2ОО;

тиристора таблеточного исполнения с порядковым номером модификации конструкции 1, диаметром корпуса 58 мм, на максимально допустимый средний ток в открытом состоянии 500 А: Т143-500\

стабилитрона штыревого исполнения с гибким выводом, порядковым номером модификации конструкции 1, диаметром корпуса 40 мм, максимально допустимой рассеиваемой мощностью 15 Вт: С121-15;

ограничителя напряжения таблеточного исполнения с порядковым номером модификации конструкции 1, максимально допустимой рассеиваемой энергией 50 Дж:ОН/23・50.

Классы приборов (кроме стабилитронов) обозначаются цифрами, соответствующими числу сотен вольт.

001000000000000002Ф826О4О22233445001000000000000002Ф826О4О222334452224283236404450222428323640445012 3 ^56^012 3 ^56^0

00100000000000000

2Ф826О4О22233445

00100000000000000

2Ф826О4О22233445

2224283236404450

2224283236404450

12 3 ^56^0

12 3 ^56^0

Классы диодов и тиристоров

Класс

Повторяющееся импульс- Класс н(*>е обратное напряжение, повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии. В, ие менее

Повторяющееся импульсное обратное напряжение, повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии. В, не менее

и соответствующие им значенияи соответствующие им значенияПримечание. Обозначение классов

и соответствующие им значения

и соответствующие им значения

напряжений полностью соответствуют прежней системе

Классы транзисторов обозначают в соответствии с табл. 18.1, а стабилитронов — цифрами, соответствующими напряжению стабилизации в вольтах, и устанавливаются в стандартах и технических условие на конкретные типы приборов.

Приборы одного типа и класса подразделяются на группы в зависимости от подвида.

Быстровосстанавливающиеся диоды делятся на группы по значению времени обратного восстановления (в прежней системе обозначений деление на группы по этому параметру не произв од ил ось):

Группа О 123456789

Время обратного восстановления, мкс, не более ...... Не норми- 5,0 4,0 3,2 2,5 2,0 1,6 1,0 0,63 0,4 руется

Тиристоры и тиристоры, проводящие в обратном направлении, подразделяются на группы по значению критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии:

Группа 01Критическая ско- рорть нарастания напряжения в закрытом состоянии, В/мкс, не менее Не 20 норми- (20) руетсяГруппа 01Критическая ско- рорть нарастания напряжения в закрытом состоянии, В/мкс, не менее Не 20 норми- (20) руется234567892345678950100 200 320500 1000 1600 250050100 200 320500 1000 1600 2500(50) (100) (200) (500) (1000)(50) (100) (200) (500) (1000)

Группа 01

Критическая ско- рорть нарастания напряжения в закрытом состоянии, В/мкс, не менее Не 20 норми- (20) руется

Группа 01

Критическая ско- рорть нарастания напряжения в закрытом состоянии, В/мкс, не менее Не 20 норми- (20) руется

23456789

23456789

50100 200 320500 1000 1600 2500

50100 200 320500 1000 1600 2500

(50) (100) (200) (500) (1000)

(50) (100) (200) (500) (1000)

В скобках показаны значения параметров, соответствующих указанным группам в прежней системе обозначений.

Симметричные тиристоры и тиристоры, проводящие в обратном

направлении, подразделяются на группы по значению критической скорости нарастания коммутационного напряжения:

Группа О 1Критическая скорост ь нарастания коммутационного напряжения, В/мкс, не менее . . . . Не нор- 2,5 мируется (5)Группа О 1Критическая скорост ь нарастания коммутационного напряжения, В/мкс, не менее . . . . Не нор- 2,5 мируется (5)2345 62345 64,0 6,31016 25(Ю) (20) (30) (50)4,0 6,31016 25(Ю) (20) (30) (50)78978950 100 20050 100 200

Группа О 1

Критическая скорост ь нарастания коммутационного напряжения, В/мкс, не менее . . . . Не нор- 2,5 мируется (5)

Группа О 1

Критическая скорост ь нарастания коммутационного напряжения, В/мкс, не менее . . . . Не нор- 2,5 мируется (5)

2345 6

2345 6

4,0 6,31016 25

(Ю) (20) (30) (50)

4,0 6,31016 25

(Ю) (20) (30) (50)

789

789

50 100 200

50 100 200

Тиристоры быстровыключающиеся подразделяются на группы по значению времени выключения:

Группа 0123456789

Время выключения,

мкс, не более. . . Не нор- 6350403225201612,58,0

мирует- (250) (150) (100) (70)(50)(30)(20)(15)(12)

ся

По новой системе группы по времени выключения входят в условное обозначение только для быстровыключающихся тиристоров.

Тиристоры быстровключающиеся подразделяются на группы по значению времени включения •

Группа 0123456789

Время включения,

мкс, не более Не иор- 4,0 3,2 2,5 2,0 1,6 1,2 1,0 0,63 0,4 мируется

До введения стандарта [1] подразделения тиристоров на группы по времени включения не существовало, а в стандартах, технических условиях и справочных данных указывалось гарантированное значение этого параметра.

Тирйсторы быстродействующие подразделяются на те же группы по значениям времени включения и времени выключения.

В условных обозначениях приборов группы по времени обратного восстановления, критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, критической скорости нарастания коммутационного напряжения, времени включения, времени выключения обозначают цифрами. Кроме того, для приборов, предназначенных для параллельной работы, в условном обозначении должны быть указаны пределы по импульсному прямому напряжению (для диодов) или импульсному напряжению в открытом состоянии (для тиристоров).

Примечание. Перед обозначением класса, группы по времени обратного восстановления и пределов импульсного прямого напряжения ставится тире.

Таким образом условное обозначение диода должно содержать: слово Диод;

тип диода;

класс диода;

группу по времени обратного восстановления для быстровосога- навливающихся диодов (кроме группы 0, которая в условное обозначение не входит);

пределы по импульсному прямому напряжению с разбросом до ± 5 % для диодов, предназначенных для параллельной работы.

Пример условного обозначения диода типа Д161-200 пятого класса с импульсным прямым напряжением от 1,25 до 1,35 В: Диод Д161・200~5・1,25",3工

Пример условного обозначания диода типа ДЧ151-100 восьмого класса второй группы по времени обратного восстановления: Диод быстровосапанавливающийся ДЧ151-100-8-2.

Условное обозначение тиристоров и тиристоров, проводящих в обратном направлении, симметричных тиристоров должно содержать:

слово Тиристор, Тиристор, проводящий в обратном направлении, Тиристор симметричный;

тип прибора; '

класс прибора;

группу по критической скорости нарастания напряжения в открытом состоянии;

группу по критической скорости нарастания коммутационного напряжения (для тиристоров» проводящих в обратном направлении, и симметричных тиристоров);

группу по времени выключения (для быстровыключающихся и быстродействующих приборов);

группу по времени включения (для быстровключающихся и бно тродействующих приборов);

пределы по импульсному напряжению в открытом состоянии с разбросом + 5 % для тиристоров, предназначенных для параллельной работы.

При этом перед обозначанием класса, группы по критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, группы по скорости нарастания коммутационногр напряжения и пределов импульсного напряжения в открытом состоянии ставится тире. Если для прибора все группы его коммутационных параметров соответствуют цифре 0 одновременно (параметры не нормируются), то в условном обозначении прибора нули не указываются.

Примеры условных обозначений:

тиристора быстродействующего типа ТБ 133-250, восьмого класса, с критической скоростью нарастания напряжения в закрытом состоянии по группе 5, временем выключения по группе 2: TUpucmop быстродействующий 7ЫЗЗ-250-8-52;

тиристора типа Т143-500, двенадцатого класса, с критической скоростью нарастания напряжения в закрытом состоянии по группе 4, с импульсным напряжением в открытом состоянии от 1,70 до 1,80 В: TUpucmop Т143-500-12-4-1,70-1,80;

тиристора симметричного типа ТС161-160, пятого класса, с критической скоростью нарастания коммутационного напряжения по группе 3: Тйристор симметричный ТС161-160-5-3.

Условное обозначение стабилитронов, симметричных стабилитро-

нов, ограничителей напряжения, симметричных ограничителей напряжения должно содержать:

слово Стабилитрон, Ограничитель напряжения;

тип прибора;

класс прибора.

При этом перед обозначением класса ставится тире.

Пример условного обозначения стабилитрона типа С121-15, пятого класса: Стабилитрон С121/5-5.

Пример условного обозначения ограничителя напряжения типа ОН 123-5(^ пятого класса: Ограничитель напряжения ОН123-50-5.

При заказе и в нормативно-технической и конструкторской документации на другие изделия условное обозначение прибора должно быть дополнено обозначением климатического исполнения, категории размещения и стандарта или технических условий иа прибор.

Например, при заказе ограничителя напряжения (см. предыдущий пример) климатического исполнения У, категории размещения 2 должно быть указано:

Ограничитель напряжения ОН123-50-5У2 ТУ16... (или ГОСТ).

В маркировке прибора кроме условного обозначения наносятся: товарный знак завода-изготовителя;

климатическое исполнение и категория размещения (исполнение У, категория 2 не наносится);

символ полярности (кроме симметрических тиристоров);

цветовое обозначение выводов (если это предусматривается в стандартах или технических условиях на конкретные типы приборов)；

дата изготовления (месяц, год).

При цветовом обозначении выводов вывод катода обозначается красным цветом, вывод анода — синим или черным, вывод управляющего электрода — желтым или белым цветом.

РАЗДЕЛ 2

ВИДЫ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХПРИБОРОВ.

КОНСТРУКЦИЯ И СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

ВИДЫ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Основным элементом большинства силовых полупроводниковых приборов является р-п переход, теория которого широко проанализирована в специальной технической литературе [2 — 4, 7, 8] и поэтому в настоящем справочнике не рассматривается.

Полупроводник с одним р-п переходом является основой простейшего полупроводникового прибора — выпрямительного диода, вольт- амперная характеристика которого приведена на рис. 2.1. При приложении к диоду прямого напряжения через р-п переход протекает ток, значение которого для силовых полупроводниковых диодов составляет десятки, сотни и тысячи ампер (в заы<симости от типа диода),

Рис. 2.1. Вольт-ампериая характеристикаРис. 2.1. Вольт-ампериая характеристикав то время как напряжение на нем остается незначительным — единицы вольт. Если к диоду приложено обратное напряжение, то через р-п переход протекает незначительный обратный ток порядка нескольких миллиампер, так что практически все напряжение источника падает на диоде. Таким образом, если к источнику переменного

Рис. 2.1. Вольт-ампериая характеристика

Рис. 2.1. Вольт-ампериая характеристика

диоданапряжения через диод подклю

чить нагрузку, то через нее будет проходить ток только одного направления.

Если к диоду приложить обратное напряжение, превышающее определенное значение, начнется резкое возрастание обратного тока, способное вызвать разрушение р-м перехода. С помощью специальных технологических мероприятий можно добиться того, что диод может работать в условиях, когда кратковременно через него проходит обратный ток в несколько десятков ампер. Такие диоды называются лавинными. В отличие от обычного выпрямительного диода его обратная вольт-амперная характеристика в области пробоя имеет очень малое дифференциальное сопротивление (на рис. 2.1 это показано штриховой линией), так что при кратковременных перенапряжениях

в диоде рассеивается значительная энергия, а напряжение на нем остается практически неизменным. Разновидностью лавинного диода является стабилитрон, работающий в режиме электрического пробоя р-п перехода. При напряжении пробоя ток через стабилитрон резко возрастает, а напряжение на нем остается равным напряжению стабили

зации.

Технологически в одном полупроводнике можно создать несколько чередующихся п- и p-слоев. В зависимости от их числа, порядка чередования, а также с помощью определенных технологических операций могут быть созданы полупроводниковые структуры с различными электрическими свойствами [2 — 4, 6, 7].

На основе структуры типа р-п-р с удаленными друг от друга р-п переходами разработаны ограничители напряжения. При приложении иатфяжения в одном из направлений один из р-л переходов смещается в обратном направлении и ограничитель работает как один стабили- ~ трон. При перемене полярности напряжения в работу вступает другой p-门 переход и напряжение ограничивается в другом направлении.

На основе четырехслойной структуры типа р-п-р-п создан управляемый полупроводниковый прибор — тиристор, физика работы которого подробно описана в [2 8]. Вольт-амперные характеристики тиристора при разных значениях тока управления приведены на рис. 2.2. Если к тиристору приложено обратное напряжение, то он работает как диод при обратном смещении. При воздействии прямого напряжения и отсутствии тока через управляющий электрод тиристор пропускает незначительный анодный ток до определенного значения напряжения (равного напряжению переключения), при превышении которого тнрио

Рис. 2.3. Вольт-ампериые характеристики симметричного тиристора при различных токах уиравления %] >，G2 > 】G3Рис. 2.3. Вольт-ампериые характеристики симметричного тиристора при различных токах уиравления %] >，G2 > 】G3Рис. 2.2. Вольт-ампериые характеристики тиристора при различных т(жах управления IGJ < IG2 v『G3Рис. 2.2. Вольт-ампериые характеристики тиристора при различных т(жах управления IGJ < IG2 v『G3

Рис. 2.3. Вольт-ампериые характеристики симметричного тиристора при различных токах уиравления %] >，G2 > 】G3

Рис. 2.3. Вольт-ампериые характеристики симметричного тиристора при различных токах уиравления %] >，G2 > 】G3

Рис. 2.2. Вольт-ампериые характеристики тиристора при различных т(жах управления IGJ < IG2 v『G3

Рис. 2.2. Вольт-ампериые характеристики тиристора при различных т(жах управления IGJ < IG2 v『G3

тор переходит в проводящее состояние и работает как диод при прямом смещении. Если на управляющий электрод тиристора подавать нарастающее напряжение, то переход в проводящее состояние будет осуществляться все при меньших и меньших значениях прямого напряжения до полного спрямления прямой ветви вольт-амперной характеристики. Свойство тиристора отпираться только при наличии тока в цепи управления используется для регулирования мощности потребителей электрической энергии (регулирование частоты вращения в электропроводах постоянного тока, стабилизация тока, преобразование частоты и др.).

На основе пятислойных структур разработаны симметричные тиристоры [2, 3]. Вольт-амперные характеристики симметричного тиристора при различных значениях тока управления показаны на рис. 2.3. Способность проводить ток в обоих направлениях позволяет использовать симметричные тиристоры в качестве ключей и в схемах регуляторов переменного тока, а также применять их как реверсивные кон・ такторы, например для изменения направления вращения двигателей постоянного тока и регулирования частоты вращения.

Еще одна разновидность приборов на основе многослойных структур — тиристор-диод, вольт-амперная характеристика которого приведена на рис. 2.4. Эта структура позволяет совместить функции тиристора и встречно-параллельно включенного диода, что используется в некоторых схемах преобразователей для исключения нежелательных воздействий, возникающих при переходных коммутационных процессах.

В настоящее время ведется работа по созданию мощных полностью управляемых тиристоров \ которые могут быть переведены в закрытое состояние при подаче управляющего импульса в цепь управления. Успешная разработка и серийное освоение этого вида тиристоров позволили бы значительно упростить схемные решения многих разновидностей тиристорных преобразователей.

1 В некоторых источниках — тиристоры, выключаемые по цепи управления [2].

Рис. 2.4. Вольт-амперная характеристика тмрксторя, проводящего в обратном направлении,心 <)G2 <『G3Рис. 2.4. Вольт-амперная характеристика тмрксторя, проводящего в обратном направлении,心 <)G2 <『G3Фототиристор — однонаправленный переключатель тока, переводимый в проводящее состояние в результате воздействия света. Конструктивно фототиристор выполняется таким образом, что роль управляющего электрода выполняет определенный участок поверхности структуры, в котором при освещении через окно в корпусе тиристора возникает фототок, аналогичный току через управляющий электрод обычного тиристора, возникающему под воздействием напряжения источника управления

Рис. 2.4. Вольт-амперная характеристика тмрксторя, проводящего в обратном направлении,心 <)G2 <『G3

Рис. 2.4. Вольт-амперная характеристика тмрксторя, проводящего в обратном направлении,心 <)G2 <『G3

свет при рекомбинации носителей заряда в полупроводнике пользуется в оптотиристорах [2]свет при рекомбинации носителей заряда в полупроводнике пользуется в оптотиристорах [2]Свойство р-п перехода излучать ис-

свет при рекомбинации носителей заряда в полупроводнике пользуется в оптотиристорах [2]

свет при рекомбинации носителей заряда в полупроводнике пользуется в оптотиристорах [2]

Отличие от фототиристора за

ключается в том, что источником освещенности является светоизлучающий диод, излучающий необходимую световую энергию под действием приложенного к нему напряжения.

Подробное описание конструкции и механизма работы фото- и оптотиристоров приведено в [2, 9].

Транзистором называется усилительный прибор, действие которого основано на управлении движением носителей электрических заря

дов в полупроводниковом кристалле.

В самом общем виде транзистор представляет собой монокристалл полупроводника, разделенный двумя близкорасположенными р-и переходами на три области: эмиттер, базу и коллектор. В зависимости от порядка чередования типов проводимости областей различают транзисторы р-п-р и /i-p-zi-типов [10].

В отличие от тиристора транзистор может работать в режиме непрерывного усиления, когда значение коллекторного тока в определенном диапазоне изменения тока базы зависит от значения последнего.

Мощные транзисторы работают преимущественно в ключевом режиме. При этом, как Прав ило^ транзистор включается по схеме с общим эмиттером (рис. 2.5). Рабочая точка транзисторного ключа может находиться в четырех областях (рис. 2.6):

в области отсечки. При этом эмиттерный и коллекторный переходы транзистора смещены в обратном направлении. Токи, протекающие через транзистор, малы. Этот режим соответствует разомкнутому состоянию транзисторного ключа;

в области насыщения. При этом оба р-п перехода имеют прямое смещение. Через транзистор протекает максимально возможный в данной схеме ток (ток насыщения). Этот режим соответствует замк* иутому состоянию транзисторного ключа;

в активной области. При этом эмиттерный переход смещен в прямом направлении^ а коллекторный — в обратном, транзистор работает как усилительный элемент. Эта область является переходной при работе транзистора в ключевом режиме;

Рис. 2.5. Включение транзистора ио схеме с общим эмиттером

Рис. 2.6. Области статических характеристик транзистора:

1 — область насыщения; 2 — область отсечки, 3 — активная область

в инверсной области. При этом эмиттерный период смещен в обратном направлении, а коллекторный в прямом, через транзистор протекает обратный ток.

Более подробно физика работы и описание электрических свойств мощных транзисторов приведены в [11].

КОНСТРУКЦИЯ И СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Конструкция силовых полупроводниковых приборов должна обеспечить их высокую эксплуатационную надежность, необходимый срок службы、минимальную массу и габаритные размеры, простое и надежное соединение с охладителем, удобство группового соединения и др.

Основой конструкции полупроводникового прибора является выпрямительный элемент, качество которого определяет электрические параметры прибора. Выпрямительный элемент представляет собой конструкцию, в которой кремниевая пластина с образованным в ней сочетанием р-n переходов (структура) иапаяна на термокомпенсатор (вольфрам, молибден) или сплавлена с иим. В таком виде выпрямительный элемент монтируется в корпус прибора с помощью найки или прижима, а затем корпус прибора герметизируется с помощью сварки или завальцовки. Это обеспечивает механическую прочность структуры и защищает ее от влияния окружающей среды.

В последнее время наибольшее распространение получают приборы прижимной конструкции, значительно облегчающей работу прибора в условиях циклической токовой нагрузки и предотвращающей быстрое разрушение контактных соединений В качестве примера на рис. 2.7 изображен разрез арматуры штыревого тиристора Т171-320.

На медном основании 1 располагается выпрямительный элемент 2 с центральным управляющим электродом. Для улучшения электрического контакта со стороны основания вытфямительного элемента помещаются серебряные прокладки 3. По оси катодного вывода 4 высверлено отверстие для вывода управляющего электрода 5, который прижимается к центральному управляющему электроду выпрямительного элемента с помощью пружины 6. Управляющий вывод через радиальное отверстие выводится во внешнюю среду с помощью изоли-

Рис. 2.7. Конструкция тиристора Т171-320 до завальцовки в корпусРис. 2.7. Конструкция тиристора Т171-320 до завальцовки в корпусция тиристора таблеточногочие от штыоевого hdh6odwция тиристора таблеточногочие от штыоевого hdh6odw

Рис. 2.7. Конструкция тиристора Т171-320 до завальцовки в корпус

Рис. 2.7. Конструкция тиристора Т171-320 до завальцовки в корпус

ция тиристора таблеточного

чие от штыоевого hdh6odw

ция тиристора таблеточного

чие от штыоевого hdh6odw

рованного проводника 7. Управляющий электрод изолирован от катодного вывода с помощью изолятора 8. Катодный вывод по высоте прибора изо лирован от других элементов с помощью изолирующей трубки 9. Для создания необходимого усилия прижима служат тарельчатые пружины 10 При сборке прибора давление от пресса с помощью держателя 11 передается на конструкцию через опорную шайбу 12 и опорный изолятор /3. Держатель под действием давления входит во фланец 14, после чего производится за вальцовка по фланцу.

Конструкция прибора в собранном виде показана на рис. 2.8. На арматуру надевается металлокерамический корпус, нижнее основание которого приваривается к буртику фланца. Во втулку корпуса вставляется гибкий силовой вывод, и производится обжим.

На рнс 2 9 показана конструк- исполнения типа Т153-630. В отлив этой конструкции необходимое

усилие сжатия создается извне либо с помощью соответствующей конструкции охлаждающего устройства, либо путем применения других специальных зажимных устройств, обеспечивающих регламентируемое усилие сжатия при электрических нагрузках.

Выпрямительный элемент 2 с центральным управляющим электродом помещен между основаниями металлокерамического корпуса, состоящего из собственно корпуса 2 и крышки 3. Между основаниями корпуса и выпрямительного элемента расположены серебряные прокладки 4, причем в центре верхней прокладки имеется отверстие для вывода управляющего электрода. В крышке корпуса 3 имеется осевое углубление для управляющего электрода 5 и радиальное отверстие для управляющего вывода. Управляющий электрод центрируется с помощью керамической втулки 6 и поджимается пружиной 7. Фторопластовое кольцо 8 служит для исключения смещения выпрямительно-

Рнс. 2.8. Конструкция тиртстора Т171-320 иосле окончательной сборки

го элемента относительно оснований корпуса. В основаниях имеются углубления 9 под штифты, фиксирующие положение таблетки относительно поверхностей охлаждающих устройств, на которые монтируется тиристор.

На рис. 2.10 показана конструкция тиристора Т160 с выпрямительным элементом, припаянным к анодному и катодному выводам. Выпрямительный элемент вначале напаивается на медное основание Л служащее анодом тиристора. К верхнему термокомпенсатору выпрямительного элемента припаивается чашечка 2, в которую впаивается внутренний гибкий вывод 3, соединенный внутри стальной втулки с внешним гибким силовым выводом 4. К управляющему p-и переходу выпрямительного элемента припаивается внутренний управляющий электрод 5, соединенный через изолированную стальную втулку 6 с наконечником управляющего электрода 7. В медном основании имеется кольцевая выточка, в которую перед установкой корпуса 8 помещается фторопластовая прокладка 9, усиливающая после завальцовки стыков крышки и основания степень герметизации прибора. Выводы силового катодного и управляющего электродов осуществляются через метал- лостеклянную крышку. Основание корпуса изготавливается совместно с нарезным болтом 70, служащим для соединения прибора с охлаждающим устройством#

Кроме рассмотренных конструкций силовых полупроводниковых приборов штыревого и таблеточного исполнения, получивших наибольшее распространение, применяются также корпуса с плоским основанием и под запрессовку. Корпуса с плоским основанием применяются в приборах для бесщеточных систем возбуждения мощных турбогенераторов. Основания таких корпусов изготавливаются без шпильки и имеют круглую или квадратную форму. По углам квадрата или по периметру окружности имеются отверстия для крепления прибора к охладителю с помощью болтов.

Конструкция корпуса под запрессовку применяется для автотракторных диодов. Основание корпуса имеет форму медного стаканчика с наружной насечкой, к которому сверху припаяно стальное коль、 цо диаметром, большим диаметра стаканчика. Запрессовка такого прибора производится давлением на выступающую часть стального кольца.

Рис. 2.11. Конструкции тиристора Т500 в сборе с охладителем ОА-031

Наибольшую сложность представляет сборка с охладителями приборов таблеточной конструкции. В качестве примера на рис. 2.11 приведена конструкция тиристора Т500 в сборе с охладителем ОА-031. Тиристор I крепится между двумя охладителями 2 н 3 с помощью болтов 4 н 5. Болты изолированы от охладителя^золирующю^и втулками 6 и 7. Требуемое усилие сжатия обесп^зийается траверс^^чи закаленной стали. Для обеспечения рамо^лерного давления на контактные поверхности тиристора усилиехжатия от траверсы на охладители4 передается через изолятор с пол^(х}>ерическими выступами, помещенный между траверсой и охладителем 2. Контроль усилия сжатия осуществляется по прогибу траверсы с помощью специальных индикаторов..

Электрические потери, обусловленные прохождением тока через полупроводниковый прибор, вызывают выделение теплоты, которая отводится с помощью систем охлаждения. Основные требования, предъявляемые к системам охлаждения, следующие:

минимальное тепловое сопротивление при минимальном расходе охлаждающего агента;

обеспечение необходимого усилйя сжатия для систем охлаждения приборов таблеточной конструкции;

высокое качество поверхностей, контактирующих с прибором, в части шероховатости и неплоскостности;

минимальные габариты и масса;

удобство монтажа прибора в сборе с охладителем в конструкции преобразователей;

минимальный перепад давления при принудительном охлаждении.

При монтаже приборов штыревого типа на охладители должен обеспечиваться определенный закручивающий момент, значение которого указывается в справочных данных для прибора и реализуется с помощью специальных моментных ключей. Более сложным является монтаж приборов таблеточного типа. Здесь необходимо, во-первых, обеспечить равномерность сжатия по всей поверхности и, во-вторых, создать заданное усилие сжатия. Последнее обеспечивается с помощью специальных устройств, а порядок монтажа определяется инструкциями заводов-изготовителей.

Большое значение при сборке приборов с охладителями имеет соблюдение их соосности. Кроме того, недопустимо применять в качестве прокладок материалы, создающие в контактных соединениях пары, приводящие к быстрой коррозии. И то, и другое приводит к увеличению тепловых сопротивлений, что ухудшает нагрузочную способность приборов.

Следует помнить, что для обеспечения эффективности принудительного охлаждения охладители систем воздушного охлаждения должны монтироваться таким образом, чтобы их ребра были параллельны направлению воздушного потока. При применении охладителей систем водяного охлаждения должны быть учтены требования к качеству воды (удельное электрическое сопротивление не должно влиять на перераспределение напряжения между участками электрической схемы преобразователя).

РАЗДЕЛ 3

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯИ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПАРАМЕТРЫСИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

ПРИБОРОВ

СИСТЕМА ПАРАМЕТРОВ

Параметры силовых полупроводниковых приборов разделены на две группы [12]: 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 полупроводникового 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 предельные условия могут быть максимальными и минимальными, при этом им соответствуют максимально допустимые значения и минимально допустимые значения. Предельно допустимые значения устанавливают на основе опыта, испытаний или расчетов.

Характеризующий параметр — значение электрической, тепловой или механической величины, которое характеризует соответствующее свойство прибора. Характеризующие параметры являются непосредственно или косвенно измеряемыми величинами.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

В отличие от ранее действовавших нормативно-технических документов в настоящих стандартах все параметры приборов обозначаются буквами латинского алфавита [13]. При этом система обозначений основана на следующих основных правилах:

Основные буквы. Импульсные значения, средние значения, постоянные значения и действующие значения обозначаются прописными буквами. Мгновенные значения изменяющихся во времени величин обозначаются строчными буквами.

Индексы обозначаются в основном прописными буквами. Исключение составляет обозначение предельных значений m (максимально допустимое значение) или min (минимально допустимое значение), критических значений индексом crit и общих (суммарных) значений индексом tot, а также строчные индексы в соответствии со следующим перечнем:

А — вывод анода

АУ, (AV) — среднее значение

(ВО) — соответствует переключению

(BR) — соответствует пробою

Z>, d — закрытое состояние, в качестве второй буквы — неотпирающий

F — прямое направление (относится к диоду) “

G, g — вывод управляющего электрода

Н — соответствует удержанию

К — вывод катода

L — соответствует включению

М — основной вывод, импульсное (амплитудное) значение

О — разомкнутая цепь

(OV) — соответствует перегрузке

Q — запирающий

К г — обратное направление, в качестве второй буквы — повторяющийся, соответствует восстановлению

RMS, (RMS) — действующее значение

S — короткозамкнутая цепь; в качестве второй буквы — неповторяющийся

Т — открытое состояние (относится к тиристору), в ка' честве второй буквы — отпирающий (ТО) — пороговый

W — рабочий

Строчными буквами обозначаются индексы: сот — коммутационный d — задержка /-спад г — нарастание s — запаздывание f — включение

Пример применения буквенных обозначений приведен на рис. 3.1, где: iT — мгновенное значение; /тх^— среднее значение; Itrms — действующее значение; Itrm — повторяющееся импульсное значение.

Рис. 3.1, Пример применения буквенных обозначений (примой ток тиристора как функция времени)

Применяются буквенные обозначения для: токов /, i, напряжений U,弘 мощности Р, р, температуры Т, времени 厶 теплового сопротивления R, переходного теплового сопротивления Z.

Используются индексы, относящиеся к температуре: а — окружающая среда, с — корпус, j - переход.

Для обозначения тепловых сопротивлений и переходных тепловых сопротивлений основными буквами являются соответственно R и Z. Частичным индексом для R является /А (灭就)，для Z - (th)t(Z(ih)l).

Термины определения и буквенные обозначения параметров силовых полупроводниковых приборов, используемые в справочнике, приведены в табл. 3.1 —3.6, охладителей — в табл. 3.7, где определения терминов даны в соответствии с [13, 28], а наименования и буквенные обозначения приведены как для новой, так и для прежней систем, причем для прежней системы обозначений они приведены в скобках.

Таблица 3 7 Термины по тепловым характеристикам (общие дли всех типов иряборов)

Термин

Обозначение

Определение

Эффективная эквивалентная температура перехода (температура структуры)

Зет)

Теоретическая температура, осно&анная на упрощенном представлении тепловых и электрических свойств прибора

Температура корпуса

Температура в заданной внешней контрольной точке на (или в) корпусе прибора (на габаритных чертежах контрольная точка обозначается m2)

Температура окружающей среды

Tg

Температура в заданной внешней контрольной точке 卧 охлаждающей прибор или его охладитель среде

Тепловое сопротивление переход — среда (структура — среда)

Rfhja (&т, ст — X)

Отношение разности температуры перехода и температуры окружающей среды к мощности потерь в приборе в установившемся режиме

Тепловое сопротивление переход - корпус (структура —корпус)

^thje (^т, ст — к)

Отношение разности темперт- туры перехода и температуры корпуса к мощности потерь в приборе в установившемся режиме

Переходное тепловое сопротивление переход — среда (структура — ч)еда)

Z((h)tja (「т, ст — к)

Отношение изменения разности в конце интервала времени между температурой перехода и температурой окружающей среды к скачкообразному изме> нению мощности потерь в начале того же интервала времени, вызывающему изменение температуры

Переходное тепловое сопротивление переход — корпус (структура — корпус)

Z(紡丿 ус (гт, ст — к)

Отношение изменения разности в конце интервала времени между температурой перехода и температурой корпуса к скачкообразному изменению мощности потерь в начале того же интервала, вызывающему изменение температуры

Рис. 3.2. Вольт<амперная характеристика дмода:

7 — прямая характеристика; 2 — обратная характеристика, 3 — область пробоя, 4 — прямолинейная аппроксимация прямой характеристики, 5 — пороговое напряжение Ur。, 6 — напряжение пробоя U(br)

Рис. 3.3. Характеристика процесса обратного восстановления:

iFUk — прямой ток диода (ток в открытом состоянии тнрнстора), ir —обратный ток, /&&“ — импульсный ток обратного восстановления, t^ — времяобратного восстановления, /5 — время запаздывания обратного напряжения,у — время спада обратного тока, Qrr — заряд обратного восстановления,Qs — заряд запаздывания, Q^ — остаточный заряд

Таблица 3 2 Термины для диодов

Термин

Обозначение

Определение

Анодное напряжение

UA («а)

Напряжение между выводами анода и катода1

Анодный ток

U (【а)

Ток, протекающий через выводы анода и катода

Вольт-амперная характеристика

Функция, выражающая зависимость анодного тока от анодного напряжения

Прямое направление

Направление тока, в котором диод имеет наименьшее сопротивление

Прямая характеристика

Функция, выражающая зависимость прямого тока от прямого напряжения (рис 3 2, область wj > 0)

Прямолинейная аппроксимация прямой характеристики

Аппроксимация прямой характеристики с помощью прямой линии, пересекающей эту характеристику в двух определенных точках (рис 3 2)

Обратное направление

Направление тока, в котором диод имеет наибольшее сопротивление

Термин

Обозначение

Определение

Обратная характеристика

-

Функция, выражающая зависимость обратного тока от обратного напряжения (рис. 3.2, область wj < 0)

Область пробоя

Участок обратной характеристики, соответствующий напряжению, большему напряже< ния пробоя

Прямое напряжение (прямое падение напряжения)

”F("o,c)

Напряжение на выводах диода (анод Л, катод К), обусловленное током в прямом направлен НИИ

Пороговое напряжение

U(m)(3))

Значение прямого напряжения, определяемое точкой пересечения линии прямолинейной аппроксимации прямой характеристики с осью напряжения (рис. 3.2)

Импульсное прямое напряжение (прямое падение напряжения)

UfmWq，с)

Мгновенное значение прямого напряжения, обусловленное прямым током заданного значения (на габаритных чертежах контрольные точки обозначаются ml)

Обратное напряжение

U&(%6p)

Отрицательное анодное напряжение

Напряжение пробоя (максимальное обратное напряжение)

U(B&) (^обр т)

Обратное напряжение, при котором обратный ток через диод превышает заданное значение (см. рис. 3.2)

Неповторяющееся импульсное обратное напряжение (неповторяющееся напряжение)

U&SM (Uh,h)

Наибольшее мгновенное значение любого неповторяющегося обратного напряжения, прикладываемого к диоду

Повторяющееся импульсное обратное напря-

и我我拉(%)

Наибольшее мгновенное значение обратного напряжения,

жение (повторяющееся напряжение)

-

включая все повторяющиеся, но исключая все неповторяющиеся напряжения

Импульсное рабочее обратное напряжение (рабочее напряжение)

UrWM(^^

Наибольшее мгновенное значение обратного напряжения, исключая все повторяющиеся напряжения

Постоянное обратное напряжение

U& (Sioct)

Обратное напряжение с постоянным значением

Прямой ток

if Ca, o, c)

Ток через диод в направлении меньшего сопротивления

Термин

Обозначение

Определение

Средний прямой ток

^FAvUa, о, с)

Значение прямого тока, усред-

Действующий прямой

IfRMS ((действ)

ненного по всему периоду

Примечание. Для максимально допустимого среднего прямого тока применяется термин «предельный ток»

Действующее значение пря-

ток

Прямой ток перегруз-

例DQ (%, п)

мого тока за весь период

Ток, который при постоян-

ки (ток рабочей перегрузки)

Ударный неповторяю-

JFSM (^удар)

ном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который ограничен во времени так, что эта температура не превышается •

Ток, при протекании которого

щийся прямой ток (ударный ток)

Защитный показатель

「2必

превышается максимально допустимая температура перехода, но который, как предполагается, во время срока службы диода появляется редко с ограниченным числом повторений и вызывается необычными процессами в схеме (например, авариями)

Значение временного интегра-

Обратный ток

i& (^обр)

ла от квадрата ударного прямого тока

Ток через диод при приложе-

Повторяющийся им-

Irrm (А)бр)

иин обратного напряжения Обратный ток, обусловлен-

пульсный обратный ток (обратный ток)

Ток обратного восста-

Jr(-)

ный повторяющимся импульсным обратным напряжением

Обратный ток, протекающий

иовления

Дифференциальное

号(RQ

во время обратного восстановления

Значение сопротивления, оп-

прямое сопротивление (динамическое сопротивление)

Суммарная мощность

尸з（рI）

ределяемое по наклону линии прямолинейной аппроксимации прямой характеристики (рис. 3.2) Сумма средних мощностей

потерь

Средняя мощность пря-

pF(AV) (F%o,c)

потерь

Произведение мгновенных

мых потерь

Ударная мощность об-

pRSM(Робр)

значений прямого тока и прямого напряжения, усредненное по всему периоду

Мощность потерь в диоде.

ратных потерь

если он в обратном направлении в области пробоя нагружается одиночными импульсами

Терткин

Обозначетае

Определение

Время обратного восстановления

3(%,в)

Интервал времеан от момента, когда ток проходит через нулевое значение, изменяя направление с прямого на обратное, и до момента пересечения оси времени с прямой, проходящей через две точки на кривой уменьшения обратного тока с ординатами 90 и 25 % его амплитуды (рис. 3.3)

砚》6&!« залаздыюния обратного напряжения

""з, О, Н)

Интервал времени между моМентом, когда ток проходит через нулевое значение, изменяя направление с прямого на обратное, н моментом, когда обратный ток достигает амплитудного звачения (рис. 3.3)

Время спада обратного тока

у(-)

Интервал времени между мо> ментом, когда ток, изменяв направление с прямого на обратное, достигает амплитудного значения, и моментом окончания времени обратного восстановления (рис. 3.3)

Заряд восстановления

0r (2в)

Полный заряд, вытекающий из днода при переключения его с прямого тока на обратное смещение (рис. 3.3)

Заряд запаздывания

2$ (2з, о, н)

Заряд, вытекающий яз диода за время запаздывания обратного напряжения (рис. 3.3)

Остаточный заряд

0(-)

Заряд, вытекающий из анода за время спада обратного тока

(рнс. 3.3)

I Напряжение называется положительным, если потенциал анода больше потенциала катода, и отрицательным, если потенциал анода меньше потенциала катода. '

Таблица 3.3. Термины для тиристоров

Термин

Обозначение

Определение

Анодное напряжение

"/ («а)

Напряжение между анодом и катодом

Рис. 3.4. Вольт-амперные характернстнкн тнрнстора:

а — вольт-амперная характеристика при отсутствии тока управления; 6 — вольт- амперная характеристика при наличии прямого тока управления; 1 — характеристика открытого состояния; 2 — характеристика закрытого состояния； 3 — характеристика обратного непроводящего состояния; 4 — область пробоя;

5 — область отртцательного дифференциального сопротивления; 6 — точка переключения; 7 — ток удержания; 5 — прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 9 — пороговое напряжение ^/貝丁⑦；10 — напряжение переключения Ц^^; 11 — ток переключения; 12 — обратное напряжение пробоя и(вк)

Рис. 3.5. Характеристика процесса включения тиристора:

—время задержки; tgr — время нарастания; tgl — время включения; iq — ток управляющего электрода; “/ — анодное напряжение

Рис, 3.6. Характеристика процесса выключения тиристора:% — время выключения; % — анодный ток; “/ — анодное напряжение

Продолжение табл, 3.3

Термин

Обозначение

Определение

Анодный ток

^(и

Ток, протекающий через выводы анода и катода

Ток управления

Ь"у)

Ток, протекающий через вывод управляющего электрода и вывод катода

Напряжение управления

% (Uy)

Напряжение между выводом управляющего электрода и выводом катода

Вольт-амперная характеристика

Функция, выражающая зависимость анодного тока от анодного напряжения, в случае необходимости —с током управления в качестве параметра (рис. 3.4)

Термин

Обозначение

Определение

Точка переключения

—

Точка вольт-амперной характеристики, в которой дифференциальное сопротивление равно нулю и анодное напряжение достигает максимального значения (рис. 3.4)

Область отрицательного дифференциального сопротивления

Область вольт-амперной характеристики, в которой дифференциальное сопротивление является отрицательным

Закрытое состояние

Состояние тиристора, соответствующее отрезку вольт-амперной характеристики между нулевой точкой и точкой переключения или точками переключения

Характеристика закрытого состояния

—

Функция, выражающая зависимость тока от напряжения в закрытом состоянии

Открытое состояние ”

Состояние тиристора, соответствующее отрезку вольт-амперной характеристики с низким сопротивлением и низким напряжением

Характеристика откры

того состояния、

—

Функция, выражающая зависимость напряжения от тока в открытом состоянии (рис. 3.4)

Прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния

Аппроксимация характеристики открытого СОСТОЯНИЯ с помощью прямой линии, пересекающей эту характеристику в двух определенных точках (рис. 3.4)

Обратное непроводящее состояние

Состояние тиристора, соответствующее участку вольт-амперной характеристики, на котором обратные токи меньше, чем при напряжении пробоя

Характеристика обратного непроводящего состояния

Функция, выражающая зави* симость тока от напряжения в обратном непроводящем состоянии (рис. 3.4)

Область пробоя (загиба)

Участок вольт-амперной характеристики, следующий непосредственно за участком, соответствующим обратному непроводящему состоянию, на котором происходит увеличение обратного тока до значения, превышающего заданное (рнс. 3.4)

Термин

Обозначение

Определение

Напряжение в закрытом состоянии

UjD(Ua,3,c)

Анодное напряжение, когда тиристор находится в закрытом состоянии

Напряжение переключения

“О丿(/ер)

Анодное напряжение в точке переключения

Неповторяющееся импульсное напря-

UDSM(^u,^

Наибольшее мгновенное значение любого неповторяю-

жеиие в закрытом состоянии (неповторяющееся напряжение)

щегося переходного напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору

Повторяющееся импульсноена

пряжение в закрытом состоянии (повторяющееся напряжение)

UQ&A/(Un)

Наибольшее мгновенное значение напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору, включая все повторяющиеся напряжения, но исключая все неповторяющиеся напряжения

Импульсное рабочее напряжение в закрытом состоянии (рабочее напряжение)

Uq%m (Up)

Наибольшее мгновенное значение напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору, исключая все повторяющиеся напряжения

Постоянное напряжение в закрытом состоянии

Uq(%oct)

Напряжение в закрытом состоянии с постоянным значением

Критическая скорость

(duD/dt)crit

Наибольшее значение с ко-

нарастания напряжения в закрытом состоянии

рости нарастания напряжения, которое в определенных условиях не вызывает переключения тиристора из закрытого состояния в открытое

Импульсное напряжение в открытом состоянии (прямое падение напряжения)

(％ o, c)

Наибольшее мгновенное значение напряжения в открытом состоянии, обусловленное током в открытом состоянии заданного значения

Пороговое напряжение

5碎（u0）

Значение напряжения в открытом состоянии, определяемое точкой пересечения линии прямолинейной аппроксимации характеристики открытого состояния с осью напряжения

Примечание. Обратное напряжение, повторяющееся импульсное обратное напряжение, неповторяющееся импульсное обратное напряжение, импульсное рабочее обратное напряжение, постоянное обратное напряжение (обозначения и определения — см. табл. 3.2).

Вольт-ампериая характеристика управляющего электродаВольт-ампериая характеристика управляющего электродаФункция, выражающая зависимость тока управления от напряжения управления

Вольт-ампериая характеристика управляющего электрода

Вольт-ампериая характеристика управляющего электрода

33332 О. Г. Чебовский и др«

33

33

Термин

Обозначение

Определение

Прямое напряжение на управляющем электроде

"尸G ("у)

Положительное напряжение между выводами управляющего электрода и катода

Отпирающее напряжение

%т2у, о)

Напряжение управления, необходимое для того, чтобы протекал отпирающий ток

Неотпирающее напряжение

Ug/HJh)

Наибольшее напряжение уп” равления, которое не переключает тиристор из закрытого состояния в открытое при »А = Uq&m

Импульсное прямое напряжение на управляющем электроде

UfGM к Uy тах)

Наибольшее мгиовеииое значение прямого напряжения иа управляющем электроде, включая все переходные напряжения

Обратное напряжение на управляющем электроде

URG ("у обр)

Отрицательное напряжение между выводами управляющего электрода и катода

Импульсное обратное напряжение иа управляющем электроде

^RGM (^у, обр max)

Наибольшее мгновенное значение обратного напряжения на управляющем электроде

Ток в закрытом состоянии (ток утечки)

lD Оа, з,с)

Анодный ток, когда тиристор находится в закрытом состоянии

Ток переключения

@0) &ер)

Анодный ток в точке переключения

Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии (ток утечки)

〔DRM(4 з с)

Ток в закрытом состоянии, обусловленный повторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии

Ток удержания

】Н ('удерж)

Наименьший анодный ток, необходимый для поддержания тиристора в открытом состоянии (рис 3 4)

Ток включения

〃(％к)

Наименьший аиодиый ток, необходимый для поддержания тиристора в открытом состоянии непосредственно после переключения из закрытого состояния в открытое после прекращения отпирающего сигнала

Ток в открытом состоя вии (прямой ток)

1Т &, о, с)

Анодный ток, когда тиристор находится в открытом состоянии

Средний ток в открытом состоянии (средний прямой ток)

^ГЛИ(4, о, с)

Значение тока в открытом состоянии, усредненное по всему периоду

Примечание Для максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии применяется термин «предельный ток»

Термин

Обозначение

Определение

Действующий ток в открытом состоянии (действующий прямой ток)

^TRMS (^действ)

Действующее значение тока в открытом состоянии за весь период

Критическая скорость

Зт/力)см

Наибольшее значение скоро-

нарастания тока в открытом состоянии (максимально допустимая скорость нарастания тока)

сти нарастания тока в открытом состоянии, которую тиристор может выдержать без повреждения

Ток перегрузки в открытом состоянии (ток рабочей перегрузки)

Ток открытого состояния, который при постоянном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который ограничен во времени так, что эта температура не превышается

Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии (ударный ток)

工TSM (『удар)

Ток открытого состояния, при протекании которого превышается максимально допустимая температура перехода, но который, как предполагается, во время срока службы тиристора появляется редко с ограниченным числом повторений я вызывается необычными процессами в схеме (например, авариями)

Защитный показатель

JR由

Значение временного интетра* ла от квадрата ударного тока в открытом состоянии

Обратный ток

*А (，о6р)

Анодный ток, когда тиристор находится в непроводящем состоянии

Повторяющийся импульсный обратный ток (обратный ток)

如ЛГ (4>6р)

Обратный ток, обусловленный повторяюидамся импульсным обратным напряжением

Ток обратного восстановления

"г0о)

Диодный ток, протекающий во время обратного восстановления

Резистивный обратный ток

lR

Анодный ток, протекающий после окончания времени обратного восстановления

Прямой ток управляющего электрода (ток управления)

lFG «у)

Ток управляющего электрода при прямом напряжении на управляющем электроде

Отпирающий ток

2*

4；Г（^у,о）

Наименьший ток управляющего электрода, необходимый для переключения из закрытого состояния в открытое при

= 12 В

35

Термин

Обозначение

Определение

Неотпирающий ток

】GD ('у, н, о)

Ток управляющего электрода при неотпирающем напряжении на управляющем электроде

Обратный ток управляющего электрода

lRG ("у, обр)

Ток управляющего электрода при обратном напряжении иа управляющем электроде

Дифференциальное сопротивление В открытом состоянии (динамическое сопротивление)

卄(&)

Значение сопротивления, определяемое по наклону линии прямолинейной аппроксимации характеристики открытого состояния

Средняя мощность потерь в открытом состоянии

РТ{А^РЛ,О^

Произведение мгновенных значений тока и напряжения в открытом состоянии, усредненное по всему периоду

Мощность потерь в обратном непроводящем состоянии

”обр)

Мощность потерь, обусловленная током в обратном непроводящем состоянии

Мощность потерь при включении

Р?Т (尸 вк)

Мощность потерь в тиристоре при его переключении с определенного напряжения в закрытом состоянии на определенный ток в открытом состоянии

Мощность потерь при выключении

P&Q(PJ

Мощность потерь в тиристоре при его переключении с определенного тока в открытом состоянии на определенное обратное напряжение

Мощность потерь на управляющем электроде (мощность потерь в цепи управления)

PG (Ру)

Мощность потерь, обусловленная током управления

Время включения

tgt «ВК)

Интервал времени, в течение которого тиристор переключается из закрытого состояния в открытое при наличии отпирающего импульса управления

Примечание. Обычно время включения измеряется от момента, когда импульс управления достигает 10 % наибольшего значения, до момента, когда анодное напряжение понижается до 10 % начального зца- чения (рис. 3.5)

Термин

Обозначение

Определение

Время

задержки

tgd (Ь)

Интервал времени между моментом, когда импульс управления достигает 10 % наибольшего .значения, и моментом, когда анодное напряжение понижается до 90 % начального значения, при переключении тиристора с помощью отпирающего импульса управления из закрытого состояния в открытое (рис. 3.5)

Время

нарастания

%г «н)

Интервал времени между моментом, когда анодное иапряже* ние понижается до 90 % своего начального значения, и моментом, когда оно достигает 10% начального значения, при переключении тиристора с помощью отпирающего импульса управления из закрытого состояния в открытое (рис. 3.5)

Время

выключения

Q«b)

Наименьший интервал времени между моментом, когда анодный ток после виешиего переключения основных цепей понизился до нуля, и моментом, в который определенное анодное напряжение проходит через нуль без переключения тиристора (рис. 3.6)

Примечание. Определения и обозначения времени обратного вос- стаиовлеиия, времени запаздывания обратного напряжения, времени спада обратного тока, заряда восстановления, заряда запаздывания и остаточного заряда аналогичны определениям и обозначениям этих параметров для диодов (см. табл. 3.2).

Таблица 3.4. Термины для симметричных тнрнсторов

‘Термин*

Обозначение

Определение

Основные выводы

АЛ, №(—)

Два вывода, через которые протекает основной ток

Основное напряжение

^м» "" (一)

Напряжение между основными выводами (рис. 3.7)

Основной ток

加，山(-)

Ток, протекающий через основные выводы

Термин

Обозначение

Определение

Критическая скорость нарастания коммутационного напряжения (максимально допустимая скорость нарастания напряжения после коммутации)

Примечание. О тиристоров (табл. 3.3),

(duD\

пределения остальны? где вместо слова

Наибольшее значение скорости нарастания основного напряжения, которое непосредственно после нагрузки током в открытом состоянии в противоположном направлении не вызывает переключения симметричного тиристора из закрытого состояния в открытое (рис. 3.8) параметров те же, что и для «анодный (-ое, -ая)» следует

употреблять «основной (-ое, -ая)».

Рнс. 3.7. Вольт-амперные характеристики симметричного тиристора:

а — вольт-амперная характеристика при отсутствии тока управления; 6 — вольт-ампериая характеристика при наличии тока управления; 1 — характеристика открытого состояния; 2 — характеристика закрытого состояния； 3 — область отрицательного дифференциального сопротивления; 4 — точка переключения; 5 — ток удержания; 6 — прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 7 — пороговое напряжение 。以丁。)； 8 — напряжение переключения U(so)； 9 — ток переключения

Рис. 3.8. К определению термина (叫)/力)纱加

Необходимо обратить внимание на то, что в отличие от тиристоров, где ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии Itsm — это одиночный полусинусоидальный импульс длительностью 10 мс, для симметричного тиристора Itsm — это две полуволны тока разной полярности каждая длительностью 10 мс, следующие друг за другом с частотой 50 Гц. Кроме того, следует иметь в виду, что тепловые сопротивления симметричного тиристора измеряются на переменном токе, а не на постоянном, как для тиристоров. Тепловые сопротивления на постоянном токе даются как информационные параметры для случая работы симметричного тиристора в режиме реверсивного контактора (при односторонней проводимости).

Таблица 3.5. Обозиачения параметров тиристоров-диодов

Термин

Обозначение

Напряжение в обратном проводящем состоянии

Пороговое напряжение в обратном проводящем состоянии

Импульсное напряжение в обратном проводящем состоянии

Ток в обратном проводящем состоянии

Средний ток в обратном проводящем состоянии

Действующий ток в обратном проводящем состоянии

Постоянный ток в обратном проводящем состоянии

Повторяющийся импульсный ток в обратном проводящем состоянии

Ток перегрузки в обратном проводящем состоянии

Ударный неповторяющийся ток в обратном проводящем состоянии

Дифференциальное сопротивление в обратном проводя- -щем состоянии

Мощность потерь в обратном проводящем состоянии

Время прямого восстановления

Заряд прямого восстановления

и&(т。) Urm

^RAV

Irrm

fRSM

『R

PR，PR 'dr

Примечание. Тиристоры-дноды характеризуются также, аналогично симметричным тиристорам, термином «критическая скорость нарастания коммутационного напряжения».

Поскольку тиристор-диод представляет собой как бы параллельное соединение тиристора, не проводящего в обратном направлении, и диода, включенного таким образом, что он проводит ток в направлении, когда к тиристору приложено обратное напряжение, то характеризующие параметры те же, что у тиристора, когда протекает прямой ток, и диода при проводящем состоянии, когда протекает обратный ток. В последнем случае вместо термина «прямое направление», применяемого для диода, применяется термин «обратное проводящее состояние». Обозначения параметров тиристоров- диодов для обратного проводящего состояния приведены в табл. 3.5, вольт-амперная характеристика — на рис. 3.9.

ального сопротивления; 5 — точкаального сопротивления; 5 — точкаРис. 3.9. Основная характеристика тиристора, проводящего в обратном иа- правленмн:

ального сопротивления; 5 — точка

ального сопротивления; 5 — точка

а — вольт-амперная характеристика, соответствующая нулевому току управляющего электрода, б — вольт-амперная характеристика, соответствующая текущему прямому току управляющего электрода; 1 — характеристика открытого состояния, 2 — характеристика закрытого состояния; 3 — характеристика обратного проводящего состояния, 4 — область отрицательного дифференци- переключения; 6 — ток удержания; 7 —

прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 8 —прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 8 —прямолинейная аппроксимация характеристики обратного проводящегосостояния; 9 — пороговое напряжение ^ЦТО)^ ^0 — пороговое напряжениев обратном проводящем состоянии; 11 — напряжение переключения U(b”12 — ток переключения

прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 8 —

прямолинейная аппроксимация характеристики открытого состояния; 8 —

Таблица 3 6. Обознач^не параметров силовых транзисторов

Термин

Обозначение

Максимально допустимый постоянный ток коллектора

Максимально допустимый импульсный ток коллектора

『СМ

Максимально допустимый постоянный ток базы

Максимально допустимый импульсный ток базы

】вм

Максимально допустимое постоянное напряжение коллек-

□СЕ

тор —эмиттер

Максимально допустимое импульсное напряжение коллек-

UcBO

тор —база

Напряжение насыщения коллектор — эмиттер

^餌

Максимально допустимое напряжение эмиттер — база

Ueb

Статический коэффициент передачи тока

的IE

Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощ-

Pc

иость коллектора

Тепловое сопротивление переход — корпус

^thjc

Время включения

Время выключения

工切

Эффективная эквивалентная температура перехода

4

Эмиттер

E

База

В

Коллектор

С

Таблица 3 7. Термины для охладителей

Термин

Обозначение

Определение

Охладитель

Узел или деталь, предназначенные для отвода выделяемой полупроводниковым прибором теплоты в охлаждающую среду

Контактная поверхность

Контрольная точка

КП

Поверхность соприкасающихся элементов охладителя и полупроводникового прибора на пути теплового потока от прибора к охладителю

Заданная точка для определения показателей состояния охладителя и охлаждающей среды: температуры, расхода и скорости охлаждающей среды

Температура контакт- .ной поверхности

Температура в контрольной точке охлаждения на контактной поверхности охладителя

Мощность отводимой теплоты

尸尸（尸Т）

Количество теплоты, отводимой охладителем в единицу времени от полупроводникового прибора, работающего в установившемся тепловом режиме

Скорость воздуха в межреберных каналах

3

Среднее арифметическое значение скорости потока воздуха в межреберных каналах охладителя

Объемный расход охлаждающей воды

0

Величина, равная объему охлаждающей воды, прошедшей через поперечное сечение системы охлаждения в единицу времени

Тепловое сопротивление охладитель — среда

Rthha

Тепловое сопротивление при размещении контрольных точек на контактной поверхности и в охлаждающей среде

Тепловое сопротивление корпус — охладитель

R【hch

Тепловое сопротивление при размещении контрольных точек на корпусе полупроводникового прибора и на контактной поверхности охладителя

Переходное тепловое сопротивление охладитель —среда

4曲）俏а

Отношение изменения разности температур в контрольных точках, расположенных на контактной поверхности и в охлаждающей среде, достигнутого в конце определенного интервала времени, к вызывающему его ступенчатому изменению мощности отводимой теплоты в начале того же интервала времени

Примечания: 1. Непосредственно перед началом этого интервала времени распределение температуры внутри охладителя должно быть постоянным во времени. 2. Переходное тепловое сопротивление является функцией продолжительности интервала времени

3・3・ ПОВТОРЯЮЩЕЕСЯ И НЕПОВТОРЯЮЩЕЕСЯИМПУЛЬСНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

На рис. 3.2 и 3.4 приведены вольт-амперные характеристики диода и тиристора. При рассмотрении этих характеристик видно, что при превышении определенного обратного напряжения U（br）у диода и тиристора обратный ток может достигать больших значений, что приводит, как правило, к необратимым изменениям в структуре и выходу прибора из строя. Если превысить определенное значение в закрытом состоянии U（bo）тиристора, то он переходит в открытое состояние без подачи управляющего сигнала, что при работе преобразователей равносильно аварийному режиму. Поэтому разработчик приборов устанавливает определенные границы прикладываемого к прибору напряжения, непрсвышение которых гарантирует его нормальную работу при эксплуатации. Основными параметрами, устанавливаемыми для приборов по напряжению, являются повторяющееся и неповторяющееся импульсные напряжения.

Для пояснения количественных характеристик этих параметров используем вольт-амперные характеристики тиристора в обратном непроводящем и закрытом состояниях （рис. 3.10）.

Рис. ЗЛО. К пояснеяию количественных характеристик основных параметров приборов по напряжению:

/р — ток в закрытом состоянии; i；； — обратный ток; wp — напряжение в закрытом состоянии; «д — обратное напряжение; U^g^ — напряжение пробоя; ^DSM— неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии; Udrm — повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии; Uqwm — импульсное рабочее напряжение в закрытом состоянии; Uq — постоянное напряжение в закрытом состоянии; U^sm — неповторяющееся импульсное обратное напряжение; Ujyy/— повторяющееся импульсное обратное напряжение; Urwm ~~ импульсное рабочее обратное напряжение; Ur — постоянное обратное напряжение; U（bo）— напряжение переключения

Класс силовых полупроводниковых приборов определяется по значению:

повторяющегося импульсного обратного напряжения Urrm для диодов;

наименьшему из значений повторяющегося импульсного обратного напряжения Urrm и повторяющегося импульсного напряжения в закрытом состоянии Udrm для тиристоров;

наименьшему из значений повторяющегося импульсного напряжения в закрытом состоянии, измеренных в обоих направлениях для симметричных тиристоров.

Повторяющееся импульсное обратное напряжение и повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии определяются путем умножения иа коэффициент Л < 1 (конкретные значения Z определяет предприятие-изготовитель прибора) напряжений пробоя и переключения. Значения этих параметров выражаются в сотнях вольт, а число сотен вольт определяет класс прибора.

При работе преобразователей могут возникать коммутационные напряжения, превышающие по амплитуде напряжения при нормальной работе в статических режимах. Для этих случаев в справочных данных приводятся значения иеповторяющегося импульсного обратного напряжения Ursm (и напряжения в закрытом состоянии UDsm)^ ко" торые ие должны превышаться при любых режимах эксплуатации.

Для повышения надежности работы силовых полупроводниковых приборов их обычно выбирают с запасом по напряжению, т. е. выбирают рабочее напряжение несколько меиьшим повторяющегося. В качестве параметра, регламентирующего этот запас, используется импульсное рабочее обратное напряжение Urwm (и напряжение в закрытом состоянии UDwj^.

При работе приборов в ждущем режиме (в цепях постоянного тока) через прибор протекает постоянный обратный ток (ток в закрытом состоянии). При этом выделяемая в структуре мощность может достигать значения, при котором происходит значительный перегрев структуры. Поэтому напряжение, прикладываемое к прибору в этом режиме, должно быть ограничено. В справочных данных для каждого класса прибора приводятся значения постоянного обратного напряжения Ur (и постоянного напряжения в закрытом состоянии U。).

МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ СРЕДНИЙ ТОК(ПРЕДЕЛЬНЫЙ ТОК)

Максимально допустимый средн”而 ток характеризует нагрузочную способность силовых полупроводниковых приборов. В зависимости от условий работы прибора различают следующие значения максимально допустимого среднего тока.

Максимально допустимый 1 средний ток при заданной температуре корпуса — среднее за период значение прямого тока (тока в от-

'Вместо «максимально допустимый ток» можно использовать термин «предельный ток».

крытом состоянии), протекающего через прибор, работающий в однофазной однополупериодной схеме выпрямления с активной нагрузкой при частоте 50 Гц, синусоидальной форме тока с углом проводимости 180 °, когда при установившемся тепловом состоянии температура корпуса равна заданному значению, а температура перехода равна максимально допустимой.

Для диодов

l/^ го)+ 9&т % 'К〕一 и(砌

lFAvm = —.(3.1a)

4,9Ь

UгgUгgДля тиристоров и симметричных тиристоров при односторонней проводимости

Uгg

Uгg

(3.16)

где U[то) (^т(то) "~ пороговое напряжение, В; гг — дифференциальное сопротивление, Ом; Tjm — максимально допустимая температура перехода, ℃; [TJ — температура корпуса, указанная в стандарте или ТУ на даьШый тип прибора, ℃; RthJC — тепловое сопротивление переход — корпус, указанное в стандарте или ТУ на данный тип прибора, ℃/Вт (следует помнить, что значения Rtfyc симметричного тиристора при односторонней и двусторонней проводимостях не одинаковы).

Максимально допустимый действующий ток в открытом состоянии для симметричных тиристоров определяется при тех же условиях, но при прохождении тока в обоих направлениях:

TRMSTRMS+ 4,r 1^U г(то)+ 4,r 1^U г(то)(3.1в)(3.1в)

TRMS

TRMS

+ 4,r 1^U г(то)

+ 4,r 1^U г(то)

(3.1в)

(3.1в)

Ряд значений [Т] в выражениях (3.1а) — (3.1в) установлен стандартом [1]; для отечественных приборов применяются значения 70, 85, 100, 125, 150 ℃ (в зависимости от вида или типа).

Если требуется определить максимально допустимый средний ток при других конкретных значениях Т, или рассчитать зависимости допустимого тока от температуры корпуса, то в приведенные выражения вместо [TJ следует подставить конкретное значение Тс или ряд значений при расчете зависимости.

Максимально допустимый средний ток при заданных условиях охлаждения (действующий для симметричных тиристоров при двусторонней проводимости) отличается тем, что вместо регламентируемой температуры корпуса оговариваются температура охлаждающей среды, тип охладителя и интенсивность охлаждения (скорость охлаждающего воздуха или расход воды). Выражения для расчета максимально допустимого среднего тока при заданных условиях охлажде-

ния _имеют вид: для диодания _имеют вид: для диода^FAVm=^FAVm=(3 2а)(3 2а)

ния _имеют вид: для диода

ния _имеют вид: для диода

^FAVm=

^FAVm=

(3 2а)

(3 2а)

для тиристоров и симметричных тиристоров при односторонней проводимости

^Т AVm =^Т AVm =(3 26)(3 26)

^Т AVm =

^Т AVm =

(3 26)

(3 26)

максимально допустимый действующий ток для симметричных тиристоров при двусторонней проводимости

(丁 0)+ 4,9厂丁— — U“T0)

/ trms =/ trms =(3 2в)(3 2в)^thja

/ trms =

/ trms =

(3 2в)

(3 2в)

2,22叮

где Та — температура охлаждающей среды, ℃; Rthja = RthJC + Rlhch + + Rthha — тепловое сопротивление переход — среда, ℃/Вт; Rthjc ~ тепловое сопротивление переход — корпус; Rthch — тепловое сопротивление корпус — контактная поверхность охладителя; R^aa — тепловое сопротивление контактная поверхность охладителя —охлаждающая среда.

Значения максимально допустимого среднего тока при заданных условиях охлаждения приводятся как информационный параметр в технических условиях, отраслевых каталогах и справочных данных на прибор при температуре охлаждающей среды 40 ℃ (для воды 30 ℃) для одного или нескольких рекомендуемых типов охладителей с указанием интенсивности охлаждения.

Максимально допустимый средний ток (действующий для симметричных тиристоров при двусторонней проводимости) при заданных условиях работы может быть рассчитан из выражений:

для диода

U方 о)+ 必初 г—~-Uto

2k飢т

для тиристора и симметричного тиристора при односторонней проводимости

/и}(то)+ 必曲7~… 土 - Ut(то)

iTAV^~〃2 '"*；(3.36)

для симметричного тиристора при двусторонней проводимости

—U В。)2®т—U В。)2®т(З.Зв)(З.Зв)

—U В。)

2®т

—U В。)

2®т

(З.Зв)

(З.Зв)

В выражениях (3.3а) — (3 Зв) к巾一коэффициент формы тока, равный отношению действующего значения тока к среднему. ЗависЙ- мости коэффициентов формы от угла управления для различных схем выпрямления приведены на рис. 3.11.

В отдельных случаях при обеспечении хорошего охлаждения прибор может нагружаться током, значение которого выше максимально допустимого, оговоренного для заданных условий охлаждения. При этом не должно превышаться регламентируемое значение максимально допустимого действующего прямого тока (тока в открытом состоянии), которое указывается в информационных материалах и равно, как правило, 1,57 значения максимально допустимого среднего прямого тока (тока в открытом состоянии). Для приборов одного типоразмера с разными значениями предельного среднего тока максимально допустимый действующий ток одинаков и равен наибольшему из расчетных значений по максимально допустимому среднему току. Необходимость этого параметра обусловлена тем, что при больших действующих значениях тока прибор может выйти из строя не вследствие потери запирающей способности прибора, а из-за разрушения отдельных элементов конструкции (виутреиний и внешний гибкие выводы и др.).

С возрастанием частоты следования через прибор импульсов тока средняя за период мощность потерь, определяющая степень нагрева перехода, увеличивается. В значительно большей мере это относится к тиристорам, поскольку кроме потерь, имеющих место в диоде, нуж- 46

Рис. 3.12. Зависимость допустимойРис. 3.12. Зависимость допустимой

Рис. 3.12. Зависимость допустимой

Рис. 3.12. Зависимость допустимой

длительности импульсов г, и частоты / /| < fi </з< f^ Масштаб по осям

логарифмический

Рнс. 3.13. Зависимость допустимой суммарной энергии потерь за одни импульс Е от его длительности 厶；Е\ > Е? > Е^ > Е，Масштаб по осям логарифмический

но учитывать потери в цепи управления и потерй при включении. С целью облегчения количественной оценки этих потерь в справочных данных на бьютровосстанавливающиеся диоды и быстродействующие тиристоры приводятся зависимости допустимой амплитуды импульсов тока от длительности импульса и частоты, а также зависимости допустимой суммарной энергии потерь за импульс от его длительности. По первым характеристикам можно без расчетов определить допустимость нагрузки прибора импульсами тока определенной амплитуды и длительности, следующими с заданной частотой, если известна или задана температура корпуса прибора. Характеристики приводятся в логарифмическом масштабе (рис. 3.12) для конкретного типа прибора. При известной длительности импульсов тока %° следующих с частотой /2, допустимая амплитуда тока определяется в соответствии с рис. 3.12 и равна /fah (^тм^

Второй вид зависимостей в общем виде приведен иа рис. 3.13. Чтобы определить среднюю мощность потерь, зная амплитуду импульсов тока /pMi “TMi) и их длительность %, нужно найти по графику значение энергии одного импульса £2 (точка А) и затем умножить

его иа частоту повторения импульсов.

Необходимо иметь в виду, что нагрузочная способность тиристора на частотах, отличающихся от 50 Гц, будет уменьшаться. В общем виде такая характеристика приведена на рис. 3.14. При возрастании частоты снижение нагрузки проис-

Ржс. 3.14. Частотная характеристика силового полуироводннкового прибора

ходит из-за увеличения мощности потерь при включении и выключении тиристора.

Из рис. 3.14 видно, что снижение допустимой нагрузки имеет место и при уменьшении частоты. Это объясняется тем, что при небольшом среднем значении тока возрастает амплитуда импульсов, и хотя средняя температура остается незначительной, возрастает амплитуда ее колебаний, так что при этом может быть превышено значение максимально допустимой температуры перехода.

ХАРАКТЕРИСТИКИ УПРАВЛЯЮЩЕГО ЭЛЕКТРОДА

Для того чтобы перевести тиристор в открытое состояние, на его управляющий электрод необходимо подать сигнал определенных амплитуды, длительности и полярности. При этом амплитуда и длительность управляющего импульса ограничиваются сверху и снизу рядом требований.

Измерение отпирающих тока и напряжения управления поизводится при напряжении в закрытом состоянии, равном 12 В. При плавном повышении прямого напряжения иа управляющем электроде от

мечается момент резкого снижения напряжения в закрытом состоянии, что означает включение прибора. Измеренные в этот момент напряжения и ток управления фиксируются как отпирающие значения (L/gk

В диапазоне рабочих температур (от максимально до минимально допустимого значения) отпирающие ток и напряжение изменяются, уменьшаясь при возрастании температуры. Для определения зон гарантированного отпирания приборов конкретного типа снимаются зависимости тока через управляющий электрод от прямого напряжения управления (входные характеристики) для приборов с максимальным сопротивлением цепи управляющего электрода (Rgw) при максимально допустимой температуре приборов и с минимальным входным сопротивлением (Лст1П) при минимально допустимой температуре (рис. 3.15). Зоны гарантированного включения ограничиваются этими входными характеристиками и наибольшими для данного типа тиристоров значе

ниями отпирающих тока и напряжения при минимально и максимально допустимых температурах (Tamini Тдт), а также при нормальной (комнатной) температуре Т“ = 20 ± 5 ℃, при которой регламентируются нормируемые значения Ugth Igt конкретного типа тиристоров. На

этой диаграмме указывается также значение неотпирающего напряжения управления UGD при максимально допустимой температуре перехода.

Рнс. 3.15. Зоны гарантированного включения тиристоров: 切厶 Ugt — отпирающие ток и напряжение управления, Тат > Та > Татм

Рассмотренные диаграммы приводятся в справочных данных для постоянного напряжения на управляющем электроде. В большинстве случаев в преобразователях используется управление импульсами, причем управляющие импульсы могут иметь длительность несколько микросекунд. При этом для включения тиристора требуется больший ток через управляющий электрод, чем значение отпирающего тока управления IGT. На рис. 3.16 приведены зависимости относительного значения отпирающего импульсного прямого тока управления /fgm от Длительности управляющего импульса tQ,

Процесс отпирания тиристора происходит тем быстрее, чем с большей скоростью нарастает ток управления. При малой скорости нарастания тока управления из-за ограничения скорости распространения включенной зоны при фиксированной скорости нарастания анодного тока возникают участки с большой плотностью выделяемой мощности, что может привести к пробою полупроводниковой структуры. Поэтому значения таких параметров, как критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии и время включения, регламентированы при скорости нарастания тока управления не менее 1 А/мкс.

Процесс включения ускоряется и при повышении амплитуды тока управляющего импульса. Однако это повышение должно быть ограничено до значения, при котором мощность, выделяемая в управляющем р-п переходе, не приводит к его пробою. Для оценки допустимых значений этой мощности в справочных данных предприятий-изготовителей полупроводниковых приборов приводятся диаграммы, общий вид которых показан на рис. 3.17. При управлении постоянным током кривая допустимой мощности проходит через точку В, характеризующую верхний предел мощности. Каждая точка этой кривой соответствует значениям тока и напряжения управления, превышающим значения отпирающих напряжения и тока управления при минимально допустимой температуре и, таким образом, обеспечивающим увереи-

Рис. 3.16. Зависшпсти отмирающего импульсного тока управления Ifgm от длительности управляющего импульса !д

Iqt — отпирающий постоянный ток управления; Tjm > 弓 > Т}тт

Рис. 3.17. Предельные характеристики управляющего электрода

иое включение тиристора. Выше этой кривой лежит кривая допустимой мощности потерь при управлении импульсами длительностью Гсь Допустимое значение импульсной мощности в цепи управления в этом случае больше, чем при постоянном токе. Аналогично располагаются кривые допустимых мощностей импульсов управления при »g4 < <G3 < v £g2 v Xgl Мощность Pfgmm соответствует минимальной возможной длительности управляющего импульса (10 — 50 мкс) и исчисляется обычно сотнями ватт, тогда как допустимая мощность при постоянном токе составляет единицы ватт.

Диаграмма импульсного управления используется также для определения параметров выходных каскадов схем формирования управляющих импульсов. К таким параметрам относятся напряжение холостого хода Ur и внутреннее сопротивление генератора R「

В качестве примера на рис. 3.17 иллюстрируется принцип выбора параметров генератора управляющих импульсов [17] длительностью tG3・ Линия нагрузки генератора Rg^ ие должна проходить ниже области гарантированной зоны включения тиристора (заштрихованная зона) и может лишь касаться этой области (точка В). С другой стороны, линия нагрузки Rg^"? ие должна проходить выше линии допустимой мощности потерь в цепи управления для данной длительности импульса »G3 (точка С). Таким образом, линией нагрузки может быть линия Rr, положение которой иа диаграмме определяет напряжение холостого хода Ur и ток короткого замыкания /к 3 генератора, численно равные соответственно отрезкам OUV и О/к> $ Внутреннее сопротивление генератора управляющих импульсов R「равно частному от деления этих величин. Необходимая длительность фронта импульсов может быть обеспечена снижением индуктивности выходного импульсного трансформатора и компоновкой узлов преобразователя, при которой обеспечивается минимальная длина проводников, соединяющих схему управления с управляющим электродом тиристора.

На диаграмме импульсного управления указываются также значения максимально допустимых импульсных тока и напряжения управления Трвмт и UFGMtn, которые не должны превышаться даже при самых малых длительностях управляющего импульса. При этом нужно иметь в виду, что значения этих параметров могут быть и меньше, если их произведение для конкретного прибора превышает допустимое значение мощности управления PfGMm для заданной длительности импульса.

ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ

Во многих случаях в преобразователях на основе силовых полупроводниковых приборов используются быстродействующие схемы запиты, исключающие воздействие напряжения на элементы схемы после срабатывания (предохранители, сеточная защита, быстродействующие выключатели и др.). Структура полупроводникового прибора при отсутствии на ней напряжения может выдерживать кратковременно воздействие температуры в несколько сот градусов Цельсия *и при от- 50

сутствии вследствие этого механических разрушений остается работоспособной после остывания до рабочей температуры. Для оценки возможности воздействия аварийных токов на полупроводниковый прибор без последующего воздействия напряжения используется значение ударного прямого тока (тока в открытом состоянии). При оценке обеспечения защитных свойств преобразователя необходимо, чтобы приведенное в нормативной документации значение этого параметра было большим, чем расчетное значение ударного тока при коротком замыкании в ветвях, содержащих выбранный полупроводниковый прибор.

При использовании в качестве защитных устройств плавких предохранителей необходимо, чтобы J i2 dt предохранителя был не больше, чем защитный показатель J/ dt полупроводникового прибора. При возникновении аварийных режимов в схемах с защитой с временем срабатывания в несколько периодов наряду с импульсами сверхтока в промежутках между ними к прибору прикладывается обратное напряжение. В этом случае должна использоваться зависимость максимально допустимой амплитуды тока аварийной перегрузки от ее длительности в интервале от 10 до 200 мс с последующим приложением обратного напряжения, равного 80 % повторяющегося импульсного обратного напряжения. Эти зависимости приводятся, как правило, для начальных значений температуры перехода 20 + 5 ℃ и максимально допустимой. При выборе защиты необходимо, чтобы эти зависимости лежали выше ампер-секундной характеристики защитного устройства в диапазоне от минимально до максимально возможного времени срабатывание.

Необходимо заметить, что при воздействии вышеуказанных перегрузок допускается превышение температуры перехода над максимально допустимым значением, поэтому перегрузки допускаются ограниченное число раз за время срока службы прибора как результат необычных, например аварийных, режимов работы преобразователей.

Обычно токовая нагрузка силовых полупроводниковых приборов при нормальном режиме работы преобразователя выбирается меньше допустимой, что позволяет повысить надежность, срок службы и обеспечить уверенную работу схемы. При этом температура перехода полупроводниковых приборов ниже максимально допустимого значения, т. е. может быть допущена определенная токовая перегрузка сверх номинальной в течение определенного времени, за которое температура перехода достигнет максимально допустимого значения. Для оценки допустимых перегрузок в этом случае в справочных данных приводятся зависимости максимально допустимой амплитуды тока рабочей перегрузки от длительности при различных предварительных токовых нагрузках. Естественно, если прибор в нормальном режиме преобразователя загружен предельно, то рабочие перегрузки недопустимы.

Рабочие перегрузочные характеристики используются в случаях, когда, например, при работе преобразователя имеют место пусковые режимы (электропривод); кратковременные подключения дополнительных потребителей и др.

Поскольку режимы работы приборов весьма многообразны, невозможно привести какую-либо универсальную характеристику, отве-

чающую всем необходимым требованиям в отношении предварительных условий, видов перегрузки, способов охлаждения и др. В § 4.4 приведены расчетные соотношения, позволяющие рассчитать рабочие перегрузочные характеристики для различных режимов.

КРИТИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ НАРАСТАНИЯ ТОКАВ ОТКРЫТОМ состоянии

Включение управляемого полупроводникового прибора при наличии управляющего сигнала происходит не сразу. Процесс распространения проводящей зоны начинается вблизи управляющего электрода и идет со скоростью 30—100 м/с. При этом на небольшом участке структуры выделяется значительная мощность, что может привести

к разогреву этого участка до температуры, превышающей точку плавления кремния (1412 ℃), и прибор выйдет из строя. Поэтому каждый прибор характеризует критическая скорость нарастания тока в откры-

Рис. 3.18. К определению термина {diT(dt)crit: IfA Vm — предельный токРис. 3.18. К определению термина {diT(dt)crit: IfA Vm — предельный токтом состоянии, значение которой не должно превышаться при эксплуатации.

Рис. 3.18. К определению термина {diT(dt)crit: IfA Vm — предельный ток

Рис. 3.18. К определению термина {diT(dt)crit: IfA Vm — предельный ток

Разбраковка приборов по (diT/dt)crit производится путем пропускания через них импульсов тока с амплитудой, равной двойному значению предельного тока, и с заданной скоростью нарастания (рис. 3.18). Крутизна нарастания тока рассчитывается по формуле

diT/dt =什“"2 工(3.4)

Прибор считается выдержавшим испытание, если не про

изошло параметрического отказа.

Определение (diT/dt)^" связано с риском повреждения прибора. Поэтому, как правило, предприятия-изготовители устанавливают гарантированные значения (近川儿“，которые равны минимальному значению, полученному в процессе испытаний нескольких партий приборов данного типа.

3・8・ ЭФФЕКТИВНАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ТЕМПЕРАТУРАПЕРЕХОДА

Электрические параметры силовых полупроводниковых приборов, как правило, зависят от температуры перехода. Если температура превышает определенное значение, то снижается класс прибора, возрастают токи утечки и времена выключения, уменьшается значение критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, снижается помехоустойчивость и др. Поэтому контроль температуры

перехода дает точное представление о возможности работы прибора в заданном режиме.

Ввиду невозможности непосредственного контроля температуры перехода в процессе эксплуатации используются косвенные методы, основанные, как правило, на температурной зависимости какого-либо параметра. Такие методы обычно не дают возможности определить температуру в «горячих» точках структуры, возникающих на определенных участках площади структуры из-за разброса электрофизических параметров или дефектов конструкции, вызывающих либо разброс по плотности тока, либо неоднородный теплоотвод от отдельных участков перехода. Поэтому измеренная известными методами температура является усредненной (эффективной) температурой перехода. Таким образом, эффективная эквивалентная температура перехода не обязательно является самой высокой температурой полупроводниковой структуры.

Имеются два предельных значения температуры перехода: максимально допустимое и минимально допустимое.

Максимально допустимая температура перехода — это температура, которая не должна превышаться в длительных режимах эксплуатации (при установившемся тепловом режиме).

Минимально допустимая температура перехода определяет предел, ниже которого не допускается не только работа прибора, но и его хранение. Используемые в конструкциях силовых полупроводниковых приборов материалы неоднородны и имеют различные температурные коэффициенты линейного расширения. Хотя в качестве термокомпенсаторов применяются материалы с температурным коэффициентом расширения, близким к температурному коэффициенту кремния (вольфрам, молибден), тем не менее при низких температурах могут возникать значительные изгибающие усилия, разрушающие кремний. Для отечественных силовых полупроводниковых приборов минимально допустимая температура перехода равна — (50 — 60) ℃.

Что же касается верхнего предела максимально допустимой температуры, то он различен для приборов в зависимости от их вида и конструкции. Конкретные значения максимально и минимально допустимых температур приводятся в справочных данных для каждого типа прибора.

Эффективная эквивалентная температура перехода в установившемся тепловом режиме может быть определена с достаточной для инженерных расчетов точностью по следующим формулам: ,

Tj =員+尸加质統元； (3.5a)

Tj = Ta+PMR,hja, (3.56)

где Тс - температура корпуса; Та — температура охлаждающей qэeды; Ptot — суммарная мощность потерь; Rthjc — тепловое сопротивление переход — корпус; Rthja — тепловое сопротивление переход — среда.

Расчет мощности потерь производится по формулам, приведенным в следующем параграфе.

3・9・ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИБОРОВВ СОСТОЯНИИ ВЫСОКОЙ ПРОВОДИМОСТИ

Количественная характеристика состояния высокой проводимости диода определяется зависимостью

"f = U(to)4- iprт,(3.6а)

где 〃尸一прямое напряжение на диоде; U(t°)— пороговое напряжение; rT = ctg (р — дифференциальное сопротивление (см. рнс. 3.2);

if — мгновенное значение прямого тока.

Соответственно для тиристора в открытом состоянии

艮 т= Ut(to)+力广丁.(3.66)

На рис. 3.19 приведены прямая характеристика диода (п), характеристики открытого состояния тиристора (6) и симметричного тиристора ®.

Основным параметром, характеризующим состояние высокой проводимости, является импульсное прямое напряжение Ufm Для диода и импульсное напряжение в открытом состоянии Utm 加貝 тиристора. Измерение этого параметра производится при температуре перехода 20 + 5 ℃ при 3,14 максимально допустимого среднего тока при заданной температуре корпуса для диодов и тиристоров и при 1,41 значения максимально допустимого действующего тока при заданной температуре корпуса для симметричного тиристора. 口曲 этом значение Utm для симметричного тиристора принимается равным большему из значений этого параметра, измеренного в обоих направлениях.

Рис. 3.19. Параметры приборов в состоянии высокой проводимости:Uто、^дго) — пороговое напряжение; ctg <р = =/■『一дифференциальное сопротивление;Рис. 3.19. Параметры приборов в состоянии высокой проводимости:Uто、^дго) — пороговое напряжение; ctg <р = =/■『一дифференциальное сопротивление;^^TRMSm°，7Itrmse〃TM2、UtCtq*^^TRMSm°，7Itrmse〃TM2、UtCtq*4〃TRMSm4〃TRMSm——/——/В области рабочих токов характеристика состояния высокой проводимости может быть аппроксимирована прямой линией, проходящей через точки, соответствующие 1,57 и 4,71 предельного тока для диодов и тиристоров и 0,7 и 2,1 предельного тока для симметричного

Рис. 3.19. Параметры приборов в состоянии высокой проводимости:

Uто、^дго) — пороговое напряжение; ctg <р = =/■『一дифференциальное сопротивление;

Рис. 3.19. Параметры приборов в состоянии высокой проводимости:

Uто、^дго) — пороговое напряжение; ctg <р = =/■『一дифференциальное сопротивление;

^^TRMSm

°，7Itrmse

〃TM2、UtCtq*

^^TRMSm

°，7Itrmse

〃TM2、UtCtq*

4〃TRMSm

4〃TRMSm

——/

——/

6)6)UM2 /UM2 /%td)i Ujm, UM1 °7?TRMSm

6)

6)

UM2 /

UM2 /

2，％RMSm2，％RMSmW^TRMsm

2，％RMSm

2，％RMSm

Ufm^UtG ~ импульсное прямое напряжение (импульсное напряжение в откры

том состоянии)

тиристора (рис. 3.19). Отрезок, отсекае- емый этой линией на оси абсцисс, численно равен пороговому напряжению “г。)(力(丁0)), а котангенс угла, под которым эта линия пересекает ось абсцисс, есть дифференциальное сопротивление 「尸 Эти параметры приводятся в справочных данных, причем необходимо иметь в виду, что они характеризуют состояние высокой проводимости при максимально допустимой температуре перехода.

Пороговое напряжение и дифференциальное сопротивление позволяют рассчитать среднюю мощность потерь, значение которой определяет нагрев структуры прибора при заданном среднем токе.

Для диода

Рис. 3.20. Примые характеристики диода при различных темнерату- рах:7}1 > 勿 > 弓3； / — точка инверсииРис. 3.20. Примые характеристики диода при различных темнерату- рах:7}1 > 勿 > 弓3； / — точка инверсииPf = ^{Toy^FAv^ ^"t^av-(3.7a)

Рис. 3.20. Примые характеристики диода при различных темнерату- рах:

7}1 > 勿 > 弓3； / — точка инверсии

Рис. 3.20. Примые характеристики диода при различных темнерату- рах:

7}1 > 勿 > 弓3； / — точка инверсии

Для тиристора

尸 т= ^г(го/гли+ ^7^Т4И(3-76)

Для симметричного тиристора

尸丁= 0,9L7r(rOj Itrms + fT^TRMS-(3.7в)

Пороговое напряжение почти не зависит от конструктивных особенностей прибора (при комнатной температуре его значение составляет около 1 В), а дифференциальное сопротивление прямо пропорционально толщине кремниевой структуры и обратно пропорционально ее площади [2]. По мере возрастания температуры пороговое напряжение имеет тенденцию к уменьшению, а дифференциальное сопротивление —к возрастанию. Если снять семейство характеристик высокой проводимости для одного и того же прибора при разных температурах перехода, то они будут иметь точку инверсии (рис. 3.2® в которой тем пер атурный коэффициент напряжения равен нулю.

ЗЛО. ОБРАТНЫЙ ТОК И ТОК В ЗАКРЫТОМ СОСТОЯНИИ

При приложении к прибору обратного напряжения или напряже* ния в закрытом состоянии при отсутствии управляющего сигнала через прибор протекает ток, значение которого зависит от дефектов структуры в объеме и на поверхности, а также ток, обусловленный рекомбинацией и искусственной омической шунтировкой, используемой как метод улучшения отдельных параметров прибора. При большом напряжении этот ток может возрасти до значении, при которых мощ-

ность, выделяемая на отдельных участках структуры прибора, приводит к значительному перегреву, и прибор становится неработоспособным.

Критерием, определяющим работоспособность прибора, т. е. способность выдерживать напряжение, определяемое для данного прибора в соответствии с маркировкой по классу, является повторяющийся импульсный обратный ток (повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии). Регламентируемое значение этого параметра приводится в технических условиях и справочных данных при максимально допустимой температуре перехода. Прибор считается годным, если при приложении к нему повторяющегося напряжения значение повторяющегося импульсного обратного тока или повторяющегося импульсного тока в закрытом состоянии не превышает регламентируемого значения. Следует заметить, что на практике, как правило, измеренные значения этого параметра ниже нормируемых, что объясняется отбраковкой приборов на предприятиях-изготовителях по этому параметру по его верхней границе. Классификация приборов по напряжению производится обычно при ступенчатом или плавном нарастании напряжения, источник которого автоматически отключается при достижении обратным током (током в закрытом состоянии) определенного значения тока уставки защиты испытательного устройства. В момент срабатывания защиты (либо в некоторых случаях в момент загиба характеристики, наблюдаемого с помощью осциллоскопа) фиксируется значение напряжения, которое затем пересчитывается в напряжение класса путем умножения на коэффициент Л < 1, устанавливаемый заводом-изготовнтелем. Если при этом напряжении измерять обратный ток (ток в закрытом состоянии), то его значения будут различными для приборов одного типа в зависимости от вида вольт- амперной характеристики, но меньше максимально допустимого значения.

Обратный ток, как и ток в закрытом состоянии, является одним из основных параметров-критериев годности силовых полупроводниковых приборов. Периодически контролируя этот параметр в процессе эксплуатации, можно заранее выявить ненадежные приборы (с возросшим значением обратного тока и тока в закрытом состоянии) и тем самым предупредить отказ преобразовательного устройства.

ЗЛ1. ТОКИ УДЕРЖАНИЯ И ВКЛЮЧЕНИЯ

Если тиристор находится в открытом состоянии и через него протекает постоянный ток при отсутствии управляющего сигнала, то при плавном снижении этого тока наступает момент, когда тиристор переходит в закрытое состояние. На рис. 3.4 значение этого тока характеризуется отрезком 7, а на рис. 3.7— отрезком 5. Эти значения соответствуют току удержания.

При широком диапазоне токовой нагрузки преобразователя необходимо учитывать значение тока удержания, поскольку преобразователь может самопроизвольно выключиться при снижении тока нагрузки до уровня тока удержания. Кроме того, необходимо иметь в виду, что ток удержания возрастает с уменьшением температуры. В спра- 56

工GT工GTРис. 3.21. К определению термина «ток включении»:‘G1 V ‘G2 V ‘G3； 4?Г — отпирающий ток управления; /〃 — ток удержанияРис. 3.21. К определению термина «ток включении»:‘G1 V ‘G2 V ‘G3； 4?Г — отпирающий ток управления; /〃 — ток удержанияв очных данных наряду с максимально возможным значением тока удержания 1Н при 20 ± 5 ℃ приводится температурная зависимость этого параметра для всего диапазона рабочих температур.

工GT

工GT

Рис. 3.21. К определению термина «ток включении»:

‘G1 V ‘G2 V ‘G3； 4?Г — отпирающий ток управления; /〃 — ток удержания

Рис. 3.21. К определению термина «ток включении»:

‘G1 V ‘G2 V ‘G3； 4?Г — отпирающий ток управления; /〃 — ток удержания

При включении тиристора управляющим импульсом определенной амплитуды и длительности прибор включается только тогда, ког-

да ток в открытом состоянии превысит определенное значение, называемое током включения /丄 и приводимое в справочных данных. Если

ток в открытом состоянии станет меньше этого значения, прибор мо

жет перейти обратно в закрытое состояние после прохождения управляющего импульса. Ток включения зависит от амплитуды и длительности импульса управления. Он уменьшается при возрастании Тока управления и увеличении длительности импульса. Зависимости тока

включения от амплитуды и длительности управляющего импульса, приводимые в справочных данных, имеют вид, показанных на рис. 3.21.

При достаточно больших амплитуде и длительности управляющего импульса ток включения становится равным току удержания. Наоборот, при коротких импульсах (менее 50 мкс) и при амплитуде тока управления, близкой к отпирающему току, значение тока включения в несколько раз может превышать ток удержания.

ВРЕМЕННЙЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ ВКЛЮЧЕНИЯ И ВЫКЛЮЧЕНИЯ. ЗАРЯД ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Как уже было сказано в § 3.7, процесс включения происходит не сразу, а в течение определенного отрезка времени, характеризуемого как время включения. Диаграммы токов и напряжений при включении показаны на рис. 3.5.

Время включения % состоит из времени задержки tgd и времени нарастания %

% = % + %•(3・8)

Время задержки tgd в основном зависит от амплитуды тока управляющего импульса и длительности его фронта.

Время нарастания tgr зависит от амплитуды тока в открытом состоянии, увеличиваясь с ее возрастанием.

Зависимости времени задержки и времени включения от тока управления и скорости его нарастания, а также зависимость времени нарастания от тока в открытом состоянии приводятся в справочных данных.

Нормируемые значения времени задержки и времени включения для приборов данного типа устанавливаются при 20 + 5 ℃, поскольку значения этих параметров практически не зависят от температуры.

Следует заметить, что время задержки в значительной мере зависит от напряжения в закрытом состоянии. Практика показывает, что при возрастании напряжения в закрытом состоянии от 100 В до половины максимального значения время задержки уменьшается в 3 — 5 раз.

Время включения для приборов одного и того же типа не одинаково. Как правило, в информационных материалах указывается максимально возможное значение этого параметра. Разброс 勿 при групповом соединении приборов приводит к значительным перегрузкам отдельных приборов по току (при параллельном соединении) или напряжению (при последовательном соединении). С целью уменьшения этого разброса необходимо осуществлять управление приборами с помощью импульсов с возможно коротким фронтом и большой амплитудой тока управления. Из практики эксплуатации мощных преобразователей скорость нарастания тока управления должна быть не менее 1 А/мкс, амплитуда тока — не менее 1 А.

В некоторых схемах преобразователей (инверторы, импульсные модуляторы, преобразователи частоты и др.) требуется, чтобы тиристор мог воспринимать на себя напряжение в закрытом состоянии через ограниченный промежуток времени после момента прекращения тока в открытом состоянии. Это время должно быть больше времени выключения тиристора, в противном случае тиристор будет отпираться при отсутствии управляющего сигнала. Поэтому время выключения является одним из основных параметров тиристора.

Характер изменения тока и напряжения на тиристоре в процессе выключения показан на рис. 3.6.

Время выключения увеличивается с возрастанием тока в открытом состоянии, скорости его спада, температуры перехода, амплитуды и скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии и уменьшается с ростом обратного напряжения [7, 14, 20]. Эти зависимости приводятся в справочных данных.

В процессе выключения силовые пол у пр оводниковые приборы не сразу восстанавливают запирающие свойства в обратном направлении. Если прибор переводится в непроводящее состояние под действием обратного напряжения, то в течение определенного времени обратный ток возрастает до значения, значительно превышающего статический обратный ток, и в течение этого времени прибор неспособен воспринимать обратное напряжение.

Процесс обратного восстановления условно можно разделить на два этапа: до момента достижения обратным током максимального значения и далее до установления статического обратного тока (см. рис. 3.3). В соответствии с этим время обратного восстановления t“ состоит из времени запаздывания обратного напряжения ts и времени спада обратного тока t『,а заряд восстановления Q” — из заряда запаздывания а и остаточного заряда Q「

Врямя обратного восстановления и заряд восстановления при незначительном сопротивлении цепи коммутации связаны между собой 58

соотношениямисоотношениями

соотношениями

соотношениями

(3.9)(ЗЛО)(3.9)(ЗЛО)Irrm = /20r(- dij/dt);

(3.9)

(ЗЛО)

(3.9)

(ЗЛО)

疗=—di/dt'

где /rrm h — dijjdt — амплитуда обратного тока и скорость его изменения. 、

Время обратного восстановления определяет частотный диапазон работы прибора.

Кроме того, разброс значений времени обратного восстановления при последовательном соединении приборов может служить критерием при оценке возможности работы КС-цепочки при высоких уровнях загрузки приборов по напряжению.

Заряд восстановления позволяет произвести расчет КС-цепочек, применяющихся для исключения перенапряжений на отдельных приборах при их последовательном соединении.

КРИТИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ НАРАСТАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАКРЫТОМ СОСТОЯНИИ

При приложении к тиристору напряжения в закрытом состоянии “D с большей скоростью его нарастания через прибор начинает протекать емкостный ток [2]

% н С duddt,(3.11)

где С — емкость центрального р-п перехода.

Значение этого тока возрастает с увеличением С и скорости нарастания напряжения. Протекание емкостного тока сопровождается ин- жекхщей неосновных носителей крайними переходами, как и в случае протекания тока управления. Таким образом, создаются предпосылки для включения тиристора при отсутствии управляющего сигнала. Скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, при которой происходит переключение прибора из закрытого в открытое состояние, называется критической (du()/dt)cnt.

Напряжение переключения U^bo) при воздействии du^/dt зависит от d“D/df и температуры перехода, уменьшаясь с их ростом. Такие зависимости приводятся в справочных данных (рис. 3.22).

Классификация приборов по (duD/dt}^ производится следующим образом. На прибор, нагретый до максимально допустимой" температуры, при разомкнутой цепи управляющего электрода подаются импульсы напряжения в закрытом состоянии с линейным фронтом (рис. 3.23). Амплитуда импульсов напряжения должна быть равной 0,67 повторяющегося импульсного напряжения. Скорость нарастания напряжения равна 0,67 Udrm/工 Достижение критического значения duD/dt фиксируется в момент резкого снижения напряжения 〃》

Значение (壮“涼壮力)”〃 уменьшается с ростом напряжения в закрытом состоянии и температуры перехода.

При проектировании преобразователей необходимо учитывать это

Рис. 3.22. Зависимость напряжении переключения U^so)от скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии du^df

U(BO\m — напряжение переключения при синусоидальном напряжении; 7} = 20±5У;/и%

Рис. 3.23. К оиределению термина (^o/^t)crit

Udrm " повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии

явление переключения, выбирая тиристоры с соответствующей группой по (dufjdt)^ (см. § 1.2).

Для симметричных тиристоров одним из важнейших параметров является критическая скорость нарастания коммутационного напряжения (duD/dt)com. Он должен учитываться при работе симметричных тиристоров в режиме, когда после прохождения тока в одном из направлений в противоположном направлении прикладывается напряжение в закрытом состоянии, которое может переключить прибор при большой скорости нарастания напряжения. Диаграммы тока и напряжения для этого режима показаны на рис. 3.8.

Значение (dujjdt)^ уменьшается с ростом тока в открытом состоянии, скорости его спада, температуры перехода, амплитуды напряжения в закрытом состоянии. Все эти зависимости приводятся в справочных данных на симметричные тиристоры.

ТЕПЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Тепловые потери, возникающие при прохождении тока через полупроводниковый прибор, выделяются в основном в небольшом объ^<е полупроводниковой структуры. Отсюда тепловой поток проходит через ряд слоев различных материалов, из которых изготавливаются термокомпенсаторы (вольфрам, молибден), прокладки (серебро, олово), основание, охладитель, и отводится в окружающую среду. Каждый из этих слоев оказывает сопротивление распространению теплового потока, вследствие чего создается перепад температур между структурой и каждым из слоев. Рассматривая путь теплового потока через отдельные в конструктивном отношении элементы, можно говорить о тепловых сопротивлениях участков:

переход — корпус прибора R»応с；

корпус прибора — контактная поверхность охладителя R,耻&； контактная поверхность охладителя — охлаждающая среда K(hhe; переход — охлаждающая среда Rthja.

Приняв условно тепловое сопротивление как перепад температуры на единицу греющей мощности, получаем следующие выражения:

Рис. 3.24. К определению тепловогосонротивлення тиртстора таблеточнойконструкции

(3.12)

(3 13)

(3-14)

Rfhja = Khjc + ^thc 十 Rfhha ~ ~。」5) ^TAV

где Т} — температура перехода; Tc — температура корпуса прибора; ТА — температура контактной поверхности охладителя; Та — температура охлаждающей среды.

Тепловое сопротивление переход — корпус определяется в основном площадью полу пр ов одников ой структуры, качеством контактных соединений и конструкцией корпуса. Приведенное для RlhJC выражение относится к прибору штыревой конструкции. Приборы таблеточной конструкции характеризуются тепловыми сопротивлениями переход — анодный вывод корпуса R优*力 и переход — катодный вывод корпуса RthjcK- Эквивалентная расчетная схема теплового сопротивления прибора таблеточной конструкции показана на рис. 3.24.

В соответствии со схемой

"“ RthjcA + &№"“ RthjcA + &№К 何 сК =К 何 сК =РТАУКРТАУК(3 16)

"“ RthjcA + &№

"“ RthjcA + &№

К 何 сК =

К 何 сК =

РТАУК

РТАУК

(3 17)

(3.18)

Приведенные выражения относятся к установившемуся тепловому режиму. В переходных режимах тепловое состояние полупроводникового прибора характеризуется переходными тепловыми сопротивлениями переход — корпус Z^tJC и переход— среда Z^tja.

Зависимости Z^tJC = /(г) приводятся в справочных данных для конкретных типов полупроводниковых приборов. Зависимости

Z“h)tja = /(0 также имеются в справочных данных, причем они относятся к конкретному типу охладителя. Если прибор работает в сборе с другим охладителем, то переходное тепловое сопротивление переход -среда

Z(t»3 = Z(”)tjc+ L^(thftha + ^thcl- (3.19)

Переходное тепловое сопротивление охладителя Z^tha приводится в справочных данных на охладители для каждого конкретного типа. При использовании Z(lfl}tfia в качестве составляющей Z((h)tja необходимо для расчетных значений времени t > 1с суммировать его с контактным тепловым сопротивлением К1ЛсЛ, поскольку при достижении тепловым потоком поверхности охлаждающего устройства в эквивалентную тепловую схему включается тепловое сопротивление контакта между корпусом прибора и контактной поверхностью охладителя.

В установившемся тепловом режиме Z^ (ja = Rthja.

Имея значения Z{th} tja для конкретных временных интервалов 厶 можно при известном значении греющей мощности Ptav рассчитать температуру перехода в момент времени £

Т" = 丁。+ ^Т AV^h^tja- (3.20)

УДАРНАЯ МОЩНОСТЬ ОБРАТНЫХ ПОТЕРЬ

Лавинные приборы в процессе эксплуатации могут выдерживать значительные перегрузки по току в обратном направлении. Основной характеристикой перегрузочной способности при этом является ударная мощность обратных потерь

Нормируемое значение Prsm устанавливается при максимально допустимой температуре перехода и определенной длительности импульса обратного напряжения (обычно 100 мкс). При испытаниях на прибор в обратном направлении подается напряжение, равное напряжению пробоя U^b^ а амплитуда импульсов обратного тока устанавливается из расчета IR = Prsm/U(br}>

В справочных данных приводятся зависимости ударной мощности обратных потерь от длительности импульса обратного напряжения и частоты сяедования импульсов.

Рнс. 4.1. К пояснению метода расчета нревышения температуры переходаРнс. 4.1. К пояснению метода расчета нревышения температуры переходаАТ"=尸 Т(4 羽:J0 — Z芸 je)・АТ"=尸 Т(4 羽:J0 — Z芸 je)・(4.2)(4.2)

Рнс. 4.1. К пояснению метода расчета нревышения температуры перехода

Рнс. 4.1. К пояснению метода расчета нревышения температуры перехода

АТ"=尸 Т(4 羽:J0 — Z芸 je)・

АТ"=尸 Т(4 羽:J0 — Z芸 je)・

(4.2)

(4.2)

РАЗДЕЛ 4

РАСЧЕТ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ СИЛОВЫХПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ.

ГРУППОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

МЕТОД РАСЧЕТА

Токовая нагрузочная способность силовых полупроводниковых приборов определяется максимально допустимой температурой перехода, которая не должна быть превышена в любых режимах работы прибора.

Расчет температуры перехода производится по известным значениям мощности потерь и теплового сопротивления. Метод расчета заключается в следующем [7].

Пусть нужно рассчитать превышение температуры перехода А% в момент времени t2, если в приборе в течение времени 厶 выделялась постоянная мощность Pf (рис. 4.1, д).

В промежутке времени от г0 до £i превышение темперйтуры перехода нарастает до АТ〃，а затем на отрезке времени J — г2 падает до ATj2・ Для расчета превьпиения температуры в момент времени t2 условно увеличивают длительность импульса мощности до этой точки, предполагая, что в промежутке времени fj — г2 рассеивается отрицательная мощность, абсолютное значение которой то же, что и у реального импульса (рис. 4.1, 6). В этом

случае можно записать выражение для превышения температуры пере-

хода в момент времени t2

А% = ДТ；2-厶心=PTZ^a + (- P)Z鶴《.(4.1)

В выражении (4.1) ^^tja и ^'^t]a — значения переходного теплового сопротивления переход — среда, соответствующие интервалам времени t2 — to и t2 — ti и определяемые по зависимостям Zw tia = /(f) при соответствующем охлаждении.

Преобразуя выражения (4.1), получаем

Учитывая, что на практике имеют место более сложные виды нагрузки, при которых в расчетных выражениях могут применяться до нескольких десятков значений Р н Z, для упрощения расчетных выра-

* Далее в этом разделе с целью упрощения мощность потерь обозначается 尸戶 а в конкретных примерах для диодов — %

Pl№, 4.2. Замена импульса мощности произвольной формы эквивалентнымимпульсом мощности прямоугольной формы

Рис. 4.3. Замена серии импульсов одиночным имнульсом мощности прямоуголь- 、ной формы

жений далее применяют следующие обозначения:

2m)w-Z;Rthja 一r7； ^(tli^Ja - ^2-0» 费瑞;ja — ^2-1 ；2m)w-Z;Rthja 一r7； ^(tli^Ja - ^2-0» 费瑞;ja — ^2-1 ；

2m)w-Z;

Rthja 一r7； ^(tli^Ja - ^2-0» 费瑞;ja — ^2-1 ；

2m)w-Z;

Rthja 一r7； ^(tli^Ja - ^2-0» 费瑞;ja — ^2-1 ；

Тогда выражение (4.1) будет иметь вид

A42 = Pr(Z2f— Zzn). (4.4)

В расчетных соотношениях предполагается воздействие прямоугольного импульса мощности. Реальная форма для приборов, работающих в схемах различных преобразователей электрической энергии, как правило, отличается от прямоугольной. Предполагаемый способ расчета оснсюан на преобразовании импульсов мощности любой формы в прямоугольную [7]. Принцип преобразования показан на рис. 4.2. Преобразованные импульсы мощности (рис. 4.2,6) имеют ту же амплитуду, что и реальный (рис. 4.2, д), и то же среднее значение, а их длительность равна №, где N =尸т7尸тм・

Аналогичное преобразование можно произвести при нагрузке прибора сериями коротких импульсов (рис. 4.3). При наличии серии импульсов мощности длительностью т с амплитудным значением Ртм» оиа для расчета температуры перехода может быть заменена одним импульсом с той же амплитудой и длительностью № = Рт)Ртм・

В случае нагрузки одиночными импульсами произвольной формы и длительности может быть применен графоаналитический способ расчета. Для использования этого способа необходимы осциллограмма

тока и прямая характеристика (характеристика открытого состояния) прибора. Порядок расчета (см. пример 5, § 4.3) следующий:

На масштабной бумаге вычерчивается система координат, по осям которой откладываются:

+ х — длительность импульса тока в градусах;

+ у — мгновенные значения тока в килоамперах;

—х — прямое напряжение (напряжение в открытом состоянии) в вольтах;

—у — мощность потерь в киловаттах.

В I квадранте наносится ряд мгновенных значений тока в соответствии с осциллограммой с учетом масштаба и вычерчивается вся кривая тока.

Во П квадранте строится прямая характеристика (характеристика открытого состояния). Обычно эта характеристика берется из информационного материала на данный тип прибора.

При нескольких значениях тока определяются мгновенные значения тока (1 квадрант) и соответствующие им значения прямого напряжения (напряжения в открытом состоянии) (II квадрант). Произведение значений 〃广(〃力 и %(巾 дает ряд значений мощности рр(р/, по которым в IV квадранте строится кривая мощности.

Определяется площадь полученного импульса, деление которого на амплитуду импульса мощности дает длительность эквивалентного прямоугольного импульса мощности.

РАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВНАГРУЗКИ

Здесь приводятся расчетные соотношения для температуры перехода и допустимой нагрузки при различных режимах работы полупроводниковых приборов. Температура перехода определяется по известной мощности потерь 尸丁 и характеру нагрузки (перегрузки), а допустимая токовая нагрузка рассчитывается исходя из максимально допустимой температуры перехода Т.т. При этом в обозначениях приняты упрощения в соответствии с (4.3) и, кроме того, длительность перегрузки обозначена

Непрерывная установившаяся нагрузка (рис. 4.4). Температура перехода в установившемся режиме

7}=兀 + 尸冰「(4.5)

Допустимая мощность потерь

一二

= —尢―(4.6)

Однократный импульс нагрузки (рис. 4.5). Температура перехода в момент времени tY

.丁八=兀+尸衣r0，(4.7)

65653 О. Г. Чебовский и др.

65

65

Рис. 4.4. Мощность потерь н температура перехода прн постоянной про должнтельнон нагрузке

PA

Рнс. 4.5. Мощность потерь н изменение темнературы перехода при про-хождении одиночного импульса мошностн

а в момент времени t2

^2 = Ta + Pr(Z2.0-Z2.1).(4.8)

Допустимая мощность потерь

尸丁川尸丁川Zi-oZi-o(4.9)(4.9)

尸丁川

尸丁川

Zi-o

Zi-o

(4.9)

(4.9)

Серия коротких импульсов (рис. 4.6). Температура перехода в момент времени £【рассчитывается по формуле (4.7). В момент времени q

Т」2 =兀 + 尸T1(Z3・O - zq + PT2Z3.2. (4.10)

В момент времени f5

Tj3 = Т& + РТ1(^5-0 — ^51) + 尸Т2(^5-2 ~ ^5-3)+「T^Zsy (4」D

в случае 尸丁［=尸T2 =尸T3 =尸T

Tj3 = 丁。十尸丁(Z5-0 - ^5-1 + ^5-2 ~ ^5-3 + Z5-4).(4」2)

Длинная серия импульсов (рис. 4.7). Температура перехода в конце импульсов мощности с одинаковой амплитудой

(4.13)(4.13)

(4.13)

(4.13)

Допустимая амплитуда импульса мощности

「一 Z『+ Zf「一 Z『+ Zf(4.14)(4.14)

「一 Z『+ Zf

「一 Z『+ Zf

(4.14)

(4.14)

Рис. 4.6. Мощность потерь и изменение температуры перехода при неустаРис. 4.6. Мощность потерь и изменение температуры перехода при неустановившейся импульсной нагрузкеновившейся импульсной нагрузке

Рис. 4.6. Мощность потерь и изменение температуры перехода при неуста

Рис. 4.6. Мощность потерь и изменение температуры перехода при неуста

новившейся импульсной нагрузке

новившейся импульсной нагрузке

Рис. 4.7. Мощность потерь и изменение температуры перехода при длительнойнмпульснон нагрузке

Неимпульсная перегрузка, следующая за непрерывной работой (рис. 4.8). Температура перехода в конце перегрузки

Tj = T& + Р冰丁十(^t(ov}~ P?)Zm(4.15)

-(4Л6)-(4Л6)Допустимая мощность потерь при перегрузке

-(4Л6)

-(4Л6)

Pt（ov）用=

Импульсная перегрузка, следующая за непрерывной работой (рис. 4.9). Температура перехода в конце перегрузки

TJ~ та^~ Р小丁+ 尸丁(0Р)[(斤 + Р ^ )z" + (1 一斤)Zt+L 2Т+ z]

(4.17)

Рис. 4.8. Мощность потерь и изменение температуры перехода прт длительной нагрузке с последующей постоянной перегрузкойРис. 4.8. Мощность потерь и изменение температуры перехода прт длительной нагрузке с последующей постоянной перегрузкой

Рис. 4.8. Мощность потерь и изменение температуры перехода прт длительной нагрузке с последующей постоянной перегрузкой

Рис. 4.8. Мощность потерь и изменение температуры перехода прт длительной нагрузке с последующей постоянной перегрузкой

Рис. 4.9. Мощность потерь н изменение теяшературы перехода прн длительнойнагрузке с последующей нмпульснон перегрузкой

Допустимая пиковая мощность потерь при перегрузке р丁内-Та- PT(RT+ Zm)

尸丁 (OF)m=•(% 10

斤(Zg + Zr + т) + Zt + т — Zt+ Zt

Выражения (4.17) и (4.18) используются при числе импульсов перегрузки более пяти.

РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОГО ТОКАНАГРУЗКИ

Общие выражения для расчета предельного тока были приведены ранее в § 3.4. Выражения (3.1) —(3.3) используются для определения максимально допустимого среднего тока. В большинстве же случаев токовая нагрузка силовых полупроводниковых приборов является импульсной, так что в течение одного периода, особенно при больших амплитудных значениях тока и малых углах проводимости, температура перехода колеблется в больших пределах, и расчет по среднему значению тока может привести к большим погрешностям. В этих случаях рассчитывается не среднее значение тока, а его амплитуда. Практика подобных расчетов показывает, что при работе приборов в наиболее распространенных схемах преобразователей электрической энергии с небольшими углами управления и при среднем значении тока, ие превышающем двукратного максимально допустимого, превышение максимума температуры перехода над средним значением составляет 5 — 7 ℃. В этих случаях могут быть применены уравнения (3.3а) — (З.Зв). Для определения максимально допустимого амплитудного значения тока эти уравнения получают вид:

iFAVMm =

]/U；T0)+ 4rt^favm - Цто).

(4.19а)

2гг'

^TAVMm =

И U沁о)+ ^гтртаум - Ut@6 .

(4.196)

2rr'

ITRMSm ^

V U% 丁0)+ 4r т^тм — ^тфо)

(4.19в)

2叮'

где Ртм рассчитывается по формуле (4.14).

Пример 1. Определить максимально допустимый средний ток в открытом состоянии тиристора Т171-250, работающего в трехфазной мостовой схеме выпрямления при температуре охлаждающей среды 50 ℃. Угол проводимости 120°, охладитель типа 0181-110, скорость охлаждающего воздуха 6 м/с.

Из справочных данных Ut(tO) == ^Л В;「丁=0,83 мОм; R^ = ОД ℃/Вт； Rthch = °,°3 ℃/Вт; Rthca = 0,23 °С/Вт; Tjm = 125 ℃; кф = 1,73 (для данной схемы выпрямления).

По формуле (3.15)

R,hja = 0,1 + 0,03 + 0.23 = 0,36 ℃/Вт;

^TAVm^TAVm；,尸 + 4. 1,732.83 . ю-5 U：£ -覃

^TAVm

^TAVm

2 - 1,732.83 - IO'5二 140 A-

Пример 2. Для условий предыдущего примера определить максимально допустимый средний ток при повторно-кратковременном режиме: 10 с — включено, 5 с — выключено (г = 10 с; Т = 15 с).

Расчет допустимой мощности потерь проводим по формуле (4 14)

厶=% + 凡^ + 工倘值。=0,1 + 0,03 + 0,03 = 0,16℃/BT,

ZT= ОД 7 вС/Вт; Zr+r=0,18℃/BT,

勺=凡皿 + к + R…0.1 +0.03 + 0,23 = 0,36 сС/Вт;

260 Вт.260 Вт.0,18—0,17 + 0,160,18—0,17 + 0,16尸Т =Т" ю В°'36尸Т =Т" ю В°'36125 - 50

260 Вт.

260 Вт.

0,18—0,17 + 0,16

0,18—0,17 + 0,16

尸Т =

Т" ю В°'36

尸Т =

Т" ю В°'36

Выразив из формулы (3 76) ток через мощность, найдем

/— V^2T(TO) + ^фгТ^7>п _ ^Т(ТО) _ ]/1>12 + 4- 1,732 • 83 • 10-5 • 260— 1,1

以削2®т2 - 1,732.83. 10'5

=170 А.

Пример 3 Тиристор ТЛ171-320 работает в однофазной однополупериод- ной схеме выпрямления. Ток нагрузки lTAV= 150 А, угол проводимости 90°. Охлаждение воздушное принудительное, охладитель 0181-110, скорость воздуха 6 м/с, температура охлаждающей среды 30 ℃. Определить, через какой промежуток времени тиристор должен быть отключен при возникновении 2,5-кратиой перегрузки по току.

Из формулы (4.15) определяем допустимое значение Z^

尸 Т(0Р) — Рт尸 Т(0Р) — Рт

尸 Т(0Р) — Рт

尸 Т(0Р) — Рт

Для ТЛ171-32О имеем。丁(丁0)= 0,9 В; г^ = 72 • 10"5 Ом, R?加с = 0,685 ℃/Вт; Rthch = 0,05 ℃/Вт; Rthha = 0,23 ℃/Вт;忆巾=2,22; Tjm = 140 ℃; RT = 0,365 ℃/Вт.

По формуле (3.76) получим

Рг= 0,9 150 + 2,222 72 10'5 1502 =215 Вт;

Рт^оу} = 0,9 (2,5 • 150) + 2(222 • 72 10"5 (2,5 • 150)2 = 840 Вт.

Тогда

14…-215.0»5р/Вт.840-21514…-215.0»5р/Вт.840-215

14…-215.0»5р/Вт.

840-215

14…-215.0»5р/Вт.

840-215

По графику рис. 12.11, 6 находим время f 之 1 с, в течение которого может продолжаться перегрузка при достижении температуры Tjm.

П р и м е р 4. Определить допустимую амплитуду тока перегрузки тиристора Т161-16О, работающего в однофазной однополупернодной схеме выпрямле-

ния с углом проводимости 180° на частоте 50 Гц, если устройство защиты срабатывает через 200 мс после момента возникновения перегрузки; тиристор смонтирован на охладителе 0171-80, скорость охлаждающего воздуха 12 м/с, температура 35 ℃. Предварительно тиристор Загружен током 100 А.

Для тиристора Т16Ы6О С/ = 1,15 В; г = 14- Ю"4 Ом; Rth}c = = 0,15℃/Вт; 丁内=125 ℃； R湿* = 0~5^^Вт； за время 200 мс Z()/J)IJC = 0,08 ℃/Вт. Для охладителя 0171-80 Rlhka = 0,28 ℃/Вт при 12 м/с.

Принимая длительность эквивалентного прямоугольного импульса мощности равной 5,7 мс, находим

Zt = 0,02 ℃/Вт; Zr=0,03℃/BT; ZT+^ = 0,033 ℃/Вт.

По формуле (4.18) находим

125 - 35 - 150(0,48 - 0,08)

尸7slz、 % 820 Вт.

T(OV)tn 5 7

^■(0,08 - 0,033) + 0,033 - 0,03 + 0,02

+У+У-у-у

+У

+У

-у

-у

Рис. 4.10. Графоаналитический метод расчета (к примеру 5)

Мощность потерь Ртнайдена по формуле (3.76), значение RT— по формуле (3.15).

Допустимую амплитуду тока перегрузки определяем по формуле (4.196)

1/14 5 2 4-4-14 10"4-820 - 1,15

I… 好к-460 А.

Пример 5. По известной осциллограмме тока (рис. 4.10) определить температуру перехода тиристора ТЛ171-250 прн амплитуде импульса тока 4000 А и предшествующей перегрузке температуре, равной 70 ℃.

Масштабы по току 100 А/мм, по фазе 6°/мм, по напряжению 0,2 В/мм, по мощности 1000 Вт/мм.

Строим в I квадранте рис. 4 10 кривую тока перегрузки в соответствии с осциллограммой и выбранным масштабом по току. Во II квадранте наносим ряд точек вольт-амперной характеристики по рис. 12 2 при 140 ℃. Определяем Для нескольких st значение тока, соответствующие им значения напряжения (во II квадранте) и их произведения (мгновенные значения мощности). Результаты определения сводим в табл. 4 1.

Таблица 4.1

(Of

30°

60。

120°

180°

210°

i『，кА

0,75

1,2

3,0

3,7

25

в

2,0

2,7

5,2

6,1

4,5

РТ，кВт

1,5

3,24

15,6

22,57

11,25

Строим в IV квадранте кривую мощности и определяем ограниченную ею площадь; S = 1020 мм2.

Высоту эквивалентного прямоугольного ипмульса мощности принимаем равной высоте реального: ft = 65 мм при Р^ = 26 кВт.

Учитывая масштаб по времени (1 мс-3 мм), находим длительность эквивалентного прямоугольного импульса мощности

S 11020

т == 5,24 мс.

ft 365-3

что соответствует ширине 5,24*3 = 15,7 мм.

Определив переходное тепловое сопротивление тиристора ТЛ171-250 для времени 5}24 мс (см. рис. 12.11, д)

4® tjc " 0,005 ℃/Вт, находим температуру перехода

TJ = 70 + 26-103-5 10'* $ = 200 ℃.

Пример 6. Тиристор Т161-200 работает в трехфазной мостовой схеме вы* прямления с углом проводимости 120°. График нагрузки приведен на рис. 4.11.

Рис. 4.11. График токовой нагрузки(к примеру 6)

Определить температуру перехода тиристора в момент времени 以.Температура охлаждающей среды 20 ℃, охладитель 0181-110, скорость охлаждающего воздуха 6 м/с. На рис. 4.11 J门=40 А; /「^ = 100 А; - 120 А;厶=5 мин; (2 = =7 мин; % = 10 мин; Q = 12 мин.

Из справочных данных находим Лф ^ 1,73; Ut(TO) = ^15 В; 「丁 = =100-10"5 Ом; Rthjc = ОД ℃/Вт; Rthch = 0,05 ℃/Вт.

Мощность потерь в открытом состоянии [по формуле (3.76)]

РГ1 = 1,15-40+ 1,732-Ю-3 402 = 51 Вт;

Рг2 = 1,15-100+ 1,732-10-3-1002 = 145 Вт;

尸丁3= 1,15 120 + 1,732- 10"3- 1202 = 181 Вт.

lib формуле (4.11)

4 = Та + 尸Т1 (z4-0 - ^4-1) + ^Т2 亿4-2 - ^4-3)+ Рт3^4-3-

Для охладителя 0181-110 (см. рис. 19.6, д) имеем

z4-0 - z4-l = Z7mhh = °J7 ℃/Вт;

Z*2 — Z4.3 = ^Змин = О’" ℃/Вт;

Z*3 = Z2mhh = O’" ℃/Вт*

С учетом тепловых сопротивлений Rthjc и Rlhch по формуле, приведенной в примере 2, получим

4 = 20 + 51・0,32 + 145-0,28 + 181-0,26=- 123 ℃.

Более подробно вопросы анализа и расчета тепловых режимов силовых полупроводниковых приборов рассмотрены в специальной литературе [7, 18, 19].

В некоторых случаях при оценке возможности работы мощных тиристоров необходимо учитывать воздействие таких факторов, как большие скорости нарастания напряжения и тока. Эти вопросы подробно освещены в [20].

РАСЧЕТ ДОПУСТИМЫХ ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ

В процессе эксплуатации полупроводниковых приборов в схемах преобраз ов ат ел ей электрической энергии они могут подвергаться перегрузкам по току вследствие возникновения аварийных режимов. При этом полупроводниковый прибор, как правило, является наиболее слабым элементом цепи токовой перегрузки вследствие сравнительно низких значений максимально допустимой рабочей температуры.

Критериями оценки работоспособности полупроводниковых приборов при токовых перегрузках являются перегрузочные характеристики. В зависимости от вида перегрузок, которые должны выдерживать приборы при условии сохранения работоспособности, используются следующие параметры перегрузочной способности:

рабочие перегрузочные характеристики;

аварийные перегрузочные характеристики;

ударный неповторяющийся ток;

защитный показатель.

Рабочие перегрузочные характеристики используются в случае, если при возникновении перегрузки диод должен выдерживать обратное напряжение, а тиристор, кроме того, не должен переключаться при отсутствии управляющего сигнала, т. е. при рабочих перегрузках не должна превышаться максимально допустимая температура перехода.

Аварийные перегрузочные характеристики применяются в случае возникновения аварийных режимов, при которых тиристор теряет управляющую способность вследствие превышения максимально допустимой температуры перехода, ио не пробивается при приложении обратного напряжения.

Ударный неповторяющийся ток и защитный показатель — параметры, при превышении которых прибор выходит из строя вследствие прожога выпрямительного элемента. При использовании этих показателей нужно учитывать, что напряжение при их воздействии не прикладывается. Защитный показатель f i2dt обычно рассчитывают исходя из значения ударного неповторяющегося тока, как J i2 dt = 0,05 /%“， и применяют при защите преобразователя с помощью плавких предохранителей.

Исходными данными для расчета рабочих перегрузочных характеристик являются тип прибора, тип охладителя, температура охлаждающей среды, способ и интенсивность охлаждения, форма кривой тока.

Вначале определяется максимально допустимый средний ток по одному из отношений (3,3а) — (З.Зв). Затем для выбранных значений тока предварительной нагрузки (обычно они выбираются при х = 0； 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 значения максимально допустимого среднего токЗ) рассчитается мощность потерь 1:

/г(х)= 0 и Р『(х)= 0 для х = 0；

’Т(х) = x^TAVm\ Р『(х) == ^г(го/г(х) + ^Т^Т(х} ДЛЯ X > 0,(4.20)

где Uт(то)и гт — пороговое напряжение и дифференциальное сопротивление для данного типа прибора.

Далее рассчитываются значения температуры перехода, соответствующие длительному протеканию тока предварительной нагрузки,

(4.21)(4.21)弓(х) = Та；

(4.21)

(4.21)

Tj (х) = Та + ^-thja^T(x)>

где Т&, Rthja — температура охлаждающей среды и тепловое сопротивление переход - среда, найденное из формулы (3.15).

По формулам табл. 4.2 определяются допустимые амплитудные значения тока рабочей перегрузки.

Приведены обозначения для тиристоров.

Перегрузочные характеристики строятся в координатах ток (ось ординат) — время (ось абсцисс), причем время откладывается в логарифмическом масштабе.

Пример 7. Рассчитать семейство рабочих перегрузочных характеристик тиристора Т161-125, работающего с охладителем 0171-80 при скорости охлаждающего воздуха 3 м/с и температуре воздуха 25 ℃.

- Определяем из справочных данных значения параметров тиристоров Т161-125, входящих в расчетные формулы табл. 4.2： V . = 1,15 В; г^= =22 ТО-’ Ом.耳.戸=0 15 С/Вт; Rlheh = 0,05 ~С/Вт; Zr X 0,02 сС/Вт; ZT^ =0,032℃/Вт; Z, = 0,034°С/Вт; 2@儿=0，夾 C/Вт; 2亿=6口 С/Вт.

Соответственно из справочных данных для охладителя 0171-80

Z：c = 0; Z：8 = 0,04 ℃/Вт; R的宀 0,45 ℃/Вт.

С учетом тепловых сопротивлений R[hjc и Rlbha получим

Zig = 0,24 ℃/Вт; RlhJa = 0,65 ℃/Вт.

Таблица 4.2

ДлительностьперегрузкиДлительностьперегрузкиДопустимая амплитуда тока перегрузки1尸(0叩(1тер"

Длительностьперегрузки

Длительностьперегрузки

10 мс

0,1-100 С

(ТО) + 4「т

Tjm - 4 + P『Zx

Zxkcl +(1 -寸)Zx-ZT + Zt

U『g

2r「

Примечание.

Г；т — максимально допустимая температура перехода;

Tj — одно из значений температуры перехода, рассчитанных по формулам (42);

尸 Г — одно из значений мощности потерь, рассчитанных по формулам (4.20);

Zt — переходное тепловое сопротивление за время, соответствующее эквивалентному прямоугольному импульсу мощности (£之6 мс);

Z「— переходное тепловое сопротивление переход — корпус, времени 20 мс;

ZT — переходное тепловое сопротивление переход — корпус,

соответствующее

соответствующее

времени т;

标—коэффициент скважности импульсов тока (кс = 20/6 = 3,5);

Zx — переходные тепловые сопротивления за время х = 0,1; 1; 10; 100 с.

По формуле (3.26) находим максимально допустимый средний ток в открытом состоянии для заданных условий охлаждения

1 /~；, 125-25

/1,152 +9,8-22-10"41,15

У0,65

2= 93 А.

TAVmр 22-10-4

По формуле (3.76) определяем мощность потерь в открытом состоянии при (0,2; 0,4； 0,6; 0,8) 1ТА]/т

尸丁(0 2)= 1，15・0,2・94 + 2,46・22・ К)7(0,2・94)2 = 24 Вт;

卩丁(0 4)= 1,15 0,4-94 + 2,46-22• Ю^^ОД^Д)2 = 50 Вт;

Р『他6) = 1J5 • 0,6 ■ 94 + 2,46 - 22 ■ 10-4(0,6 - 94)2 = 82 Вт;

Р『(0同=I” • 0,8 • 94 4- 2,46 • 22 • Ю-4 (0,8 • 94)2 = 117 Вт.

По формуле (3 56) определяем предшествующие перегрузке температуры перехода, соответствующие заданным токам предварительной нагрузки,

Т,(。产 25 ℃；

Тх0 2) = 25 + 0,65-24 = 41 ℃;

Tj(O4) = 25 + 0,65-50 = 57℃;

rj(o.6)= 25 + 0,65-82 = 78℃;

ТЯо.8)= 25 + 0,65-117 = 101 ℃.

Используя формулы табл. 4 2, находим значения допустимой амплитуды тока перегрузки при различной предварительной нагрузке.

Для длительности 10 мс

ЛО) 7Т(0Ит

1,152 + 4-22-10-4 125 ~2- - 1,15

j (0,2)

Т(ОИт

=1144 А;

W'+4.22」L（胃萨

脸*У)т =

+ 501- 1,15 =1017 А;

1,152 + 4• 22T°7(I寓乃 + 82)- 1,15

2-22-IO'4

821 А;

1,152 +4・22・h)7(经鳥学117)- 145

554 А.

Для длительности перегрузки 0,1 с

1(152 +4・22Т0-41(152 +4・22Т0-4125 - 25125 - 250,06 • 0,3 + 0,7 • 0,034 - 0,032 + 0,02 ~ 1,150,06 • 0,3 + 0,7 • 0,034 - 0,032 + 0,02 ~ 1,152-22-10'2-22-10'

1(152 +4・22Т0-4

1(152 +4・22Т0-4

125 - 25

125 - 25

0,06 • 0,3 + 0,7 • 0,034 - 0,032 + 0,02 ~ 1,15

0,06 • 0,3 + 0,7 • 0,034 - 0,032 + 0,02 ~ 1,15

2-22-10'

2-22-10'

= 997 А;

……125 - 41 + 24-0,06

'+ *10,06-0,3 + 0,7-0,034 -Д032 + 0,02 — 1,15

帀历？9054

и т. д.

Аналогично рассчитываются значения допустимой амплитуды тока перегрузки для других длительностей перегрузки. Результаты расчета сведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Длительность перегрузки, с

Допустимая амплитуда тока перегрузки. А, при предварительной нагрузке (относительно 1тАУп^

0

0,2

0,4

• 0,6

0,8

0,01

1268

1144

1017

821

554

997

905

808

663

470

1,0

776

708

598

534

402

10,0

519

482

446

393

329

Рис, 4Л2. Зависимости максимально допустимой амплитуды тока рабочей перегрузки от длительности перегрузки (к примеру 7)

Семейство полученных характеристик приведено на рис. 4.12. Кривые сходятся в точке, соответствующей амплитудному значению допустимого среднего тока в открытом состоянии I以做冗-93 • 3,14 = 292 А.

ГРУППОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРИБОРОВ

Во многих случаях в преобразователях большой мощности приходится использовать групповое соединение силовых полупроводниковых приборов. Последовательное и параллельное соединение приборов иногда используются также для повышения надежности преобразователей, в которых выход из строя отдельного прибора не должен вызывать нарушения работы всей установки.

Различие вольт-амперных характеристик приборов, соединенных в группу последовательно или параллельно, приводит к тому, что отдельные приборы будут перегружаться по току (при параллельном соединении) или по напряжению (при последовательном соединении). Это иллюстрируется рис. 4.13.

Рис. 4.13. К пояснению неравномерности распределения нагрузки при групповом соединении приборов: а — параллельное соединение; б — последовательное соединениеРис. 4.13. К пояснению неравномерности распределения нагрузки при групповом соединении приборов: а — параллельное соединение; б — последовательное соединение

Рис. 4.13. К пояснению неравномерности распределения нагрузки при групповом соединении приборов: а — параллельное соединение; б — последовательное соединение

Рис. 4.13. К пояснению неравномерности распределения нагрузки при групповом соединении приборов: а — параллельное соединение; б — последовательное соединение

При параллельном соединении приборов 2 и 2 (рис. 4.13, а) через прибор, имеющий прямую вольт-амперную характеристику 1, будет протекать ток ц, который значительно больше тока i?, протекающего через прибор, имеющий вольт-амперную характеристику 2 при прямом напряжении на обоих приборах, равном up.

В случае последовательного соединения приборов 1 и 2 (рис. 4.13, 6) через оба прибора при приложении обратного напряжения 〃r протекает один и тот же обратный ток i&, но напряжение между ними поделится неодинаково (u^j > uy?2).

В еще более тяжелых условиях оказываются параллельно или последовательно соединенные тиристоры. В динамических режимах к тиристору с меньшим временем восстановления запирающей способности в цепочке последовательно соединенных приборов будет прикладываться напряжение всей цепи, вследствие чего может происходить его самопроизвольное включение или пробой структуры. При параллельном соединении возникает другая опасность. Тиристор, имеющий наименьшее время включения, будет воспринимать на себя весь ток главной цепи, что также может вызвать выход прибора из строя.

Поэтому групповое соединение приборов, как правило, требует применения специальных устройств для обеспечения равномерного деления напряжения или тока между отдельными приборами.

Рис. 4.14. Способы включения индуктивных делителей:Рис. 4.14. Способы включения индуктивных делителей:а — замкнутая цепь; 6 — схемам задающим диодом; е — схема с общим виткома — замкнутая цепь; 6 — схемам задающим диодом; е — схема с общим витком

Рис. 4.14. Способы включения индуктивных делителей:

Рис. 4.14. Способы включения индуктивных делителей:

а — замкнутая цепь; 6 — схемам задающим диодом; е — схема с общим витком

а — замкнутая цепь; 6 — схемам задающим диодом; е — схема с общим витком

а) Параллельное соединение. Наиболее распространенным способом выравнивания токов между параллельно соединенными приборами является применение индуктивных делителей тока.

Обычно индуктивный делитель тока выполняется в виде тороидального витого магнитопровода, сквозь окно которого пропущены токоведущие шины таким образом, чтобы МДС, создаваемые токами, протекающими в этих шинах, действовали навстречу друг ДРУГУ-

Существует несколько способов включения индуктивных делителей тока. Нашли применение следующие способы: замкнутая цепь, схема с задающим диодом и схема с общим витком. Эти схемы приведены на рис. 4.14.

Эффективность делителей тока определяется в основном сечением магнитопровода (имеются в виду одновитковые делители). Для выбора оптимальных размеров [15] рекомендуется рассчитывать сечение, м2, магнитопровода делителя тока по формуле

$ = I"”％%—— (4.22)

где AU^m — разбаланс прямого напряжения (напряжения в открытом состоянии). В; Во — остаточная индукция стали магнитопровода, Тл; Bt — индукция, Тл, соответствующая напряженности Н】;Д/ — допустимый разбаланс тока в параллельных ветвях (в средних значениях), А; /р — средняя длина магнитной линии стали магнитопровода, м; / — частота импульсов тока, Гц; m — скважность импульсов тока; w — число витков токоведущих проводов.

Значение Н】можно найти по кривой намагничивания, взяв точку на начальном участке области насыщения. Минимальная длина маг-

нитного пути (средней линии)

(4.23)

Наименьшие габариты делителей получаются при следующих условиях:

подборе приборов с минимальным разбросом по прямому падению напряжения;

уменьшении средней длины магнитной линии;

увеличении числа рабочих витков;

увеличении допустимого разбаланса токов;

увеличении отношения (Bt — В0)/Нр

Последнее достигается либо введением воздушного зазора, либо применением постоянного подмагничивания. Воздушный зазор увеличивает длину прямолинейного участка кривой намагничивания и соответственно В】—Во, а постоянное подмагничивание смещает рабочий участок в область отрицательной индукции, что эквивалентно предыдущему. Подобные решения могут иметь место при конструировании делителей для работы на малых частотах (менее 50 Гц).

В подавляющем большинстве случаев применяют одновитковые делители, удобные в конструктивном отношении. Для изготовления такого делителя магнитопровод с пропущенными в его окно двумя токоведущими шинами заливается эпоксидным компаундом, так чтобы остались неизолированными концы шин для подключения в схему.

Расчет индуктивных делителей тока для параллельного соединения управляемых приборов должен учитывать возможный разброс по времени включения отдельных приборов, обусловливающий дополнительный ток разбаланса, который возрастает с увеличением разброса углов управления.

Что касается выбора способа включения индуктивных делителей тока, то при числе параллельных приборов менее шести целесообразно применять «замкнутую цепь» (рис. 4.14, а), так как при этом обеспечивается минимальный разбаланс токов. Если число параллельно включенных приборов больше шести, то рекомендуется применять схему «с задающим диодом» или «с общим витком», что определяется возможностями конструктивной компоновки вентильного блока.

Последовательное соединение. При последовательном соединении на приборах с меньшим обратным током или током в закрытом состоянии падает большая часть напряжения. При этом наибольший разбаланс напряжений получается в том случае, если один прибор имеет наименьший обратный ток, а все остальные — наибольший [7]. С целью выравнивания напряжения на отдельных приборах параллельно каждому из них включается шунтирующий резистор R^, сопротивление, Ом, которого может быть взято из расчета

(4.24)(4.24)nV ~Um

(4.24)

(4.24)

5 - i)/r j

где n — число последовательно включенных приборов; U — наибольшее допустимое напряжение прибора, В;。小一наибольшее напряжение

на ветви с последовательно включенными приборами, В;

■^ — наибольший обратный ток (ток в закрытом состоянии) в амплитудных значениях, А.

Мощность шунтирующих резисторов Р山,Вт, может быть рассчитана по известному действующему значению напряжения Utrsm на этом резисторе

Рщ = и 务 KSJw/Rm・(4.25)

Для выравнивания напряжения на последовательно включенных управляемых приборах в переходных режимах параллельно этим приборам включаются конденсаторы, емкость, мкФ, которых ориентира вочно определяется по формуле

(”1) AQ”nU~Ek(”1) AQ”nU~Ek10-610-6(4.26)(4.26)

(”1) AQ”nU~Ek

(”1) AQ”nU~Ek

10-6

10-6

(4.26)

(4.26)

Рис* 4.15. Схема включения ЛС-цепочек для ограничения перенапряженийРис* 4.15. Схема включения ЛС-цепочек для ограничения перенапряженийРис. 4.16. Схемы для отраиячения нере-напряженийРис. 4.16. Схемы для отраиячения нере-напряжений

Рис* 4.15. Схема включения ЛС-цепочек для ограничения перенапряжений

Рис* 4.15. Схема включения ЛС-цепочек для ограничения перенапряжений

Рис. 4.16. Схемы для отраиячения нере-напряжений

Рис. 4.16. Схемы для отраиячения нере-напряжений

где 〃 — число последовательно включенных приборов; AQ” — наибольшая возможная разность зарядов восстановления по* следовательно включенных приборов, Кл; U — наибольшее допустимое напряжение на приборе, В; Е^ — наибольшее напряжение, прикладываемое к цепи последовательно включенных приборов, В.

Параллельно включенные конденсаторы, эффективно выравнивая напряжение на приборах в переходных режимах, вместе с тем увеличи* вают ток в открытом состоянии на интервале отпирания. Эти токи можно ограничить демпфирующими резисторами, включенными по« следовательно с конденсаторами. Сопротивления этих резисторов дол« жны быть как можно меньшими. Обычно они выбираются порядка нескольких десятков ом.

Дия ограничения скорости нарастания напряжения в закрытом со* стоянии, которая может вызвать самопроизвольное включение управляемого прибора, параллельно демпфирующим резисторам включаются диоды, которые должны иметь возможно меньшее время восстановления запирающих свойств в обратном направлении.

Схема цепочек выравнивания напряжения на последовательно соединенных тиристорах приведена на рис. 4.15.

-«-——й-й~~й-т-И~^

，产

Выравнивание напряжения может быть осуществлено 矗кже с помощью лавинных диодов или стабилитронов, включаемых параллельно (рис. 4.16, а). Наибольшее напряжение лавинообразования этих диодов должно быть равно или немного меньше напряжения переключения тиристоров. Кроме того, эти приборы должны иметь как можно меньший разброс по напряжению пробоя.

Если нужно выравнивать и прямое и обратное напряжения, то используется схема, приведенная на рис. 4.16,6. В случае не очень жестких требований к разбросу обратных напряжений один лавинный диод можно заменить обычным (рис. 4.16, в).

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ, ОГРАНИЧИВАЮЩИХ СКОРОСТИНАРАСТАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА

Для предупреждения самопроизвольного включения управляемых приборов при скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, превышающей критическое значение, может быть использована схема, приведенная на рис. 4.17 [7].

В период нарастания прямого напряжения на тиристоре Г резистор Яд шунтируется диодом Д. В этом случае скорость нарастания напряжения определяет постоянная времени цепи, состоящей из сопротивления нагрузки RH и конденсатора С, равная т = RQ

Значение т может быть найдено исходя из допустимого значения (dUD，dt) ви Для применяемого прибора. При известном значении Кц можно определить емкость шунтирующего конденсатора как С = т/Кн. В некоторых случаях в схеме может отсутствовать сопротивление Кн, тогда коммутируемое напряжение прикладывается непосредственно к прибору и скорость нарастания напряжения dud/^e—может быть ограничена лишь за счет увеличения внутреннего сопротивления источника напряжения. В таких схемах для ограничения duD/dt рекомендуется последовательно с прибором включать балластный резистор Rg, сопротивление которого определяется токовым режимом работы прибора. Тогда шунтирующая емкость рассчитывается исходя из Rq-

После включения прибора емкость С разряжается через резистор Кд, сопротивление которого определяется условиями ограничения всплеска разрядного тока конденсатора, равного V/R^ до значения, при котором не превышается допустимая скорость нарастания тока.

Диод Д должен иметь возможно меньшее время обратного восстановления, так чтобы исключить возможность разряда конденсатора С через этот диод при включении защищаемого прибора.

/?Н&)/?Н&)Конденсатор С должен иметь хорошие частотные свойства. Ограничивающая RC-цепочка должна быть смонтирована как можно ближе

/?Н&)

/?Н&)

Рис. 4.17. Схема для ограничения ско-рости нарастания напряжения в закрытомсостоянии

к защищаемому прибору с целью уменьшения влияния паразитных индуктивностей.

Для ограничения влияния эффекта(/(^dt применяются насыщающиеся реакторы, включаемые последовательно с управляемым прибором. Реактор должен удовлетворять двум требованиям: обеспечивать ограничение тока до безопасного значения на время начального этапа лавинного нарастания тока и иметь минимальное активное и реактивное сопротивления после того, как прибор включится (большое сопротивление снижает энергетические показатели преобразователя). Первое требование обусловлено необходимостью снижения мощности, которая в момент включения выделяется на небольшом участке структуры, что и вызывает ее локальный пробой. Ток, обеспечивающий нормальное развитие процесса включения, равен 15 — 20 А, а максимальное время задержки приводится в справочных данных.

Насыщающийся реактор выполняется в виде дросселя с ферромагнитным магнитопроводом [16]. Число витков реактора w и сечение магнитопровода S связаны между собой соотношением

w = tgdUD/SB°(4 27)

где %d — время задержки, с, Ud ~ напряжение перед коммутацией, В; Вг — остаточная индукция, Тл (из справочных материалов); S — сеченне магнитопровода, м2.

Заметим, что число витков одновременно должно удовлетворять условию

Zw = Н，ср,(4.28)

где I — ток коэрцитивной силы (как сказано выше, / а 20 А); Я — коэрцитивная сила, А/м (берется из справочных материалов для сердечника из феррита данного типа); /ср — средняя длина магнитной линии, м (для стандартных ферритовых магнитопроводов находится из справочных материалов).

Магнитопровод реактора может быть изготовлен из пермаллоя или других материалов с прямоугольной петлей гистерезиса.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Параметры и характеристики силовых полупроводниковых приборов должны соответствовать требованиям определенной нормативнотехнической документации. Исходными документами являются государственные стандарты [1, 21], определяющие общие требов ания, в соответствии с которыми должны выпускаться сил овые полупроводниковые приборы. Конкретные требования к данному типу или виду приборов изложены в отраслевых технических условиях (ТУ 16), являющихся основным документом при изготовлении и поставке приборов. Как правило, одни технические условия распространяются на несколько типов приборов (реже на один), сходных либо по назначению, либо по конструктивным признакам. В справочнике каждый раздел содержит справочные данные приборов, соответствующих опреде- 82

ленным техническим условиям, номер которых указан в начале соответствующего раздела.

Наиболее полную информацию о силовых полупроводниковых приборах содержат отраслевые каталоги, в которых кроме необходимых сведений, имеющихся в ТУ, приводятся дополнительные данные, используемые потребителем при разработке преобразователей с применением данного типа прибора.

Значения параметров силовых полупроводниковых приборов зависят от условий, при которых проводятся измерения этих параметров. К таким условиям относятся температура, при которой проводятся измерения, значения параметров сопутствующих воздействий, параметры схемы, в которой проводятся измерения, и др. Условия измерений каждого параметра приведены в настоящем справочнике в соответствующих таблицах справочных данных для каждого параметра, а требования к методам и схемам измерения отвечают требованиям соответствующих нормативно-технических документов [22]. Конкретные схемы для испытаний приведены в [23].

Большое значение при проектировании преобразовательных устройств имеет правильный выбор типа силовых полупроводниковых приборов. В процессе расчетов проектировщик должен учитывать множество различных причин, могущих повлиять на нормальную работу преобразователя. Такими причинами могут быть возникновение недопустимых перенапряжений при коммутации, наличие недопустимых перегрузок по току при внешних и внутренних коротких замыканиях, перегрев приборов из-за повышения температуры внутри конструкции преобразователя за счет нагрева силовых элементов схемы, недостаточно мощный сигнал управления, наличие помех в цепи управления тиристоров и т. д. Игнорирование хотя бы одной из этих причин исключает нормальную работу преобразователя.

Несмотря на важность этого вопроса, в настоящее время не существует единых методических указаний по выбору силовых полупроводниковых приборов при проектировании преобразовательных устройств. Отдельные стороны этой проблемы рассмотрен^! в специальной литературе [17 — 20, 24 — 27], которая может быть использована при расчете полупроводниковых преобразователей.

Необходимо также учитывать некоторые общие правила эксплуатации:

во всех случаях применения рекомендуется не допускать экс- .плуатацию приборов при их максимально допустимой загрузке по всем параметрам. Коэффициент запаса должен определяться в зависимости от требуемой степени надежности преобразовательных устройств;

при замене вышедшего из строя прибора необходимо выбирать прибор с параметрами, соответствующими параметрам заменяемого прибора;

параллельное и последовательное соединения приборов одного типа допускаются только при соблюдении определенных условий (см. § 4.5);

монтаж приборов с охладителями должен производиться с учетом конкретных требований (см. § 2.2 и 4.5);

, 5) устойчивость приборов к воздействию климатических и механических факторов, а также диапазон рабочих температур для конкретных типов приборов приведены в соответствующих разделах справочника. При этом допускается эксплуатация приборов и при более высоких температурах окружающей среды при условии снижения максимально допустимой токовой нагрузки в соответствии с информационными материалами

Общими условиями для обеспечения нормальной работы силовых полупроводниковых приборов являются изменение атмосферного давления в пределах 0,086 — 0,106 МПа (650 — 800 мм рт ст), относительная влажность 98 % при 35 ℃, эксплуатация во взрывобезопасных и химически неактивных средах, а также средах, не содержащих токопроводящую пыль, агрессивные газы и пары в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию.

Надежные тепловой и электрический контакты обеспечиваются за счет осевого усилия сжатия для приборов таблеточной конструкции При этом охладитель и система прижима должны обеспечивать равномерное давление по всей площади контактных поверхностей Для приборов штыревого исполнения электрический и тепловой контакты обеспечиваются при помощи резьбового соединения за счет определенного крутящего момента

Для уменьшения теплового сопротивления контакта прибор- охладитель рекомендуется смазывать полиметилсилоксановой смазкой (ГОСТ 13032-77) или пастой КПТ-8 (ГОСТ 19783-74)

Значения осевых усилий (прижимных) при сборке приборов с охладителем и значения крутящих моментов даны в справочных материалах на конкретные типы приборов каждого раздела

При проверке потребителем соответствия приборов нормам действующих технических условий испытания должны проводиться в режимах и по методикам, указанным в технических условиях.

При эксплуатации приборов необходимо периодически очищать поверхности от пыли и других загрязнений

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО СИЛОВЫМДИОДАМ

Силовые полупроводниковые диоды предназначены для применения в преобразователях электроэнергии, а также в цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок.

Как уже указывалось, в настоящее время действуют две системы условных обозначений В прежней системе условное обозначение диода расшифровывается следующим образом

—Буква, означающая принадлежность диода к определенной группе (Л-лавинный, Ч—частотный и т.п.)

—Номер конструктивного исполнения (для первого конструктивного исполнения цифра 1 не указывается)

—Предельный ток в амперах

Класс по повторяющемуся напряжению

Прямое падение напряжения в вольтах (указывается только в технически обоснованных случаях, оговоренных при заказе)

Расшифровка условного обозначения диода по новой системе:

и категория размещения

Силовые полупроводниковые диоды, представленные в части 2, по своему назначению и диапазону применения подразделены на низкочастотные (общего назначения и лавинные), частотные (быст- ровосстанавливающиеся), автотракторные и роторные диоды (для

систем возбуждения турбогенераторов). К группе диодов отнесены и столбы диодные (лавинные). '

Исходя из типа приборов, диоды могут применяться в электротехнических и радиоэлектронных устройствах в качестве выпрямительных и для защиты от коммутационных перенапряжений, в системах возбуждения мощных турбогенераторов и синхронных компенсаторов, в низковольтных выпрямителях сварки и гальванического оборудования, в автомобильных и тракторных электрогенераторах, в источниках питания фильтров установок защиты окружающей среды от загрязнений и в промышленных ионизаторах.

В лавинных диодах использовано явление лавинного размножения носителей заряда, т. е. увеличение числа носителей заряда в результате ударной ионизации, которая наблюдается в достаточно широких переходах (на относительно высокоомном материале). Поэтому для лавинных приборов в справочных материалах дается параметр — ударная мощность обратных потерь при максимальной допустимой температуре перехода, длительности импульса тока на уровне 0,5 — 10, 100 мкс и частоте 0,3— 1 Гц.

Для быстровосстанавливающихся диодов критериями являются малые времена обратного восстановления и малые заряды восстановления, указанные в спрвочных материалах на каждый тип прибора.

Для диодных столбов характерными показателями являются параметры по повторяющемуся импульсному обратному напряжению и обратное напряжение пробоя, которые достигают десятков тысяч вольт.

РАЗДЕЛ 5

ДИОДЫ (НИЗКОЧАСТОТНЫЕ)

ДИОДЫ ТИПОВ Д112-10, Д112-16, Д112-25, Д122-32, Д122-40, Д132-50, Д13243, Д132-80

Диоды типов Д112-10, Д112-16, Д112-2 5, Д122-32, Д122-40, Д132-50, Д132-63, Д132-80 (ТУ 16-729.227-79) применяются в силовых цепях постоянного и переменного тока. Отличаются повышенными рабочими температурами и улучшенными массогабаритными показателями.

Диоды допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -50 до +45 ℃, атмосферном давлении 0,085 — 0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Климатические исполнения и категории размещения У2, ТЗ, ОМ2, УХЛ2 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70.

Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2, многократных ударов длительностью 2—15 мс с ускорением 147 м/с2 и однократных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Диоды могут иметь как прямую, так и обратную полярности. У диодов прямой полярности анодом является медное основание, катодом —основной жесткий вывод. У диодов обратной полярности (в обозначении добавляется буква X) анодом является основной жесткий вывод.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 5.1, характеризующие параметры — в табл. 5.2, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 5.3, зависимости параметров от различных условий — на рис. 5.2 — 5.6, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 5.1.

Таблица 5./. Предельно допустимые значения параметров диодов

Параметр

Д112-Ю;

Д112-16; Д112-25

Д122-32; Д122-40

Д132-50;

Д132-63;

Д132-80

Повторяющееся импульсное обратное на-

пряжение。&&必 В (диапазон температур от

Tjmm до TJftl, импульсы напряжения однополу-

100-1400

периодные синусоидальные / = 10 мс, /=

=50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой

ю；

32;

50;

ток 1рЛут^ А (Гс = 150 ℃, ток однополупе-

16;

40

63;

риодный синусоидальный, угол проводимости

25

80

В= 180。，/=50 Гц)

Действующий прямой ток 【FRMS，А (/"=

15;

50;

=50 Гц)

25;

62

39

125

Ударный неповторяющийся прямой ток

230;

440;

1100;

IESM，А (ток однополупериодный синусои-

270;

550

1200;

дальний, одиночный импульс z = 10 мс, U& = 0,

330

1320

7} = 25 ℃)—

То же при Tj = Tjm

210;

400;

1000;

250;

500

1100;

300

1200

Температура перехода, ℃:

максимально допустимая TJfn

+ 190

минимально допустимая Т1тт

-50

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tstgm

+ 50

минимально допустимая Tstgmm

—50

Крутящий момент, Н • м

0,8

3,2

Таблица 5.2. Характеризующие параметры диодов

Параметр

Д112-10;

ДИ2-16; Д112-25

Д122-32;

Д122-40

Д132-50;

Д132-63;

Д132-80

Импульсное прямое напряжение 17尸乂，В, не более (Г； = 25 ℃, /尸=3,14『尸/匕??)

1,35

Пороговое напряжение S 丁。丿，В не более (4f)

0,9

0,85

0,83

Дифференциальное сопротивление 小 мОм,

17,5;

5,0；

3,6;

не более (Ту = TJin)

10,5;

4,0

2,8;

6,1

2,1

Повторяющийся импульсный обратный ток

1,0;

6,0

8,0;

/&&М，мА, не более (/ = Т^，^R = ^RRM>

1,5；

8,0;

4,0

10

Заряд восстановления 0”，мкКп, не более

63;

ЮЗ;

138;

（，=4网】F= iFAPm，U&=100 В,潢百由=

%;

112

160;

=—5 А/мкс,厶》500 мкс)

90

180

Время обратного восстановления trn мкс,

5,9;

7,1；

9,3;

не более (условия, как для Qrr)

6,3;

7,2

9,8；

6,7

10,2

Тепловое сопротивление переход — корпус

3,0；

1,3;

0,8;

К,砒，℃/Вт, не более (постоянный ток)

2,5；

1,0

0,72;

2,0

0,5

Вероятность безотказной работы за 1000 ч

0,999

Масса, кг, не более

0,006

0,012

0,027

Таблица 5 3. Рекомендуемые охладители п нагрузочная способность диодов

Тип диода

Тип охладителя

『F力匕卅А, при 〃 = =40 ℃ и естествен

ном охлаждении

Rthch，℃/Вт

ДИ2-10

ДИ2-16

Д112-25

0111-60

7

10

15

0,3

Д122-32

Д122-40

0221-60

17

21

0,2

Д132-50

Д132-63

Д132^80

0231-80

26

33

40

0,2

N

D

Рис, 51. Габаритные и установочные размеры диодов Д112-10, Д112-16, Д112-25, Д122-32, Д122-40, Д132-50, Д132-63, Д132-80, мм

Размер

Д112-10, Д112-16, Д112-25

Д122-32, Д122-40

Д132-50, Д132-63, Д132-80

012

015,4

019

11

14

17

18

26

35

4

7,2

10

11

12

14

02,2

04,3

05,3

М5

Мб

М8

Рис. 5.2. Предельные прямые характеристики диодов прн Tj = 25℃ (/) и

Ту = Tjm (2)

Я-Д112-10, 6-Д112/6, в ~ Д112-25, г - Д122-32, д-Д122-40, е-Д132-50, ж - Д132-63, з - Д132-80

Рис. 5.3. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока IpSM от длительности импульса 厶 при 7^ =25℃ (2) п 弓=Tjm (2), Ur =0: а-Д112-10, 6-Д112-16, в-Д112-25, г-Д122-32, а-Д122-40, е-Д132-50, ж 一 Д132-63, з ~ Д132-80

Рис. 5.4. Зависимости времени обратного восстановления /гг# от скорости спада прямого тока —diF/dt прп 弓=%, Ur = 100 В, % = ^FAVm*

а-Д112-10, Д112-16, Д112-25, 6-Д122-32, Д122-40, 6 - Д132-50, Д132-63, Д132-80

Рис. 5.5, Зявпспмостп заряда восстановления Q^. от скорости спада прямого тока — dip[ dt при Т} = 7\„, Ur = 100 В, Ip = Ip^ ут

а ~ ДИ2-10, Д112-16, Д112-25, б-Д122-32, Д122-40, в-Д132-50, Д132-63, Д132-80

Рис. 5.6.

4

方^оа

4

7

仞 loo m t,c

5

2

0 о/ 1 ю 100 m «с

0

oj

Pnc. 5.6. Переходные тепловые сопротпвлепия переход — корпус 2(^)tJC (5) ипереход — cpeqa t}a при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (7), 3 м/с (2),6 м/с (3) и 12 м/с (4):

д — Д112-10, б — Д112-16 и в — Д112-25 (охладитель О111-60); г — Д122-32 ид — Д122-40 (охладитель 0221-60), е — Д132-50, ж — Д132-63 и з — Д132-80(охладитель 0231-80)

ДИОДЫ ТИПОВ Д141-100, Д151-125, Д151-160, Д161-200,Д161-250, Д161-320, Д171-400

Диоды типов Д141-100, Д151-125, Д151-160, Д161-200, Д161-250, Д161-320, Д171-400 (ТУ 16-729.104-81) предназначены для применения в электротехнических и радиоэлектронных устройствах в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц. Диоды выпускаются в климатических исполнениях УХЛ и Т категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 и допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -60 до + 45 ℃. Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и многократные удары длительностью 2—15 мс с ускорением 147 м/с2.

Диоды изготовляются прямой полярности, при этом анодом диодов является медное основание, катодом — гибкий вывод.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 5.4, характеризующие параметры — в табл. 5.5, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 5.6, зависимости параметров от различных условий — на рис. 5.8 — 5.13, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 5.7.

Таблица 5.4. Предельно допустимые зпачеппя параметров диодов

Параметр

Д141-100

Д151-125; Д151-160

Д161-200;

Д161-250;

Д161-320

Д171-400

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tj^ до Tjm, импульсы напряжения одно- полупериодные синусоидальные t = 10 мс, / = 50 Гц)

300-1600

Максимально допустимый сред-

100

125;

200;

400

НИЙ Прямой ТОК IfAVe，А (〃二

160

250;

=125 ℃( ток однополупериодный

320

синусоидальный, угол проводимости Р= 180°,50 Гц)

Действующий прямой ток IpRMS> А (/■= 50 Гц)

157

250

500

630

Ударный неповторяющийся пря-

2,0

2,4;

6,0；

12,0

мой ток Ifsm、кА (ток однополу-

3,3

7.0；

периодный синусоидальный, одиночный импульс t = 10 мс, U^ = 0, 7} = 25 ℃)

8,2

То же при Tj = Tjrn

1,9

2,2;

5,5；

10,5

30

6,4;

7,5

Температура перехода, ℃:

максимально допустимая TJm

190

минимально допустимая Tfmm Температура хранения, ℃:

-60

максимально допустимая Tstgm

60

минимально допустимая 几粵小加

-60

Крутящий момент, Н • м

ю ±2

40 ±5

5。±5

60 ±5

Таблица 5.5. Характеризующие параметры диодов

Параметр

Д141-100

Д151-125;

Д151-160

Д161-200;

Д161-250;

Д161-320

Д171-400

Импульсное прямое напряжение

1,45

1,35

1,35

1,5

UFM、 В, не более （弓=25 ℃, /尸=3,14 I fa Ут）

Пороговое напряжение U（to）^ В, не более （4=4加）

0,95

0,9

0,9

0,9

Дифференциальное сопротивле-

1,6

1,3;

0,80

0,56

ние「т，мОм, не более （7}=夕小）

1,0

0,64

Повторяющийся импульсный об-

20

20

40;

50

ратный ток 1 rrm、мА, не более

40;

（г/ = Tjm，U& = Urrm）

50

Заряд восстановления 0小 мкКл,

250

300;

400;

600

не более （Tj = Tjm、】F =〕ЕАУт, Ur = 100 В, dipldt = —5 А/мкс

350

500;

600

Г》200 мкс）

Время обратного восстановления

15

15;

20;

25

/〃， мкс, не более （условия, как

17

22;

Для &「）

Тепловое сопротивление переход-корпус R^. ℃/Вт, не более （постоянный ток）

0,5

0,3

25

0,15

0,09

Вероятность безотказной работы

0,98

за 25000 ч

Масса, кг, не более

。/8

0,298

0,51

Тип диода

Тип охладителя

/尸4小1，а, при 7； = 40 ℃ н

我湿厶，У/вT

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

Д141-100

0241-80

50

90

0,1

Д151-125

Д151-160

0151-80

61

64

120

125

0,08

Д161-200

Д161-250'

Д161-320

0171-80

100

105 ПО

220

230

240

0,05

Д161-200

Д161-250

Д16Ь320

ОА-002

70

72

75

150

155

160

0,05

Д171-400

0181-110

100

300

0,03

Таблица 5.6. Рекомендуемые охладители п

нагрузочная способность диодов

о

Рис. 5.7. Габаритные п установочные размеры диодов Д141-100, Д151-125, Д151-160, Д161-200, Д161-250, Д161-320, Д171-400, мм

Рис. 5.8. Предельные прямые характеристики дподоп при 弓=25 ℃ (/) н ，=Tim (2):д- Д140-100; б - Д15Ы25; в - Д151-160; г - Д161-200; д -Д161-250; е- Д161-320; лс-Д171-400Рис. 5.8. Предельные прямые характеристики дподоп при 弓=25 ℃ (/) н ，=Tim (2):д- Д140-100; б - Д15Ы25; в - Д151-160; г - Д161-200; д -Д161-250; е- Д161-320; лс-Д171-400

Рис. 5.8. Предельные прямые характеристики дподоп при 弓=25 ℃ (/) н ，=Tim (2):

д- Д140-100; б - Д15Ы25; в - Д151-160; г - Д161-200; д -Д161-250; е- Д161-320; лс-Д171-400

Рис. 5.8. Предельные прямые характеристики дподоп при 弓=25 ℃ (/) н ，=Tim (2):

д- Д140-100; б - Д15Ы25; в - Д151-160; г - Д161-200; д -Д161-250; е- Д161-320; лс-Д171-400

Размер

Д141-100

Д151-125, Д151-160

Д161-200, Д161-250, Д161-320

Д171-400

曾

025

030,5

035,5

045,5

Е

27

32

41

/

70

85

ПО

М

18

20

24

^+ 1

18

16°

19

0

150+ 10

150± 10

200+ 15

250 + 10

0 8不°66

0 8,4+。，36

0 10,5 + °内3

0 10,5 + °内3

W

мю

М12

М20 х 1,5

М24 х 1,5

Z

13

13

13

Рис. 5.10. Зависимость времени обратного восстановления 仿* от скорости спада прямого тока —di^dt при Tj — TJm, Ur = 100 В,，尸=左4^ для всех типов диодов § 5.2Рис. 5.10. Зависимость времени обратного восстановления 仿* от скорости спада прямого тока —di^dt при Tj — TJm, Ur = 100 В,，尸=左4^ для всех типов диодов § 5.2

Рис. 5.10. Зависимость времени обратного восстановления 仿* от скорости спада прямого тока —di^dt при Tj — TJm, Ur = 100 В,，尸=左4^ для всех типов диодов § 5.2

Рис. 5.10. Зависимость времени обратного восстановления 仿* от скорости спада прямого тока —di^dt при Tj — TJm, Ur = 100 В,，尸=左4^ для всех типов диодов § 5.2

9797Рис. 5.11; Зависимость заряда восстановления 0寸* от скорости спада прямоготока —diF[dt при 7} = TJtJ1, С/Л —100 В, IF = /Fj ут дли всех типов дио-дов § 5.2

97

97

4 О. Г. Чебовский и др.

702040 60 80 仞。备мс

Рис. 5.12. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося тока Ifsm от длительности перегрузки t при 7^ = 25℃ (7) и Tj = Tjrn (2), Ur =0,8 Vrrm，/ = 50 Гц:

д-Д141-100; б-Д151-125; в - Д15Ы60; г - Д161-200, д - Д161-250; е- Д161-320; ж - Д171-400

Рис. 5.13. Переходные тепловые сопротивления переход-корпус ^(th)tjc (5) и переход-среда Z(汕)〃〃 при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/), 3 м/с (2), 6 м/с (3) и 12 м/с (4):

а - Д141-100 (охладитель 0241-80), б — Д151-12 5, Д151-160 (охладитель 0151- 80), в - Д161-200, Д161-250 и Д161-320 (охладитель 0171-80), г - Д171-400 (охладитель 0181-110)

53 ДИОДЫ ТИПОВ Д133-400, Д133-500, Д133-800, Д143-630,Д143-800, Д143-1000, Д253-1600

Диоды типов Д133-400, Д133-500, Д143-630, Д133-800, Д143-800, Д143-1000, Д253-16ОО (ТУ 16-729.220-79) предназначены для применения в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц в электротехнических устройствах общего назначения.

Диоды устойчивы к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночных ударов

длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2. Диоды изготовляются в таблеточном исполнении. Анодом и катодом являются плоские основания, при этом полярность определяется с помощью символа полярности, нанесенного на корпусе диода. Выпускаются диоды в климатических исполнениях УХЛ и Т, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 5.7, характеризующие параметры — в табл. 5・8, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 5.9, зависимости параметров от различных условий — на рис. 5.15 — 5.20, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 5.14.

Таблица 5.7. Предельно допустимые зпачеппя параметров диодов

Параметр

Д133-400;

Д133-500;

Д133-8ОО

Д143-630;

Д143-800;

Д143-1000

Д253-1600

Повторяющееся импульсное обратное на-

1000-

1000-

400-

пряжение Urrm， В (диапазон температур

4000;

4000;

2000

от Tjmm до Т)т，импульсы напряжения од-

1000-

1800-

нополупериодные синусоидальные г = 10 мс,

2800;

2800;

/= 50 Гц)

400-1600

400-1600

Максимально допустимый средний прямой

400*;

630*,

1600

ток Jr4Kа А (7^ = 125 ℃, ток однополупе-

500;

800;

риодный синусоидальный, угол проводимости

800

1000

6= 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток IfRMS， А

1120;

1570,

4800

(/■=50 Гц, Тс = 60 ℃)

1620;

2380;

2280

2870

Ударный неповторяющийся прямой ток

7,5;

н,о；

30,0

Ifsm，кА (ток однополупериодный синусои-

ю,о；

16,5;

дальний, одиночный импульс г = 10 мс,

13,0

20,0

U& = 0, 7} = 25 ℃)

То же при Tj = TJfn

7,0;

ю,о；

28,0

9,0;

15,0;

12,0

18,0

Температура перехода, ℃：

максимально допустимая TJfn

150;

150;

190

175;

175;

190

190

минимально допустимая TJmln

-60

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tst&m

50

минимально допустимая Tstgmm

-60

Осевое усилие сжатия, кН

10 ± 1

15 ± 1,5

26 ±2

Таблица 5.8. Характеризующие параметры диодов

Д133-400;

Д143-630;

Параметр

Д133-500;

Д143-800;

Д253-1600

Д133-800

Д143-1000

Импульсное прямое напряжение U^m，В, не

2」，

2,1;

1,5

более (7} = 25 ℃, 〃= 3,14 IFAv^

1,7；

1,7,

1,6

1,55

Пороговое напряжение U/то丿，В, не более

1,0,

1,0；

1,0

⑺=Tjm)

1,。；

1,0；

1,0

0,9

Дифференциальное сопротивление гу, мОм,

0,95;

0,65;

0,12

не более (7} = 7}т)

0,57;

0,32;

0,27

0,26

Повторяющийся импульсный обратный ток

50；

50;

100

IRRM，мА, не более (7} = Tjm, U& = Urrm)

50;

50；

50

75

Заряд восстановления Qrr, мкКл, не более

1400;

1500;

1200

(4 二 Tjm，“= ^FA Ит> U& = 10。В, dlRdt =

1000,

1200,

=—5 А/мкс,厶 > 500 мкс)

600

700

Время обратного восстановления trr, мкс,

40,

40;

30

не более (условия, как для Qrr)

35;

35;

25

30

Тепловое сопротивление переход — корпус

0,045

0,034

0,022

Rthjc，℃/Вт, не более (постоянный ток)

Тепловое сопротивление переход —анод-

НЫЙ вывод корпуса RthJcA, ℃/Вт, не более

0,08

0,065

0,044

(постоянный ток)

Тепловое сопротивление переход — катод-

0,1

0,07

0,044

ный вывод корпуса RthjcK- ℃/Вт, не более (по-

стоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 25 000 ч

0,97

Масса, кг, не более

0,22

0,30

0,60

Тип диода

Тип охладителя

^FAVm^ А, при Та = 40 ℃ и

&г厶 с 厶，С/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

Д133-400

0143-150

130

320

0,015

Д133-500

0143-150

180

450

0,015

Д143-630

0243-150

240

480

0,01

Д133-800

0143-150

230

590

0,015

Д143-800

0243-150

320

650

0,01

Д143-1000

0243-150

400

820

0,01

Д253-16ОО

0153-150

430

980

0,005

Таблица 5.9. Рекомендуемые охладители и нагрузочная

способность днодоп

Рис. 5.14. Габаритные и установочные размеры днодов Д133-400, Д133-500, Д135-800,Д143-630,Д143-800,

Д143-1000, Д2 5 3-1600, мм

Размер

Д133-400, Д133-5ОО, Д133-800

Д143-630,

Д143-800, Д143-1000

Д253-1600

5

033 ±2

038 + 2

050 + 3

D

054 шах

060 шах

0 75

А

20+ 1

20 + 1

26 ± 2

山

2 отв. 03,5+°2

Л

2 ±0,2

Рис. 5.15. Предельные прямые характеристики днодов при 7^ = 25 ℃ ⑺ и Tj=Tjm (2):

а - Д133-400; 6 - Д133-5ОО; в 一 Д133-8ОО; а - Д143-630; 0 - Д143-800; е 一 Д143-

1000; ж - Д2 5 3-1600'

Рис. 5.17. Зависимость времени обратного восстановления Г〃* от скорости спада прямого тока ^dip/dt при Tj = Tjm, U& = 100 В, /尸=/尸4夕加 для всех типов диодов § 5.3

Рис. 5.18. Зависимость заряда восстановления Qrr* от скорости сиада прямоготока —dipldt при Ту = Tjm, U^ = 100 В,，尸=不彳^ дли всех типов дио-дов § 5.3

Рис. 5.19. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося тока Ifsm от длительности иерегрузки г прн 7^ ==25℃ (7) и 7\ = Т,т (2), U&=0,8 VRRM,f = ^ Гц:

л - Д133-400, б - Д133-500; в - Д133-800; г - Д143-630, д- Д143-800, е- Д143-1000; ж - Д2 5 3-16ОО

ПараметрВ10В25В50В200; В32ОПараметрВ10В25В50В200; В32О150-1600150-1600102550200;320164080320,5000,60,992,26,60,550,92,06,01’00*6050*10104050;60102550200;320164080320,5000,60,992,26,60,550,92,06,01’00*6050*10104050;60

Параметр

В10

В25

В50

В200; В32О

Параметр

В10

В25

В50

В200; В32О

150-1600

150-1600

10

25

50

200;

320

16

40

80

320,

500

0,6

0,99

2,2

6,6

0,55

0,9

2,0

6,0

1’

0

0*

60

50*

10

10

40

50;

60

10

25

50

200;

320

16

40

80

320,

500

0,6

0,99

2,2

6,6

0,55

0,9

2,0

6,0

1’

0

0*

60

50*

10

10

40

50;

60

5.4. ДИОДЫ ТИПОВ BIO, В25, В50, В200, В320

Диоды типов BIO, В25, В50, В200, В320 (ТУ 16-529.765-73) * предназначены для электротехнических и радиоэлектронных устройств в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц.

Диоды выпускаются в климатических исполнениях УХЛ и Т, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 и допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от —60 до +45 ℃. Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 и многократных ударов длительностью 2 — 15 мс с ускорением 147 м/с2.

Анодом диодов является гибкий вывод, катодом — медное основание.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 5.10, характеризующие параметры — в табл. 5 11, типы реко-

Таблица 5 10 Предельно допустимые зиачепия параметров диодов

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до /仲 импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные Г = 10 мс, /= 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой ток iFAVtn，А (Тс =100° с, ток од- нолупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток Ifrms， А (/=50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток IfSM^ кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс Г = 10 мс, и& = 0, 7} = 25 ℃)

То же при Tj = Tjm

Температура перехода, ℃:

максимально допустимая Tjm минимально допустимая Tjmm

Температура хранения, ℃: максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Tstgmm

Крутящий момент, Н • м

* Для В200 — минус 60 ℃.

мендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл.

, зависимости параметров от различных условий — на рис.

— 5.27, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 5.21.

В новых разработках не применять.

Размер

вю

В25

В50

В200

В320-

曾

024

030,5

035,5

045,5

060

£

27

32

55

60

65

120

10

14,5

24

^

16

15

20

100 + 10

125 + 12

150 + 15

250 + 25

250 + 25

04,3 + °，3

06,4 +«36

08,4 + 0,36

010,5+0,43

010,5+0,43

W

М8

мю

М20 х 1,5

М20 х 1,5

М30 х 1,5

Рнс. 5.21. Габаритные н установочные размеры диодов BIO, В25, В50, В200, В320, ммРнс. 5.21. Габаритные н установочные размеры диодов BIO, В25, В50, В200, В320, ммSOSO606040402020/27г/27г3873872002001001000 -0,5 %0 7,5 UF ,В 00 -0,5 %0 7,5 UF ,В 0//7/279//7/279%。%。2,0 Up,В2,0 Up,В0,5 7,0 М UF 粗0,5 7,0 М UF 粗Рис. 5.22. Предельные прямые характеристики диодов при Tj = = 25℃ (7) и 7)= =7}т (2)： Л - В10; 6 — В25; в — В5О;г-В2ОО;д- В320Рис. 5.22. Предельные прямые характеристики диодов при Tj = = 25℃ (7) и 7)= =7}т (2)： Л - В10; 6 — В25; в — В5О;г-В2ОО;д- В3200,5 1,0 7,5 2,0 И—В0,5 1,0 7,5 2,0 И—ВС5 加力5 2)0 Uf，BС5 加力5 2)0 Uf，B

Рнс. 5.21. Габаритные н установочные размеры диодов BIO, В25, В50, В200, В320, мм

Рнс. 5.21. Габаритные н установочные размеры диодов BIO, В25, В50, В200, В320, мм

SO

SO

60

60

40

40

20

20

/2

7

г

/2

7

г

387

387

200

200

100

100

0 -

0,5 %0 7,5 UF ,В 0

0 -

0,5 %0 7,5 UF ,В 0

//

7

/2

7

9

//

7

/2

7

9

%。

%。

2,0 Up,В

2,0 Up,В

0,5 7,0 М UF 粗

0,5 7,0 М UF 粗

Рис. 5.22. Предельные прямые характеристики диодов при Tj = = 25℃ (7) и 7)= =7}т (2)： Л - В10; 6 — В25; в — В5О;г-В2ОО;д- В320

Рис. 5.22. Предельные прямые характеристики диодов при Tj = = 25℃ (7) и 7)= =7}т (2)： Л - В10; 6 — В25; в — В5О;г-В2ОО;д- В320

0,5 1,0 7,5 2,0 И—В

0,5 1,0 7,5 2,0 И—В

С5 加力5 2)0 Uf，B

С5 加力5 2)0 Uf，B

Рис. 5.23. Зависимости допустимой амплитуды ударного ияювторяющегося тока Ifsm от длительности импульса 厶 при 7^ = 25 ℃ (7) н Tj = Tjm (2),Рис. 5.23. Зависимости допустимой амплитуды ударного ияювторяющегося тока Ifsm от длительности импульса 厶 при 7^ = 25 ℃ (7) н Tj = Tjm (2),

Рис. 5.23. Зависимости допустимой амплитуды ударного ияювторяющегося тока Ifsm от длительности импульса 厶 при 7^ = 25 ℃ (7) н Tj = Tjm (2),

Рис. 5.23. Зависимости допустимой амплитуды ударного ияювторяющегося тока Ifsm от длительности импульса 厶 при 7^ = 25 ℃ (7) н Tj = Tjm (2),

Ur = О：

а - BIO; 6 — B25; g — B50; г - В200, В320

仞 2040 60 80 古/C

ZfsmE

GSM,"

3400

2300

2400

1900

1400

9QQ

10 20 切 60 80 f,^

Рис. 5.24. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегосятока Ifsm от длительности перегрузки t при 7} = 25 ℃ (7) и / = Tjm (2),U& =0,8。&&必 / = 50 Гц:а - В10; б - В25; в- В50; г - В200, В320

士 rtsMKC

4

2

1

tP^,MKC

5

4

3

七r#,М КС

/2

70

8

,0 4 8 72-d*/d+)/l/MKC “0 4 8 f2-diF/dt.fl/MKcf

70

8

6

4

2

-tfY.MKC

18

72

6

1 2 3

2

o f 70 ~l5-dQl±t^i^ 0 10 2Z?-d*/d备Л/мкс

0 ¥ 8 12-diF/dt,A/мкс

Рис. 5.25. Зависимости времени обратного восстановления trr от скоростиспада прямого тока —dipldt при Т)= Tjm, U& =100 В:

а - В10; 6-В25; в - В50, г - В200; 0 - В32О, /-“=0,5 IFAVm\ 2-】F=【FAPm； 3-/尸=1,5【FAVm

Рис. 5.26. Зависимости заряда восстановления Qrr от скорости спада прямого тока —dipldt при 7} = Т^, U& = 100 В:

а - В10; б-Ъ25; в —В320; г-В200； д - В50; 1 -IF = 0,5 IFAvm^ 2 — /尸= =/尸/Pm； 3— /尸=1,5 IpAVm

Рис. 5.27. Переходные тепловые сопротивления переход~корпус Z«〃)〃c： 。-В10; 6 - В25; е - В50; г - В200; d - В320

Таблица 5 11 Характеризующие параметры диодов

Параметр

В10

В25

В50

В200;

В320

Импульсное прямое напряжение Ufm，В,

1,35

1,35

1,35

1,35,

не более (7^ = 25 ℃,/f=3,14 /尸4г也)

1,60

Пороговое напряжение U(то). В, не

0,9

0,9

0,9

0,92;

более (Tj = 7}m)

1,08

Дифференциальное сопротивление г『，

12,7

5,0

2,54

0,684,

мОм, не более (7} = 7}т)

0,50

Повторяющийся импульсный обратный

5

5

5

т°кмА, не более (7} = Tjm

= Urrm)

Заряд восстановления Qrr, мкКл, не

40

120

270

300;

более (%= Tjm，*=【FAVm，U& = 100 В, dipldt = — 5 А/мкс,乙》50 мкс)

500

Время обратного восстановления trr,

7

10

15

15；

мкс, не более (условия как для Qrr)

15

Тепловое сопротивление переход-корпус

1,5

1,0

0,6

0,13;

&hjc，℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,09

Вероятность безотказной работы за

0,97

10000 ч

Масса, кг, не более

0,045

0,084

0,19

0,46；

0,8

Тнп диода

Тип охладителя

iFAVm^ А, при 7^ = 40 ℃ и

^thch ℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

В10

ОМ-001

10

0,05

В25

ОМ-002

25

0,04

В50

ОА-049

60

0,03

В200

0171-80

160

0,02

В320

ОА-016

—

200

0,01

Таблица 5.12. Рекомендуемые охладители

и нагрузочная способность диодов

ДИОДЫ ТИПОВ В2-320, В500, В800, В2-1600

Диоды (ТУ 16-529.903-74)* предназначены для применения в статических преобразователях электроэнергии, а также в цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок частоты до 500 Гц. —

Диоды выпускаются в климатических исполнениях У, категории размещения 2 и Т, категории размещения 3 (В2-1600, кроме того, ХЛ2) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 и допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -50 (-60 для В2-1600) до +45℃. Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 (9,8 м/с2 для В2-1600) и много-

В новых разработках не применять.

Таб шца 5.13 Предельно допустимые значения параметров диодов

Параметр

В2-320

В500

В800

В2-1600

Повторяющееся импульсное обратное

150-

150-

150-

300-

напряжение Urrm、В (диапазон темпе-

4000

3800

2400

1600

ратур от Tjmm до T^j，импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные / = 10 мс, /= 50 Гц)

Максимально допустимый средний пря-

320

500

800

1600*

мой ток Ip^ут, А (Гс = 100 ℃, ток од- нополупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток 【FRMS，А

500

780

1260

2500

(Г =50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток

6,5

9,0

15,0

28,0

1*М，кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс / = 10 мс, U& = 0, Tj = 25 ℃)

То же при Г, = Т}т

7,15

9,9

16,5

31,0

Температура перехода, ℃: максимально допустимая Т}т

140

140

140

190

минимально допустимая Tjmin

-50

-50

—50

-60

Температура хранения, ℃: максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Ts[gmin

-50

5

-50

0

х -50

-60

Осевое усилие сжатия, кН

10 + 2

15 + 2

15 + 2

24 + 2

* При Тс^ 125 ℃.

Тип диода

Тип охладителя

【FAPm，А， 7^ = 40 ℃ и сти воздуха

при скоро- 6 м/с

Rthch，℃/Вт

В2-320

ОА-026

250

0,01

В500

0243-150

'430

0,01

В800

0243-150

590

0,01

В2-1600

0153-150

1000

0,005

Таблица 5.14. Рекомендуемые охладнтелн и нагрузочная способвость

диодов

кратных ударов длительностью 2 — 15 мс с ускорением 147 м/с2.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 5.13, характеризующие параметры — в табл. 5.15, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 5.14, зависимости параметров от различных условий — на рис. 5.29 — 5.34, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 5.28.

Рис. 5.28. Габаритные и установочные размеры диодов: 4 — В2-320, В500, В800, 6 — В2-1600, мм

Размер

В2-320

В500, В800

Размер

В2-320

В500, В800

R

030+ 1

040+ 1

Q

056

073

4

02,7、

02,几

4

031 + 1

046 + 1

Л

1,3 + &2

1,3+0'2

3

59

76

19 ± 1

22 土 1

Рис. 5.29. Предельные прямые характе*

ристики диедов при Г, = 25℃ (/) и

% = Т}т (2)

а - В2-320, 6-В5006 - В800, а-

В2-1600

*sm,kA・

24

20

16

12

7

2

4九)mи

Рис. 5.30. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося тока IfSM от Длительности импульса 厶 при Т} = 25℃ (/) и

Tj = Tjm (2) U…：

« - В2-320, б - В500, 6-В800, г - B2-I600

Tf$m)kA

6 Z

5

4

3

2

SZZEZ

二

а)

8

6

70 20

40 60 80 t,MC

4

2

工fsm,kA 10 '

8 —

6、

7。

2040 60 700&МС

4 -

2 -

10

6)

2D 仞60 7曲备мс

22

2。

18

16

、

z

У

2)

Рис. 5.31. Зависимости

допустимой амплитуды

舟

72

10 2040 60 100±^C

ударного неповторяющегося тока Ifsm от дли-тельности перегрузки / при Т} = 25℃ (/) иTj = Tjm ⑵ ^R = °>8 Urrm / = 50 Гц:a — B2-320, 6 - B500, в - В800, г 一 В2-1600

Рис. 5.32. Зависимости времени обратного восстановления “* от скорости спада прямого тока —diF/dt при Т. = T,m UR = 100 В: а-В2-320, 6 — В500, В800, в — В2-1600, / —『尸=0,5 “幺匕打，2 — If = iFAVm， 3 — /尸=1,5 IFAVm

Рис. 5.33. Зависимоеги заряда восстановления Qif^ от скорости спада прямого тока —dipjdt при Т} n Tjm, U& = 100 В:

а - В2-320, б - В500, В800, в - В2-1600, /-7f=0,5 IFAvm，2- IF= IFAVm,

а - В2-320 (охладитель ОА-026), б - В500 (охладитель 0243-150), в - В800 (охладитель 0243-150), г - В2-1600 (охладитель 0353-150)

Таблица 5 15 Характеризующие параметры диодов

Параметр

В2-320

В500

В800

В2-1600

Импульсное прямое напряжение Ufm，

В, не более (7) = 25 ℃, %=3」4 IFAym)

1,90

2,00

1,85

1,50

Пороговое напряжение U(то)、В, не более (7} = Tjm)

1,1

1,1

0,9

1,0

Дифференциальное сопротивление 『丁， мОм, не более (芍=TJ/n)

0,78

0,62

0,32

0,12

Повторяющийся импульсный обратный

20

30

20

100

ТОК Ir&m， мА, не более (7} = Т}т, U& = Urrm)

Заряд восстановления Qrr, мкКл, не

450

500

500

1000

более (7} = Tjm, IF = IpAVm^ 必=100 В, 山尸/力=—5 А/мкс,力》50 мкс)

Время обратного восстановления trr.

15

20

20

25

мкс, не более (условия как для Qrr)

Тепловое сопротивление переход — корпус Rthjc> ℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,05

0,04

0,033

0,025

Тепловое сопротивление переход — анод-

0,07

0,05

0,04

0,047

ный вывод корпуса 尺的“，℃/Вт, не более (Постоянный ток)

Тепловое сопротивление переход —катод-

о,з

0,15

0,15

0,053

ный вывод корпуса &何水，℃/Вт, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за

0,98

25 000 ч /

Масса, кг, не более

0,15

0,31

0,31

0,40

РАЗДЕЛ 6

ДИОДЫ (НИЗКОЧАСТОТНЫЕ) ЛАВИННЫЕ

ДИОДЫ ТИПОВ ДЛП2-10, ДЛ112-16, ДЛ112-25, ДЛ122-32, ДЛ122-40, ДЛ132-50, ДЛ132-63, ДЛ132-80

Диоды типов ДЛ112-10, ДЛ112-16, ДЛ112-25, ДЛ122-32, ДЛ122-40, ДЛ132-50, ДЛ 132-63, ДЛ 132-80 (ТУ 16-729 227-79) применяются в силовых цепях постоянного и переменного тока

Отличаются повышенными рабочими температурами и улучшенными массогабаритными показателями

Диоды допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -50 до +45 ℃, атмосферном давлении 0,085 — 0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Климатические исполнения и категории размещения У2, ТЗ, ОМ2, УХЛ2 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70

Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2, многократных ударов длительностью 2—15 мс с ускорением 147 м/с2 и однократных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Таблица 6./. Предельно допустимые значения параметров диодов

Параметр

ДЛ112-Ю;

ДЛ112-16; ДЛ112-25

ДЛ122-32; ДЛ122-40

ДЛ 132-50;

Д"132-63; ДЛ132-80

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmin Д° Tjm、импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные / = 10 мс, /—50 Гц)

Максимально допустимый средний

ю；

400-1500

32;

50;

прямой ток 1р^ут, А (Гс = 125 ℃, ток

16;

40

63;

однополупериодный синусоидальный,

25

80

угол проводимости В =180°,/= 50 Гц) Действующий прямой ток IfrmS，А

15；

50;

78；

(Г= 50 Гц)

25;

62

98;

Ударный неповторяющийся прямой

39 230;

440;

125 1100;

ток【FSM，А (ток однополупериодный

270;

550

1200;

синусоидальный, одиночный импульс

300

1320

/= 10 мс, UR = 0, Tj = 25 ℃) То же при Tj = Tjm

210;

400;

1000;

250;

500

1100;

Ударная мощность обратных потерь

270

1,5

2,0

1200

3,8

PrSM, кВт (Tjm = 160 ℃, одиночные импульсы, длительность импульса обратного тока г, = 1(Ю мкс, форма импульса — полусинусондальная)

Температура перехода, ℃: максимально допустимая Tjm минимально допустимая Tjmin

Температура хранения, ℃: максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Tstgmjn

Крутящий момент, Н ■ м

0,8

+ 160 -50

+ 50

-50 1,。

3,2

Таблица 6.2. Характеризующие параметры диодов

Параметр

ДЛ112-10;

ДЛ112-16; ДЛ 112-25

ДЛ122-32;

ДЛ 122-40

ДЛ132-5О;

ДЛ 132-63;

ДЛ 132-80

Импульсное прямое напряжение Ufm，

В, не более (7) = 25。。，『尸=3,14 IfAVm)

1,35

1,35

1,35

Пороговое напряжение 〃丁。丿，В, не более (Tj =大)

0,92

«87

0,85

Дифференциальное сопротивление「丁，

15,2;

5,3

мОм, не более (勺工小)

9,3;

3,85

5,7

Повторяющийся импульсный обрат-

1,0；

4

ный ток Irrm^ мА, не более (Г；=小，

1,5；

UlUrr^ 一

2,0

Тип диода

Тип охладителя

Значение /f4 ^, А, при 7^ = 40 ℃ и естественном охлаждении

Значение &辰尿 ℃/Вт

ДЛ112-10

.ДЛ112-16

ДЛ 112-25

0111-60

7

10

15、

0,3

ДЛ122-32

ДЛ 122-40

0221-60

17

21

0,2

ДЛ132-50

ДЛ 132-63

ДЛ 132-80

0231-80

26

33

40

0,2

нагрузочная способность диодовнагрузочная способность диодовииПродолжение табл. 6.2.

нагрузочная способность диодов

нагрузочная способность диодов

и

и

Параметр

ДЛ112-10;

ДЛ112-16; ДЛИ 2-25

ДЛ122-32;

ДЛ122-40

ДЛ132-50;

ДЛ132-63;

ДЛ132-80

Заряд восстановления Qrn мкКл,

63;

103;、

138;

не более (7) = Т)т,厶=IFA Vm, VR = 100 В,

76;

112

dip/dt = — 5 А/мкс,厶》500 мкс)

90

Время обратного восстановления trr,

5,9;

7」；

мкс, не более (условия, как для Qrr)

6,3;

7,2

о;

6,7

Тепловое сопротивление переход — кор-

3,0；

1,3；

пус Rthjc，℃/Вт, не более (постоянный

2,5;

1,0

ток)

2,0

Импульсный ток обратного ■ восстанов-

21；

29;

ленияА, не более (7ут = 160 ℃,

24;

31

G = 500 мкс, U& = ЮО В, ток трапецеидальный, dipjdt = —5 А/мкс,行= =^FAVm)

Вероятность безотказной работы за 1000 ч

27

0,999 >

Масса, кг, не более

0,006

0,012

0,027

Таблица 6.3. Рекомендуемые охладители

Диоды выпускаются прямой полярности, при этом анодом является медное основание корпуса, катодом — основной жесткий вывод.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 6.1, характеризующие параметры — в табл. 6.2, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 6.3, зависимости параметров от различных условий — на рис. 6.2—6.7, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 6.1.

Рнс. 6.1. Габаритные и установочные размеры диодов ДЛ112-10, ДЛ112-16, ДЛ112-25, ДЛ122-32, ДЛ122-40, ДЛ132-50, ДЛ132-63, ДЛ132-80, мм

ДЛ 112-10,

ДЛ 122-32, ДЛ 122-40

ДЛ 132-50,

Размер

ДЛ112-16,

ДЛ 132-63,

ДЛ 112-25

ДЛ 132-80

Q

012

015,4

019

Е

11

14

17

『

18

26

35

4

7,2

10

^

11

12

14

Л

W

02,2 М5

04,3

Мб

05,3 М8

^^zz

^

^

z

z

Рис. 6.2. Предельные прямые характеристики диодов при Tj = 25℃ (/) и

а- ДЛ112-10;

^-ДЛ112-16;

ДЛ132-50; лс- ДЛ 132-63; з- ДЛ 132-80

г - ДЛ122-32; а - ДЛ 122-40; е-

Рис. 6.3. Зависимости допустимой амилитуды ударного иеповторяющегоси тока Ifsm от длительности импульса А при 7J = 25 ℃ (/) и Т}= Tjm (2), Ur = 0: а - ДЛ112-10; ДЛП2-16; в-ДЛ112-25; г - ДЛ122-32; д~ДЛ 122-40; е-

ДЛ132-50; ж 一 ДЛ132-63; з - ДЛ132-80

Рйс. 6.4. Зависимости допустимой ударной мощности обратных потерь P^SMот длительности импульса тока % синусоидальной формы при Т. = Tjm

а - ДЛ112-10, ДЛ112-16, ДЛ112-25, б - ДЛ122-32, ДЛ122-40, в - ДЛ132-50,

ДЛ132-63, ДЛ 132-80

141c. 6.5. Зависимости времени обратного восстановления trrt от скорости спадапрямого тока -diFjdt при Т} ^ T.m, Ur = 100 В,左=丿尸/%

а - ДЛ112-10, ДЛ112-16, ДЛ112-25,- ДЛ122-32, ДЛ122-40, в - ДЛ 132-50,

ДЛ132-63, ДЛ132-80

Рис. 6.6. Зависимости заряда восстановления 0「* от скорости спада прямого тока —办尸仲 при Т} = Tjm, U& = 100 В, 1р = “力匕加

а-ДЛ112-10, ДЛ112-16, ДЛ 112-25, б-ДЛ122-32, ДЛ122-40, в-ДЛ 132-50, ДЛ 132-63, ДЛ 132-80

2（雨地/（屮也;℃/вт

74

12

10

qg

也6

рз

0,00； Dm ±,c

8

6

4

/

2

О

Z(th)ljd)Z(th)±jc ； °C/Gt

5

4

2

1

-%3 42

-0,7 0

0,001 0,01 ±,c

0| IIIW I IHHIII IIIIHII ,, 0J 710 d) 100

О

72

10

6

V

2

。7

10「\ 100

Рис. 6.7. Переходные тепловые сопротивления переход - корпус Z^IJC (5) и переход — среда Z^ tja при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/), 3 м/с (2), 6 м/с (3) и 12 м/с (4):

а — ДЛ112-10, б — ДЛ112-16 и в — ДЛ112-25 (охладитель О111-60), г — ДЛ122-32 и д — ДЛ122-40 (охладитель 0221-60), е —ДЛ132-50, ж — ДЛ132-63 и з — ДЛ 132-80 (охладитель 0231-80)

ДИОДЫ ТИПОВ ДЛ161-200, ДЛ171-320

Диоды типов ДЛ161-200 и ДЛ171-320 (ТУ 16-729.104-81) предназначены для применения в электротехнических и радиоэлектронных устройствах общего назначения в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц.

Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2, многократных ударов длительностью 2 — 15 мс с ускорением 147 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Диоды имеют штыревое исполнение, при этом анодом является медное основание, катодом — гибкий вывод

Выпускаются диоды в климатических исполнениях УХЛ и Т, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 и допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -60 до + 45 ℃.

Помимо общих требований работы приборов во взрывобезопасных и химически неактивных средах, в условиях, исключающих воздействие различных излучений (нейтронное, электронное, гамма-излучение и т д.), диоды должны быть работоспособны при выпадении инея с последующим его оттаиванием и устойчивы к воздействию среды, зараженной плесневыми грибками.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 6.4, характеризующие параметры — в табл. 6.5,、типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 6.6, зависимости параметров от различных условий — на рис. 6.9 — 6.15, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 6.8.

Таб tuya 6 4 Предельно допустимые значения параметров диодов

Параметр

ДЛ161-200

ДЛ171-320

Повторяющееся импульсное обратное напряже-

400-

-1400

ние Urrm、В (диапазон температур от Т)пип

до Tjm> импульсы напряжения однополупериод-

ные синусоидальные / = 10 мс, /= 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой ток

200

320

1рд ут, А (久=100 °C, ток однополупериодный

синусоидальный, угол проводимости р = 180°,

/= 50 Гц)

Действующий прямой ток Ifrms，A (f= 50 Гц)

320

500

Ударный неповторяющийся прямой ток Ifsm、

6,0

8,2

кА (ток однополупериодный синусоидальный,

одиночный импульс f = 10 мс, U& = 0,芍=25 ℃)

То же при Tj — Tjm

5,5

7,5

Температура перехода, ℃.

максимально допустимая Tjm

140

минимально допустимая Т}тт

—60

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tstgm

60

минимально допустимая Tstgmm

—

60

Крутящий момент, Н • м

50+5

60+ 5

Ударная мощность обратных потерь Prsm^

56

кВт(4 = Т)т，厶=10 мкс, одиночные импульсы)

Таблица 6.5. Характеризующие пара

метры диодов

Параметр

ДЛ161-200

ДЛ171-320

Импульсное прямое напряжение Uf“，В, не

1,45

более (7} = 25 ℃, "=3,14 %АУт)

Пороговое напряжение V(TO)^ В, не более

(，= к)

Дифференциальное сопротивление гу, мОм,

0,7

1,0

0,5

не более (弓—Tjm)

Повторяющийся импульсный обратный ток

『&&"，мА, не более (7} = TJm, U& = UrrG

Заряд восстановления Qrr, мкКл, не более

25

600

(Tj= Tjm、К =【FAVm，力=100 В, diF/dt = - 5

А/мкс,厶》50 мкс)

Время обратного восстановления trn мкс, не более (условия, как для Qrr)

Тепловое сопротивление переход-корпус К/旬,，

0,15

25

0,09

℃/Вт, ие более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 25 000 ч Масса, кг, не более

0,3

0,98

1

0,51

Таблица 6 6. Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность диодов

Тип диода

Тип охладителя

/〃 Pm，А, при Та = 40 ℃ и

М，℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

ДЛ161-200

0171-80

60

150

0,05

ДЛ 171-320

0181-110

100

220

0,03

NN00.m1\m2.m1\m2ZZzzРис. 6.9. Предельные прямые характеристики диодов при 弓=25℃ (/) и 4 = Tjm ⑵： а - ДЛ161-200,ДЛ171-320Рис. 6.9. Предельные прямые характеристики диодов при 弓=25℃ (/) и 4 = Tjm ⑵： а - ДЛ161-200,ДЛ171-320Рис. 6.10. Зависимости допустимой амплитуды ударного неловторяющегося тока /心乂 от длительного импульса % при 7j = 25 ℃ (/) и 弓=弓中(2), UR =0:а - ДЛ161-200; б-ДЛ171-320Рис. 6.10. Зависимости допустимой амплитуды ударного неловторяющегося тока /心乂 от длительного импульса % при 7j = 25 ℃ (/) и 弓=弓中(2), UR =0:а - ДЛ161-200; б-ДЛ171-320Phc. 6.8. Габаритиые и установочные размеры диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320, мм

N

N

0

0

.m1\m2

.m1\m2

Z

Z

z

z

Рис. 6.9. Предельные прямые характеристики диодов при 弓=25℃ (/) и 4 = Tjm ⑵： а - ДЛ161-200,ДЛ171-320

Рис. 6.9. Предельные прямые характеристики диодов при 弓=25℃ (/) и 4 = Tjm ⑵： а - ДЛ161-200,ДЛ171-320

Рис. 6.10. Зависимости допустимой амплитуды ударного неловторяющегося тока /心乂 от длительного импульса % при 7j = 25 ℃ (/) и 弓=弓中(2), UR =0:

а - ДЛ161-200; б-ДЛ171-320

Рис. 6.10. Зависимости допустимой амплитуды ударного неловторяющегося тока /心乂 от длительного импульса % при 7j = 25 ℃ (/) и 弓=弓中(2), UR =0:

а - ДЛ161-200; б-ДЛ171-320

Размер

ДЛ161-200

ДЛ171-320

Размер

ДЛ161-200

ДЛ171-320

Q

035,5

045,5

О

200 + 15

250 十 10

Е

32

41

Г

^10,5+0'43

01О,5 + 0'43

/

85тах

ИОтах

W

М20 х 1,5

М24 х 1,5

М

20

24

Z

13

13

N

16

19

Рис. 6.11. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторнющетосн тока IfSM от длительности перегрузки t при 7j = 25 ℃ (/) н 弓=弓旧(2), Ur =0,8 UrrM' f — ^「U： а-Д〃161.200; 6-ДЛ171-320Рис. 6.11. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторнющетосн тока IfSM от длительности перегрузки t при 7j = 25 ℃ (/) н 弓=弓旧(2), Ur =0,8 UrrM' f — ^「U： а-Д〃161.200; 6-ДЛ171-320Рис. 6.12. Зависимость времени обратного восстановления irr^ от скорости спада прямого тока 一力尸/df при Т} = Tjm, UR = 100 В, IF ?= IFA ym дли диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320Рис. 6.12. Зависимость времени обратного восстановления irr^ от скорости спада прямого тока 一力尸/df при Т} = Tjm, UR = 100 В, IF ?= IFA ym дли диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320

Рис. 6.11. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторнющетосн тока IfSM от длительности перегрузки t при 7j = 25 ℃ (/) н 弓=弓旧(2), Ur =0,8 UrrM' f — ^「U： а-Д〃161.200; 6-ДЛ171-320

Рис. 6.11. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторнющетосн тока IfSM от длительности перегрузки t при 7j = 25 ℃ (/) н 弓=弓旧(2), Ur =0,8 UrrM' f — ^「U： а-Д〃161.200; 6-ДЛ171-320

Рис. 6.12. Зависимость времени обратного восстановления irr^ от скорости спада прямого тока 一力尸/df при Т} = Tjm, UR = 100 В, IF ?= IFA ym дли диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320

Рис. 6.12. Зависимость времени обратного восстановления irr^ от скорости спада прямого тока 一力尸/df при Т} = Tjm, UR = 100 В, IF ?= IFA ym дли диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320

Рис. 6.13. Зависимость заряда восстановления 0.* от скорости спада пря-мого тока -diF\dt при 7}=弓幽，= 100 В, IF = IFA Vm для диодов ДЛ161-200и ДЛ171-320

Рис. 6.14. Зависимость допустимой ударной мощности обратных потерь Prsm от длительности импульса тока 厶 синусоидальной формы нри Т)= 140 ℃ для диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320Рис. 6.14. Зависимость допустимой ударной мощности обратных потерь Prsm от длительности импульса тока 厶 синусоидальной формы нри Т)= 140 ℃ для диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320а — ДЛ161-200 (охладитель 0171-80), б — ДЛ 171-320 (охладитель 0181-110)а — ДЛ161-200 (охладитель 0171-80), б — ДЛ 171-320 (охладитель 0181-110)

Рис. 6.14. Зависимость допустимой ударной мощности обратных потерь Prsm от длительности импульса тока 厶 синусоидальной формы нри Т)= 140 ℃ для диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320

Рис. 6.14. Зависимость допустимой ударной мощности обратных потерь Prsm от длительности импульса тока 厶 синусоидальной формы нри Т)= 140 ℃ для диодов ДЛ161-200 и ДЛ171-320

а — ДЛ161-200 (охладитель 0171-80), б — ДЛ 171-320 (охладитель 0181-110)

а — ДЛ161-200 (охладитель 0171-80), б — ДЛ 171-320 (охладитель 0181-110)

6・3・ ДИОДЫ ТИПОВ ДЛ123-320, ДЛ133-500

Диоды типов ДЛ123-320 и ДЛ133-500 (ТУ 16-729.220-79) предназначены для применения в установках общего назначения частотой до 500 Гц. .

Диоды имеют таблеточное исполнение. Анодом и катодом диодов являются плоские основания, прн этом полярность определяется с помощью символа полярности, нанесенного на корпусе диода.

Дноды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2, многократных ударов длительностью 2 — 15 мс с ускорением 147 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Выпускаются диоды в климатических исполнениях УХЛ и Т, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Высокая точность обработки контактных поверхностей прибора и рекомендуемого охладителя обеспечивает значительное снижение электрического и теплового сопротивлений. С этой же целью используются прокладки и специальные покрытия структуры.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 6.7, характеризующие параметры — в табл. 6.8, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 6.9,- зависимости параметров от различных условий — на рис. 6.17 — 6.23, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 6 16.

Таблица 6 7 Предельно допустимые значения параметров диодов

Параметр

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Т)тт до 弓掰，импульсы напряжения однополупериод- ные синусоидальные / = 10 мс, / = 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой ток Zfj Ит， А (7^ = 100 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток «RMS，А (f = 50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток ^fsm> кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс / = 10 мс, Ur = 0, 4 = 25 ℃)

То же при Tj = Т)т

Температура перехода, СС: максимально допустимая минимально допустимая

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tstgm

минимально допустимая Tst^mm

Ударная мощность обратных потерь,尸及sm， кВт,(弓=%j，厶=10 мкс, одиночные импульсы)

Осевое усилие сжатия, Н

ДЛ123-32О

320

800

6,0

ДЛ 133-500

400-1400

140

-60

50

-60

56

5500 + 500

500

13208,0

10 000 ± 1000

22Таблица 6 8. Характеризующие параметры диодов

2

2

Параметр

ДЛ 123-320

ДЛ 133-500

Импульсное прямое напряжение Ufm，В, не

1,7

1,8

более (Т} = 25 °C, 〃 = 3,14 IFA ^т)

Пороговое напряжение 。(丁。丿，В, не более (Ж)

0,9

1,05

Дифференциальное сопротивление г у, мОм, не более (芍=芍阳)

0,83

0,50

Повторяющийся импульсный обратный ток

25

/&&"，мА, не более (7} = TJtn, Ur = UrrG

Заряд восстановления Qrr, мкКл, не более

400

600

(4 = ^}m， ?F = ^FA Кт» Ur =100 В, dip/dt = =—5 А/мкс,厶》200 мкс)

25

Время обратного восстановления trn мкс, не более (условия, как для Qrr)

20

Тепловое сопротивление переход — корпус R{hjC, ℃/Вт, не более (постоянный ток).

0,08

0,045

Тепловое сопротивление переход — анодный вы-

0,16

0,08*

вод корпуса RfhjcA，℃/Вт, не более (постоянный ток)

Тепловое сопротивление переход — катодный

0,16

0,1

вывод корпуса RthJCK» ℃/Вт, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 25 000 ч

0,97

Масса, кг, не более

0,08

0,22

Тип диода

Тип охладителя

IfaPe，А, при Та = 40℃ и

Rf/iC〃‘ ℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

ДЛ123-320

0123-100

100

200

0,02

ДЛ 133-500

0143-150

140

330

0,015

Таблица 6.9. Рекомендуемые охладители и иагрузочиаи способность диодов

Рмс. 6.16. Габаритные и установочные размеры диодов ДЛ123-320 и ДЛ133- 500, мм

Размер

ДЛ 123-320

ДЛ133-5ОО

/

019+ 1

033 ±0,2

D

042 max

054 max

А

14+ 1

20+ 1

山

2 отв 03,5+0'2

2 отв. 03,5+°?

й

L5 土 0,2

2 + 0,2

Рнс. 6.17. Предельные прямые характеристики диодов при 〃=25℃ ⑺ и

Рнс. 6.18. Зависимости допустимой амилитуды ударного иеповторяющегося токаIfsm от длительности имнульса /, прн 7^ = 25 ℃ (7) и 弓=弓,〃 (2), Ur — 0:а - ДЛ123-320; б-ДЛ133-5ОО

Рис. 6.19. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося 'тока Ifsm от длительности перегрузки / при Т. =25℃ (?) и Tj = TJtn (2), Ur =0,8 Urrm> /= 50 Гц:a - ДЛ123-320; б - ДЛ133-500Рис. 6.19. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося 'тока Ifsm от длительности перегрузки / при Т. =25℃ (?) и Tj = TJtn (2), Ur =0,8 Urrm> /= 50 Гц:a - ДЛ123-320; б - ДЛ133-500

Рис. 6.19. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося 'тока Ifsm от длительности перегрузки / при Т. =25℃ (?) и Tj = TJtn (2), Ur =0,8 Urrm> /= 50 Гц:

a - ДЛ123-320; б - ДЛ133-500

Рис. 6.19. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося 'тока Ifsm от длительности перегрузки / при Т. =25℃ (?) и Tj = TJtn (2), Ur =0,8 Urrm> /= 50 Гц:

a - ДЛ123-320; б - ДЛ133-500

Рнс. 6.20. Зависимость времени обратного восстановления /“* от скоростиспада прямого тока -dipjdt прн Tj = Tjm, U^ = 100 В, Ip = Jfa Ут Длидиодов ДЛ 123-320 и ДЛ133-500

Рис. 6.21. Зависимость заряда восстаиов.7ения Qr^ от скорости спада прямоготока —di”di при Т. = Т)т, UR = 100 В, If =【FAVm Для диодов ДЛ123-320и ДЛ133-500

Рис. 6.22. Зависимость допустимой ударной мощности обратных потерь Prsm от длительности импульса тока 厶 синусоидальной формы при 7\ = Т)т для диодов ДЛ123-320 и ДЛ 133-500

Рнс. 6・23. Переходные тепловые сопротввленяя переход — корнус Z^ tjC (5)и иереход - среда Z^ уа при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/),3 м/с (2), 6 м/с (3) и 12 м/с (4):

а - ДЛ123-320 (охладитель 0123-100); б — ДЛ133-500 (охладитель 0143-130)

ДИОДЫ ТИПОВ ВЛ10, ВЛ2 5, ВЛ50, ВЛ200, ВЛ320

Диоды типов ВЛ10, ВЛ25, ВЛ50, ВЛ200, ВЛ320 (ТУ 16-529.765-73)* предназначены для применения в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц в электротехнических и радиоэлектронных устройствах общего назначения.

Диоды изготавливаются в штыревом исполнении с гибким основным выводом. Анодом диодов является медное основание корпуса, катодом — основной вывод. Диоды выпускаются в климатическом исполнении У, категории размещения 2 или в климатическом исполнении Т, категории，размещения 3 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Диоды устойчивы к воздействию в эксплуатации синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Диоды могут быть применены без дополнительных мер защиты в условиях возникновения обратных перенапряжений с определенным значением.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 6.10, характеризующие параметры — в табл. 6.11, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 6.12, зависимости параметров от различных условий — на рис. 6>25 — 6.31, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 6.24.

10

25

50

200;

320

16

40

80

320;

500

0,6

0,99

2,2

6,6;

7,26

0,55

0,9

2,0

6,0;

6,6

600-1200*600-1200*В новых разработках не применять.

600-1200*

600-1200*

Параметр

ВЛ 10

ВЛ25

ВЛ 50

ВЛ200;

ВЛ320

Таблица 6.10. Предельно допустимые значения параметров диодов

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до Tjm, импульсы напряжения од- нополупериодньге синусоидальные / = 10 мс, /= 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой ТОК IfAVm， А (7^ = 100 ℃, ток однополу- периодный синусоидальный, угол проводимости Р= 180°, 50 Гц)

Действующий прямой ток IfRMS，A(f = 50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток 】FSM> кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс / = 10 мс, 必=0, 4 = 25 ℃) '

То же при Tj == Tjm

Продолжение табл. 6.10.

Параметр

ВЛ10

ВЛ25

ВЛ50

ВЛ200;

ВЛ320

Температура^ерехода, ℃:

максимально допустимая TJtn

140

минимально допустимая Т)тт

50

Температура хранения, ℃'

максимально допустимая Tstgm

60

минимально допустимая Tst„mm

50

Крутящий момент, Н ■ м

10

10

40

50;

60

* Для ВЛ200-600-1300 В.

Таблица 6.〃. Характеризующие параметры диодов

Параметр

влю

ВЛ25

ВЛ50

ВЛ200;

ВЛ320

Импульсное прямое напряжение Ufm，В, не более (Г, = 25 ℃, /尸=3,14『尸 14 V小)

1,35

1,35

1,35

1,35;

1,60

Пороговое напряжение U(ro)^ В, не более (，=4閉)

0,9

0,9

0,9

0,92;

1,08

Дифференциальное сопротивление г『，мОм, не более (7} = Tjm)

12,7

5,0

2,54

0,684; 0,50

Повторяющийся импульсный обратный ток &RM，мА, не более (7) = %, UR = Urrm)

4

5

8

12;

20

Заряд восстановления Qrrt мкКл, не более (7} =7}掰，/尸=/尸”朗，Ur = 100 В, dif/dt = =—5 А/мкс,厶》50 мкс)

40

120

270

300;

500

Время обратного восстановлени я “г，мкс* не более (условия, как для Q«)

7

10

15

15；

15

Тепловое сопротивление переход — корпус Rihjs ℃/Вт, не более (постоянный ток)

1,5

1,0

0,6

0,13;

0,09

Максимально допустимая энергия в состоянии лавинного пробоя 吟，Дж (7} = Tjm, t( = 100 мкс, / = 0,3 Гц)

0,20

0,25

0,40

1,0；

1,0

Ударная мощность обратных потерь 尸rsm， кВт (7} = 7}小，厶=Ю мкс, f- 0,3 Гц)

11,2

14,0

22,4

56,0;

56,0

Вероятность безотказной работы за 10000 ч

Q97

Масса, кг, не более

0,045

0,084

0,19

0,46；

0,8

Рис» 6.24. Габаритные и установочные размеры диодов ВЛ ГО, ВЛ25, ВЛ50, ВЛ200 и ВЛ320, мм

Размер

влю

ВЛ25

ВЛ50

ВЛ200

ВЛ320

D

024

030,5

035,5

045,5

060

Е

22

27

32

41

55

7

45

60

65

95

120

М

10

10

14,5

24

24

^

14

16

15

15

20

0

100 + 10

125+ 12

150 ± 15

250 4- 25

250 + 25

Г

04 才+0,3

06,4+0 36

08,4+036

010,5 + 0,43

01О,5+°，43

W

М8

М10

М20 х 1,5

М20 х 1,5

МЗО х 1,5

Рис. 6 26. Зависимости допустимой амплитуды ударного исповторяющегося тока 【FSM от длительности имнульса г； при 7j = 25 ℃ (/) и Tj = Tjm (2), UR =0:

а - ВЛ10, 6— ВЛ25, в 一 ВЛ50, г - ВЛ200, d - ВЛ320

Рнс. 6.27. Зависимости времени обратного восстаиовлеиия trr от скорости спадапрямого тока —dip/dt ири 7j « Tjm, U^ = 100 В:

g-BJHO, 6-ВЛ50, в-ВЛ25, г - ВЛ320, д- ВЛ200, I -lF=^ IFAVm '2 ~ IF= iFAVm^ 3 - “ = 1，5 ^FAVm

a)<5?

Рис. 6.28. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока【FSM от длительности перегрузки / при 7j =25℃ (У) и Tj = Т}т (2), ^Л =М Urrm» / = 50 Гц:

a - ВЛ10, 6 - ВЛ25, в - ВЛ50, г - ВЛ200 и ВЛ320

Рис. 6.29. Зависимости заряда восстановлешн Q- от скорости спада прямого тока —dtfldt при Tj = TJtnt U^ = 100 В: a - ВЛ10, 6-ВЛ25

Рис. 6.30. Зависимости ударной мощности обратных потерь Prsm от частоты импульсов обратного тока / при Tj = TJm,厶=200 мкс:

а - ВЛ10; 5 - ВЛ50; в - ВЛ25; г 一 ВЛ200 н ВЛ320

Рис* 6.31. Переходные тенловые сопротивлении переход — корпус Z（应）у。：а - ВЛ10; 6-ВЛ25; в - ВЛ50; г - ВЛ200; д - ВЛ320

Таблица 612. Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность диодов

Тип диода

Тип охладителя

仆"小，А, при Та = 40 ℃ н

Rthch ℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

ВЛ10

ОМ-001

10

0,05

ВЛ25

.ОМ-002

25

0,04

ВЛ50

ОА-049

50

0,03

ВЛ200

0171-80

160

0,02

ВЛ320

ОА-016

—

200

0,01

РАЗДЕЛ 7

ДИОДЫ БЫСТРОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЕСЯ(ЧАСТОТНЫЕ)

ДИОДЫ ТИПОВ ДЧ151-80, ДЧ151-100, ДЧ161-125, ДЧ161-160, ДЧ171-250, ДЧ171-320

Диоды быстровосстанавливающиеся типов ДЧ151-80, ДЧ151-100, ДЧ161-125, ДЧ161-160, ДЧ 171-250, ДЧ171-320 (ТУ 16-729.228-79) применяются в статических преобразователях электроэнергии, а также в других цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок, в которых требуются в первую очередь малые времена обратного восстановления и малые заряды восстановления.

Диоды могут также применяться в качестве обратных диодов, включенных ^стречио-параллельно к тиристорам, или в качестве диодов, шунтирующих индуктивную нагрузку. '

Диоды допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от —60 до +45 ℃, атмосферном давлении 0,085 — 0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Климатические исполнения и категории размещения У2, ХЛ2, Т2 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15 543-70.

Диоды допускают воздействие синусоидальных вибраций в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Диоды могут иметь как прямую, так и обратную полярность. У диодов прямой полярности анодом является медное основание корпуса, катодом — основной гибкий вывод. У диодов обратной полярности (в обозначении добавляется буква X) анодом является основной гибкий вывод.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 7.1, характеризующие параметры — в табл. 7.2, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 7.3, зависимости параметров от различных условий — на рис. 7.2 — 7.10, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 7.1.

Таблица 7.1. Пределыю допустимые зиачетн параметров диодов

Параметр

ДЧ151-80;

ДЧ15Ы00

ДЧ161-125;

ДЧ16Ы60

ДЧ171-250;

ДЧ171-320

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm， В (диапазон температур от Tjmin до Tjmt импульсы напряжения однополупериодньге синусоидальные f = 10 мс, /= 50 Гн)

500-1400

Максимально допустимый средний

80；

125;

250；

прямой ток /尸"т，А (£ = 100 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /=-60 Гц)

100

160

320

Действующий прямой ток «RMS，А

126;

196;

393；

(/■=50 Гц)

157

251

502

Ударный неповторяющийся прямой

2,7;

5,0；

8,8;

ток /“SM，кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс f= 10 мс,力=0, 7} = 25 ℃)

3,0

5,5

108

То же при Tj = Tjm

2,4;

,4,5;

8,0;

2,7

5,0

9《

Температура перехода, °C：

максимально допустимая 7^

140

минимально допустимая Tjmin

Температура хранения, ℃：

-60

Максимально допустимая &即

60

минимально допустимая 厶揩团加

-60

Крутящий момент, Н • м

15 ± 3

30 ±6

50± 10

Таблица 7.2. Характеризующие параметры диодов

Параметр

ДЧ151-80; ДЧ151-100

ДЧ161-125;

ДЧ161-160

ДЧ17Ь250; ДЧ171-32О

Импульсное прямое напряжение Up^

1,85;

1,80；

В, не более (7；- = 25 ℃, % =3,14 IFAy^

1,55

1,45

Пороговое напряжение U(TOh В, не

1,2；

1,2；

более (Ту = 7ут)

1,06

1,05

Дифференциальное сопротивление гу.

3,3;

1,87;

мОм, не более (Ту = 7ут)

1,7

0,86

Повторяющийся импульсный обратный

25

35

ток IRRM, мА, не более (7)=7)* 8= Urkm)

Заряд восстановления Q?户 мкКл, не

140

180

2Q0

более (7} = %、斤==IpAVm^ Ur = 1优 В, dip/dt = —50 А/мкс, “3 200 мкс)

Время обратного восстановления 5， мкс, ие более (условия, как для Qrr)

1,6-2,5

2,0-3,2

2,5-3,2

Тепловое сопротивление переход — корпус &hjo ℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,27

0,18

0,08

Вероятность безотказной работы за

0,99

время 10000 ч

Масса, кг, не более

0,18

0,29

0,51

%。1,5 zzF1B%。1,5 zzF1BРис. 7.1. Габаритные и установочные размеры диодов ДЧ151-80, ДЧ151-100, ДЧ161-125, ДЧ161-160, ДЧ171-250, ДЧ171-320, мм

%。1,5 zzF1B

%。1,5 zzF1B

Размер

ДЧ151-80, ДЧ151-100

ДЧ16Ы25

ДЧ16Ы60

ДЧ171-25С

ДЧ171-32(

Размер

ДЧ151-80, ДЧ15Ы00

ДЧ161-125

ДЧ16Ы60

ДЧ171-250

ДЧ171-320

D

030,5

035,5

045,5

^

18

15

19

Е

27

32

41

О

150 ± 10

200 ± 10

250 + 10

I

66

82

85

Т

08,4

010,5

012,5

М

18

22

24

W

М12

М16 х 1,5

М24 х 1,5

Рис. 7.2. Предельные прямые характеристики диодов ири 7j = 25℃ (?) и

ДЧ151-80; 5-ДЧ151-100; «-ДЧ161-125; г-ДЧ161-160; ^-ДЧ171-250； е-ДЧ171-320

Рис. 7.3. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося тока ，КМ от длнтельпости импульса 乙 при ' = 25℃ (/) и Т)= Tjm (2), Ur =0: а-ДЧ151-80, б-ДЧ151-100, в-ДЧ161-125, г-ДЧ161-160, д - ДЧ171-250, е-ДЧ171-320

Рис. 7.4.

Рис. 7.4. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока Ifsm от длительности перегрузки f при Tj = 25℃ (7) и 弓=Tjm (2), Ur =

= 0,8 Urr“；/=50 Гц:

а-ДЧ151-8О; б-ДЧ151-100, в-ДЧ161-125, г-ДЧ161-160; Э-ДЧ171-250;

.е-ДЧ171-320

&гг，мкКн&гг，мкКнагг,мкклагг,мккл

&гг，мкКн

&гг，мкКн

агг,мккл

агг,мккл

0 10 20 30 W 50 60 -ctiF/ctt,Д/мксa)

О 10 20 30 仞 50 60 -с£*/с"//икс炉)

6) йГГ,МККЛ6) йГГ,МККЛО 10 20 30 40 50 60 -diF/dt,fl/MKC8)О 10 20 30 40 50 60 -diF/dt,fl/MKC8)

6) йГГ,МККЛ

6) йГГ,МККЛ

О 10 20 30 40 50 60 -diF/dt,fl/MKC

8)

О 10 20 30 40 50 60 -diF/dt,fl/MKC

8)

0 Ю 20 3Q 40 50 $00 Ю 20 3Q 40 50 $0-di^fdt^KC 0 10 20 30 90 50 60 一也*毋#触匕

0 Ю 20 3Q 40 50 $0

0 Ю 20 3Q 40 50 $0

О Ю 2030^50 ^dtF/dt,fl/MKC

Рис. 7.6. Зависнмостк заряда восстановления Q7r от скорости спада прямоготока -df/Л при Tj ~ Tjm, t/д = 100 В:

а-ДЧ151-8О； б-ДЧ151-100; в-ДЧ161-1О0; г-ДЧ16Ы60； а-ДЧ171-250;

е - ДЧ171-320; 7 - ZF= 0,5 &4Пи： 2『F4Pт； 3 - %= 1,5『F4Pm

0,07 0,71100,07 0,7110100 ШИ,с100 ШИ,сa)a)它8

0,07 0,7110

0,07 0,7110

100 ШИ,с

100 ШИ,с

a)

a)

27

&6

0,5

0,4

0,3

&2

m 0

0,01 0,7110100 1000 ±.С

Рис. 7.7. Переходные тепловые сопротивления переход — корпус Z(^yc (5) я пере-ход-среда Z(吻з при скоростях охлаждакнцето воздуха 0 м/с (7), 3 м/с (2),6 м/с (3) и 12 м/с (4):

а-ДЧ151-8О, ДЧ151-100 (охладитель 0151-80), б-ДЧ16Ы25, ДЧ161-160(охладитель 0161-80); в — ДЧ171-2 50, ДЧ171-3 20 (охладитель 0181-110)

1000

у

4

2

100 8

б

2 c

4 6 8 0J 4©24 fftp,MC :

q 2 086 4 2 086 4 2

Gm, A

WOO 8 6

4

086 4 2

4

，FM,A

2

6

夕

2

Пи86 4. 2

'%)

"2f。

6

叫）

9 6tn,MC

Рнс. 7 Л.

100

8 6

4

Ряс. 7.8. Продолжение

2 0 8 6 4.

Рис. 7.8. Зависнмостя допустимой амплитуды импульсов тока Ifm от Длн* тельностя Гр н частоты нрн U& =0,67 Urrm к температуре корпуса:

7； = 80 ℃: а - ДЧ151-8О; G - ДЧ151-100; ж - ДЧ161-125; з — ДЧ16Ы60; н-ДЧ171-250; о-ДЧ171-32О; К = 100 °C: в - ДЧ151-80; г - ДЧ151-100; и- ДЧ161-125; к - ДЧ161-160; п - ДЧ171-250; р - ДЧ171-320; 7； = 120 ℃: д - ДЧ151-80; е-ДЧ15Ы00; л-ДЧ161-125; jw - ДЧ161-160, с-ДЧ171-250; m - ДЧ171-320;

I - 630 Гц; 2 一 1000 Гц; 3 — 1600 Гц; 4 - 2500 Гц; 5 - 4000 Гц; 6 - 6300 Гц; 7- 10 000 Гц; 8 - 16 000 Гц

864 2 0869 2 пиоо»оц. 2^ 7

?fm，aAF加4£!|7234 56曲

29 6 8屮 2 У 6tn,MC

Рис. 7.9. Завягамостн допустимой суммартой энергия потерь за одни нмпульс Е от его длительности tp н частоты прн U& =0,67 办心/：

О-ДЧ151-80; б-ДЧ151-100; в-ДЧ161-125; г-ДЧ161-160; д-ДЧ171-250; е — ДЧ171-320. Суммарная энергия Е: / — 6 Дж； 2 — 4 Дж; 3 — 2 Дж; 4 — 1 Дж; 5 — 0,6 Дж, 6 — 0,4 Дж; 7 — 0,2 Дж; 8 — 0,1 Дж； 9 — 0,06 Дж;

10 - 0,04 Дж; II - 0,02 Дж; 12 - 0,01 Дж'

Рис. 7.10. Завясимости допустимой амплитуды импульсов тока 〃“ от нх длительности tp н частоты нрн Гя = 50 ℃, скорости воздуха 0 м/с, U& =

=°，67 Urrm

а — ДЧ151-80 и б — ДЧ151-100 (охладитель О151-80), в — ДЧ161-125 и г — ДЧ161-160 (охладитель 0161-80), д — ДЧ171-250 и е — ДЧ171-320 (охладитель 0181-110), / - 630 Гц, 2 - 1000 Гц, 3- 1600 Гц, 4 — 2500 Гц, 5 - 4000 Гц, 6 - 6300 Гц, 7 - 10 000 Гц, 8 - 16 000 Гц

Таблица 7 3 Рекомендуемые охладители н нагрузочиаи способвость диодов

Тип диода

Тип охладителя

【FAVm А, при Та = 40 ℃ и скорости воздуха 6 м/с

Rthch，℃/Вт

ДЧ151 80

ДЧ151 100

0151 80

59

73

02

ДЧ161 125

ДЧ161 160

0161 80

100

126

0 07

ДЧ171 250

ДЧ171-320

0181-110

161

202

0,05

ДИОДЫ ТИПОВ ВЧ2-160, ВЧ2-200

Диоды высокочастотные типов ВЧ2-160 и В42-200 (ТУ 16-529 917-75)* применяются в статических преобразователях электроэнергии, а также в других цепях постоянного и переменного тока частоты 2000 Гц и выше в различных силовых установках, в которых требуются в первую очередь малые времена обратного восстановления И малые заряды восстановления

Диоды отличаются высокой нагрузочной способностью по току прн высоких частотах

Таблица 7 4 Предельно допустимые значения параметров диодов

Параметр

ВЧ2-160

ВЧ2-200

Повторяющееся импульсное обратное напряжение

100-1000

Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до 7}т, импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные г = 10 мс, /= 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой ток “/^, А (Тс = 100 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток lp^MS> A (f = 50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток IfsM^ кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс " 10 мс, Ur = & 7j = 25 ℃)

То же при 7} = Tjm

Температура перехода, ℃ максимальна допустимая Tjm минимально допустимая Tjmm

Температура хранения, ℃' максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Tslgmm

Крутящий момент, Н м

160

251

38

3,5

+ 1

-5

+ ：

5oZ

200

314 4,5

4,3

40

0

0

>0

10

В новых разработках не применять

Рис. 7.11. Габа{иггные я установочные ртзмерыдиодов ВЧ2<160 и ВЧ2-200

Рнс. 7.12. Предельные прямые характернстикн диодов при 7} = 25 ℃ (/) и 7]=弓„, (2): а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200Рнс. 7.12. Предельные прямые характернстикн диодов при 7} = 25 ℃ (/) и 7]=弓„, (2): а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200Диоды допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -50 до +45 ℃, атмосферном давлении не менее 0,085 МПа, относительной влажности 98 % при 25 ℃ без конденсации влаги.

Рнс. 7.12. Предельные прямые характернстикн диодов при 7} = 25 ℃ (/) и 7]=弓„, (2): а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200

Рнс. 7.12. Предельные прямые характернстикн диодов при 7} = 25 ℃ (/) и 7]=弓„, (2): а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200

Климатические исполнения и категории размещения У2, ТЗ по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и многократных ударов с ускорением до 147 м/с2

Таблиц 7 5 Характеризующие параметры диодов

Параметр

ВЧ2-160

ВЧ 2-200

Импульсное прямое напряжение Ufm、В, не более

1,75

1,55

(7} = 25 °C, "= 3,14 IpAVmi

Пороговое напряжение U(to)* В, не более (弓=弓巾)

1,3

1,0

Дифференциальное сопротивление г^, мОм, ие более

0,9

0,66

（4=К）

Повторяющийся импульсный обратный ток /&&м，мА,

35

не более (7； = %” Ur=(/&&抜)

Заряд восстановления Qm мкКл, не более ⑺=歹仙

Ip = ^FA Ут，U& = 1°° В, dipfdt = -50 А/мкс, &》300 мкс)

Время обратного восстановления trr, мкс (условия.

2,0 —3,2

2,5-3,2

как для %)

Тепловое сопротивление переход — корпус R仇勺 ℃/Вт,

0,15

не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 10000 ч

0,97

Масса, кг, не более

0,42

Таблица 7 6 Рекомендуемые охладятелн и нагрузочвая способпость диодов

Тип диода

Тип охладителя

lFAVm> А, при Та = 40 ℃ и

Rthch，℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

ВЧ2-160

0171-80

54

117

0,05

ВЧ2-200

70

147

0,05

Диода имеют штыревое исполнение. Анодом диодов является основание корпуса, катодом — гибкий силовой вывод.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл 7.4, характеризующие параметры — в табл. 7 5, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл 7 6, зависимости параметров от различных условий — на рис. 7 12 — 7.20, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 7.11.

707020 30^40 5”山у^у/мкс20 30^40 5”山у^у/мкс&8 0J 110 WO 7O9Ot,C&8 0J 110 WO 7O9Ot,CРис. 7.13. Зависимости заряда восстановлеяия Qrr от скорости спада прямого тока -力尸/СЙ ирн Tj = Tjm, С7Л = 100 В, 7f — 1,5 I^Vm ⑺，h — ^FAVm (2), If~^ iFAVm(3): а-ВЧ2-160; б - ВЧ2-200Рис. 7.13. Зависимости заряда восстановлеяия Qrr от скорости спада прямого тока -力尸/СЙ ирн Tj = Tjm, С7Л = 100 В, 7f — 1,5 I^Vm ⑺，h — ^FAVm (2), If~^ iFAVm(3): а-ВЧ2-160; б - ВЧ2-200

70

70

20 30^40 5”山у^у/мкс

20 30^40 5”山у^у/мкс

&8 0J 110 WO 7O9Ot,C

&8 0J 110 WO 7O9Ot,C

Рис. 7.13. Зависимости заряда восстановлеяия Qrr от скорости спада прямого тока -力尸/СЙ ирн Tj = Tjm, С7Л = 100 В, 7f — 1,5 I^Vm ⑺，h — ^FAVm (2), If~^ iFAVm(3): а-ВЧ2-160; б - ВЧ2-200

Рис. 7.13. Зависимости заряда восстановлеяия Qrr от скорости спада прямого тока -力尸/СЙ ирн Tj = Tjm, С7Л = 100 В, 7f — 1,5 I^Vm ⑺，h — ^FAVm (2), If~^ iFAVm(3): а-ВЧ2-160; б - ВЧ2-200

Ряс. 7.14. Переходное тепловое сопротивление переход—корпус Z(t^tjC G) ■переход - среда Z^tja ири скоростях охляждаюо^го воздуха 0 м/с (7), 6 м/с (2)и 12 м/с (?) (охладитель О18Ы10) диодов ВЧ2-160 и ВЧ2-200

Рнс. 7.15. Завнснмостн дояустнмой амплитуды ударного неповторяющегосятока Ifsm от длительности нмнульса 厶 нри Т, =25℃ (?) н Т} = Tjm (2) U& =0:а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200

Рнс. 7.16.ток» JFSMРнс. 7.16.ток» JFSMЗависимости допустимой амплитуды удариото пеповторяющегося от длительности перегрузки / при 7^ = 25 ℃ ⑺ и 7} = Tjm (2), U&=0,8 URRM, / = 50 Гц: а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200Зависимости допустимой амплитуды удариото пеповторяющегося от длительности перегрузки / при 7^ = 25 ℃ ⑺ и 7} = Tjm (2), U&=0,8 URRM, / = 50 Гц: а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200

Рнс. 7.16.

ток» JFSM

Рнс. 7.16.

ток» JFSM

Зависимости допустимой амплитуды удариото пеповторяющегося от длительности перегрузки / при 7^ = 25 ℃ ⑺ и 7} = Tjm (2), U&=0,8 URRM, / = 50 Гц: а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200

Зависимости допустимой амплитуды удариото пеповторяющегося от длительности перегрузки / при 7^ = 25 ℃ ⑺ и 7} = Tjm (2), U&=0,8 URRM, / = 50 Гц: а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200

Рнс. 7.17. Зависимости времени обратного восстаиовлеиия /гг от скорости спадапрямого тока -diF/dt при Г, = 4g Ur = 100 В, 7广=IfAVmД-ВЧ2-160» б - ВЧ2-200

А

Л

Рис. 7.18. Зависимости допустимой амплитуды импульсов тока 1р^ от длительности tp н частоты нрн Ur =0,67 Urrm и температуре корпуса:

Гс = 40℃ а - ВЧ2-160, б - ВЧ2-200,几= 70°С в - ВЧ2-160, г - ВЧ2-200, Тс= 100℃ д - ВЧ2-160, е-ВЧ2-200, 7- 630 Гц, 2-1000 Гц, 5- 1600 Гц, 4 - 2500 Гц, 5 - 4000 Гц, 6- 6300 Гц, 7- 10 000 Гц, 8-16 000 Гц, 9

25 000 Гп, 10 - 40 000 Гп

Рмс. 7.19. Зависимости дояустимой амплитуды имиульсов тока IfM от дли-тельности tp ири температуре охлаждающей среды 40 ℃, скорости охлаж-дающего воздуха 12 м/с, U& *0,67 Urrm а®> частоты:

/ 一 630 Гц; 2 — 1000 Гц; 3 - 1600 Гц; 4 - 2500 Гц; 5 - 4000 Гц； 6 - 6300 Гц;7- 10 000 Гц; 8 - 16 000 Гц; 9 - 25 000 Гц; /0 - 40 000 Гц; а -ВЧ2-160 иd — ВЧ2-200 (охладитель 0171-80)

Рис. 7.20. Зависпмостн допустимой суммарной энергии потерь за одяи икшульс Е от длительности tp ири。及=0,67 Urrm； суммарная энергия Е:

/ - 2 Д蜜；2 - i Д蜜；3 - 0,6 Дж; 4 - 0,4 Дж; 5 — 0,2 Дж; 6 一 0,1 Дж; 7 - 0,06 Дж; 8 - 0,04 Дж; 9 - 0,02 Дж; а - ВЧ2-160; 6 - ВЧ2-200

73 ДИОДЫ ТИПОВ ДЧ143-800, ДЧ143-1000

Диоды типов ДЧ143-800 и ДЧ143-1000 (ТУ 16-729.228-79) применяются в статических преобразователях электроэнергии, а также в других цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок, в которых требуются в первую очередь малые времена обратного восстановления и малые заряды восстановления.

Диоды имеют повышенную нагрузочную способность при высоких частотах (2 — 25 кГц).

Диоды допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -60 до +45 ℃, атмосферном давлении 0,085 — 0,105 МПа, относительной влажности 98 % прц^ 35 ℃.

Климатические исполнения и категории размещения У2, ХЛ2, Т2 по ГОСТ 16150-69 и ГОСТ 15543-70.

Диоды допускают воздействие синусоидальной выбрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночные удары длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Таб шца 7 7. Предельно допустимые значения параметров диодов

ПараметрПараметрПовторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до 4朗,импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные / = 10 мс, / = 50 Гц)Максимально допустимый средний прямой ток iFAVmy А (7^ = 100℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /= 50 Гц)Действующий прямой ток IfRMS，А (/*=50 Гц)Ударный неповторяющийся прямой ток Ifsm， кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс / = 10 мс, U& = 0,弓=25 ℃)То же при Tj — TjmТемпература перехода, ℃:максимально допустимая Tjmминимально допустимая TjmmТемпература хранения, ℃:максимально допустимая Tstgmминимально допустимая TstgminПрижимное усилие, кНПовторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до 4朗,импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные / = 10 мс, / = 50 Гц)Максимально допустимый средний прямой ток iFAVmy А (7^ = 100℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /= 50 Гц)Действующий прямой ток IfRMS，А (/*=50 Гц)Ударный неповторяющийся прямой ток Ifsm， кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс / = 10 мс, U& = 0,弓=25 ℃)То же при Tj — TjmТемпература перехода, ℃:максимально допустимая Tjmминимально допустимая TjmmТемпература хранения, ℃:максимально допустимая Tstgmминимально допустимая TstgminПрижимное усилие, кНДЧ 143-800ДЧ 143-800ДЧ143-1000ДЧ143-1000600-1800600-1800800100080010001250141212501412175-6060-6013 ±0,2175-6060-6013 ±0,215701714,515701714,5

Параметр

Параметр

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до 4朗,импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные / = 10 мс, / = 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой ток iFAVmy А (7^ = 100℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток IfRMS，А (/*=50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток Ifsm， кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс / = 10 мс, U& = 0,弓=25 ℃)

То же при Tj — Tjm

Температура перехода, ℃:

максимально допустимая Tjm

минимально допустимая Tjmm

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tstgm

минимально допустимая Tstgmin

Прижимное усилие, кН

Повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до 4朗,импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные / = 10 мс, / = 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой ток iFAVmy А (7^ = 100℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток IfRMS，А (/*=50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток Ifsm， кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс / = 10 мс, U& = 0,弓=25 ℃)

То же при Tj — Tjm

Температура перехода, ℃:

максимально допустимая Tjm

минимально допустимая Tjmm

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tstgm

минимально допустимая Tstgmin

Прижимное усилие, кН

ДЧ 143-800

ДЧ 143-800

ДЧ143-1000

ДЧ143-1000

600-1800

600-1800

8001000

8001000

1250

14

12

1250

14

12

175

-60

60

-6013 ±0,2

175

-60

60

-6013 ±0,2

1570

17

14,5

1570

17

14,5

Диоды выпускаются в таблеточном исполнении. Анодом и катодом служат плоские основания. Полярность диодов различается с ло- мощью символа полярности, нанесенного на бирке, крепящейся к корпусу.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 7.7, характеризующие параметры — в табл. 7.8, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность диодов — в табл. 7.9, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 7.21.

Таблица 7 8 Характеризующие параметры диодов

Параметр

ДЧ143-800

ДЧ 143-1000

Импульсное прямое напряжение Ufm、В, не более (7} = 25 ℃, Zf = 3,141 lFAym)

3,0

2,3

Пороговое напряжение U(to)> В, не более (4 = 4m)

1,4

1,2

Дифференциальное сопротивление『丁, мОм, не более (Tj = 7}倒)

0,71

0,39

П овторяющи йся импульсный обратный ток 1RRM，мА, не более (7} = 7}“ UR = Urrm)

Заряд восстановления Qrr, мкКл, не более (4 = Tjm， 7广=%АУт， Ur = 100 В, d*/力= =—100 А/мкс,厶=200 мкс)

40

700

950

Время обратного восстановления 打，мкс, не более (условия, как для Qrr)

4, 5

5

Тепловое сопротивление переход-корпус А,勿小 ℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,035

Вероятность безотказной работы за 10000 ч

0,95

Масса, кг, не более

0,25

Таблица 7 9 Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность диодов

Тип диода

Тип охладителя

【FA Vmy А, при 7^ = 40 ℃ и скорости воздуха 6 м/с

%力м, ℃/Вт

*ДЧ 143-800 ДЧ143-1000

0343-150

288

356

0,02

0,02

Рис. 7.21. Габаритные н установочные размеры диодов ДЧ143-800 н ДЧ143-1000

РАЗДЕЛ 8

ДИОДЫ АВТОТРАКТОРНЫЕ ТИПОВ Д104-10,Д104-16, Д104-20, Д204-10, Д204-16, Д204-20

Диоды автотракторные типов Д104-10, Д104-16, Д104-20, Д204-10, Д204-16, Д204-20 (ТУ 16-529 216-81) применяются в цепях постоянного и переменного тока частотой до 1300 Гц различных установок подвижного транспорта и выпускаются с паяным полупроводниковым элементом в цилиндрическом корпусе с рифленой поверхностью для запрессовки в теплоотвод Внешний вывод может быть гибким и жестким

Структура условного обозначения:

Дф О 4-П Х-П П*0 ；?Дф О 4-П Х-П П*0 ；?•Диод•Диод

Дф О 4-П Х-П П*0 ；?

Дф О 4-П Х-П П*0 ；?

•Диод

•Диод

Порядковый номер модификации диода

■Кодированный конструктивный признак

Конструктивное исполнение корпуса прибора

Средний прямой ток, А

■Знак обратной полярности

Класс

Пределы по импульсному прямому напряжению

Климатическое исполнение

—Категория размещения

Диоды допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -50 до +80 °C, атмосферном давлении (иижнее значение) 0,07 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Климатическое исполнение и категория размещения 02 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70.

Диода допускают эксплуатацию при более высоких температурах с соответствующим снижением тока нагрузки.

Диоды допускают воздействие вибрационных, нагрузок в диапазоне частот от 10 до 2000 Гц с ускорением 245 м/с2 в течение 16 ч и многократные удары частотой 20 — 80 ударов в минуту (общее количество ударов 10 000) с ускорением 292 м/с2.

Диоды м&ут иметь как прямую, так и обратную полярность. При этом расположение анода и катода определяется следующим образом. Диоды прямой полярности маркируются красным цветом, при этом катодом являются корпус диода, анодом — вывод. Диоды обратной полярности маркируются черным цветом, при этом катодом является вывод диода, анодом — корпус, а к обозначению типа диода добавляется буква X.

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 8.1, характеризующие параметры — в табл. 8.2, зависимости параметров от различных условий — на рис. 8.3 —8.7, габаритные и присоединительные размеры диодов — на рис. 8.1 и 8.2.

Таблица 8 / Предельно допустимые значеийя параметров диодов

Д104-10;

Д104-16;

Д104-20;

ПдрДМС! р

Д204-10

Д204-16

Д204-20

Повторяющееся, импульсное обратное на-

100

100

200

пряжение Urrm> В (диапазон температур от

T'jmin 口° /т，импульсы напряжения одно-

полупериодные синусоидальные ，=10 мс.

/= 50 Гц)

Максимально допустимый средний прямой

10

16

20 (25 при

ток КаУгп，А (久=160 °C, ток однополупе-

150 ℃)

риодный синусоидальный, угол проводимо-

сти р= 180°, /= 50 Гц)

Действующий прямой ток /尸rms， А

15,7

25,1

31,4

(Г=50 Гц)

Ударный неповторяющийся прямой ток

210

340

400

【FSM、А (ток однополупериодный синусои-

дальний, одиночный импульс / = 10 мс,

CZ& = 0, 7} = 25 ℃)

То же при Tj = Tjm

160

260

300

Температура перехода, ℃:

максимально допустимая Tjm

+ 175

минимально допустимая Tjmm

-50

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tstgm

+45

минимально допустимая Tstgmm

-50

Усилие запрессовки, Н

5000

Усилие выпрессовки, Н

600

Рис. 8.1. Габаритные иРис. 8.1. Габаритные иустаиово«н1ые размеры диодов:устаиово«н1ые размеры диодов:3^^3^^Таблица 8.2, Характерюующие параметры диодов

Рис. 8.1. Габаритные и

Рис. 8.1. Габаритные и

устаиово«н1ые размеры диодов:

устаиово«н1ые размеры диодов:

3^^

3^^

Параметр

Д104-10;

Д204И0

Д104-16;

Д204-16

Д104-20;

Д204-20

Импульсное прямое напряжение Ufm, В, не более (7^ = 25 ℃, If = 3,14 Ip^(zm)

Пороговое напряжение 。(丁。丿，В, не более (Tj=Tjm)

1,4

0,88

Дифференциальное сопротивление г「，мОм, не более (?) = Tjm)

14,44

9,68

7,48

Повторяющийся импульсный обратный ток 1RRM，мА，не более (7} = Tjm, U& = U&&版)

10

8

5

Тепловое сопротивление переход — корпус Rih*, сС/Вт, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 1000 ч

Масса, кг, не более

2,2

1,5

0,998 0,0113

1,1

НаправлениеНаправлениеРис. 82 Схема запрессовки диодов в теплоотводы: а — из сплава АЛ-9; б — из АД1-МРис. 82 Схема запрессовки диодов в теплоотводы: а — из сплава АЛ-9; б — из АД1-М

Направление

Направление

Рис. 82 Схема запрессовки диодов в теплоотводы: а — из сплава АЛ-9; б — из АД1-М

Рис. 82 Схема запрессовки диодов в теплоотводы: а — из сплава АЛ-9; б — из АД1-М

а-Д104-10, Д104-16, Д104-20, б-Д204-10, Д204-16, Д204-20

Направление Iзапрессо8ни^1

/ = % (2):

a - Д104-10, Д204-10; б-Д104-16, Д204-16; в - Д104-20, Д204-20

Рис. 8.4. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося тока Ifsm от длительности импульса 厶 при 7^ = 25° (/) и 4 = 5 (2), U&=°: а - Д104-10, Д204-10; б - Д104-16, Д204-16; в-ДЮ4-20, Д204-20

Рис. 8.5. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока'

IfSM от длительности импульса “ при Ту = 25 ℃ (?) и 7} = Tjm (2), U& = 0,8 : URRM：

а - Д104-10, Д204-10; б-Д104-16, Д204-16; в - Д104-20, Д204-20

Рис. 8.6. Переходное тепловое ссшротивление переход — среда Z(而)tja ПРИ естествеяиом охлаждении с теплоотводом, вынолиеяиым из алюмишга марки АД1-М (см. рис. 8.2): / - Д104-10, Д204-10; 2- Д104-16; Д204-16;3-

Д104-20, Д204-20

Zfsm’kA

Рис. 8.7. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося тока Ifsm от длительности перегрузки г при Tj =25℃ (/) и Tj = Tjm (2), U&=0,8 U RRM ：

а - Д104-10, Д204-10; 6-Д104-16, Д204-16; в-Д104-20, П204-25

Zfsm/A

РАЗДЕЛ 9.

ДИОДЫ ДЛЯ БЕСЩЕТОЧНЫХ СИСТЕМВОЗБУЖДЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ

ТИПОВ В6-2009 В2-500

Диоды типов Вб-200 и В2-500 (ТУ 16-529.771-73) предназначены для применения во вращающихся выпрямителях переменного тока частотой до 500 Гц систем бесщеточного возбуждения синхронных двигателей, компенсаторов и генераторов^

Диоды могут работать в условиях следующих механических воздействий: ударных сотрясений с ускорением до 147 м/с2 и длительных

Таблица 9.1. Предельно допустимые- значения параметров диодов

Параметр,

Вб-200

В2-500

Повторяющееся импульсное обратное напря- Ясение Urrm，В (диапазон температур от Tjmi„ до Tjm、импульсы напряжения однополупериод- ные синусоидальные / = 10 мс, /= 50 Гц)

400-1600

1000-3000

Максимально допустимый средний прямой ток 7^4 Кт> А(Гс=100℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости р = 180°, /=50 Гц)

200

500

Действующий прямой ток【FRMS，A(f= 50 Гц)

314

785

Ударный неповторяющийся прямой ток【FSM， кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс Г = 10 мс,。衣=0, 4= 25 ℃)

6,6

7,7

То же при Ту = Tjm

Температура перехода, ℃:

6,0

7,0

максимально допустимая Tjm

140

минимально допустимая Tjmin . Температура хранения, ℃:

-50

максимально допустимая Tstgm

60

минимально допустимая Tstgmin

—

50

Крутящий момент болтов, Н ♦ м

15 + 2

1611616 О. Г Чебовскнй и др.

161

161

Таблица 9.2. Характ^шзующие параметры диодов

Параметр

Вб-200

В2-5ОО

Импульсное прямое напряжение UfM В, не

1,35

1,8

более (Tj 25 ℃, 1р = 3,14 /^ ут)

Пороговое напряжение U,ro丿，В, не более

0,92

1,06

(4=ю

Дифференциальное сопротивление г^, мОм,

0,95

0,48

не более ⑷=T/

Повторяющийся импульсный обратный ток

8

20

5rm，мА, не более (7} = Т)т, Ur = Urrm) Заряд обратного восстановления Q^ мкКл (ти-

250

600

пичное зна耳енне) (7} = % / = ^ЛИи» ^区=100 В, dipldt = —5 А/мкс,乙 > 200 мкс;

Время обратного восстановления 1”， мкс.

15

20

не более (условия, как для Qrr)“

Тепловое сопротивление переход — корпус Rthjcf

0,13

0,075

℃/Вт, не более (постоянный ток) Масса, -кг

0,29 ±0,015

0,47 ± 0,025

вибраций в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением до 49 м/с2; длительных центробежных ускорений до 49000 м/с2 и кратковременных (до 5 мин) до 68 600 м/с2, действующих вдоль оси диода в сторону основания; длительных центробежных усжорений до 9800 м/с2 и кратковременных (до 5 мин) до 14 700 м/с2, действующих перпендикулярно оси симметрии.

Диоды Вб-200 имеют конструкцию основания с фланцевым креплением, В2-500 — с плоским основанием с отверстиями для болтов, крепящих диод к охладителю. Диоды изготовляются прямой и обратной полярности. Полярность указана на корпусе прибора. •

Предельно допустимые значения параметров диодов приведены в табл. 9.1, характеризующие параметры — в табл. 9.2, зависимости параметров от различных условий — иа рис. 9.2 —9.7, габаритные и присоединительные размеры диодон — на рис. 9.1.

Рнс. 9.2. Предельные нрямые характернстяки диодов при 7J = 25 ℃ (/) я7) = 7^ ⑵：а - Вб-200; d - В2-500

Рис. 9.3. Зависимости допустимой амплитуды ударного ишовторяющегоси тока ［尸§“ от длительности импульса 勺 при 2J = 25 °C (7) и 号工 ％ (2), U& = Q； a - B6-2OO; d - B2-500

Рис. 9.4, Переходное тепловое сопротявленне переход—корпус Z(欣)优： a - Вб-200; 6 - B2-500

Рис. 9.6. Зависимости зарида восстановления Qrr от скорости спада прямого тока —dipldt ири Tj = Tjm, Ur = 100 В:

Д - Вб-200； 6 - В2-500; 7-/f=100 a, 2 - /f=200 a; 3-/f=300 a; 4 -

РАЗДЕЛ 10

ДИОДНЫЕ ЛАВИННЫЕ СТОЛБЫ ТИПОВСДЛ 0,4-750, СДЛ 094-12509 СДЛ 0,4-1500, СДЛ2-100,2СДЛ2-100, 5СДЛ2-100, 7СДЛ2-100, 10СДЛ2-100,12СДЛ2-100, 15СДЛ2Л00

Диодные лавинные столбы типов СДЛ 0,4-750, СДЛ 0,4-1250, СДЛ 0,4-1500, СДЛ2-100, 2СДЛ2-100, 5СДЛ2-100, 7СДЛ2-100, ЮСДЛ2-100, 12СДЛ2-100 и 15СДЛ2-100 (ТУ 16-729.072-82) применяются в цепях постоянного н переменного тока частотой до 500 Гц различных установок (например, в рентгеновских генераторах, фильтрах электрогазоочистки, электрогидравлических установках и др.).

Структура условного обозначения:

(* Только для многосекциоииых столбов.

Рис. 9.7. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока 工网“ от длительности перегрузки t при 7J = 25 ℃ (/) и 弓=% (2), UR = 0,8 Urrm，『=% 门：

a - Вб-200; 6 - В2-500

Столбы СДЛ 0,4 допускают эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от —40 до +45 ℃, атмосферном давлении до 0,085 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Столбы типа СДЛ2-100 и собранные из них многосекционные столбы 2СДЛ2-100, 5СДЛ2-100, 7СДЛ2-100, 10СДЛ2-100, 12СДЛ2-100 и 15СДЛ2-100 допускают работу при естественном воздушном охлаждении, температуре воздуха не более 45 ℃ и относительной влажности не более 65 %

Рабочая среда — трансформаторное масло или элегаз при давлении до 0,35 МПа. Климатическое исполнение О, категория размещения 4 по ГОСТ 15150-69. По прочности и устойчивости к воздействию в эксплуатации механических нагрузок столбы соответствуют группе М27 условий эксплуатации ГОСТ 17516-72.

Положения анода и катода столбов различаются с помощью символа, нанесенного на корпусе.

Крепление столбов СДЛ 0,4 осуществляется с помощью винтов, ввинчиваемых в резьбовые отверстия в торцах. Столбы СДЛ2-100 и собранные из них многосекционные столбы крепятся с помощью

Таблица 10 / Предельно допустимые значения иараметров диодных столбов

Параметр

СДЛ 0,4-750

СДЛ 0,4-1250

СДЛ 0,4-1500

Повторяющееся импульсное об-

75

125

150

ратное напряжение U^rm> кВ (диапазон температур от Tjmtn до Tjm, импульсы напряжения однополупе- риодные синусоидальные t = 10 мс, /= 50 Гц)*

Максимально допустимый средний прямой аок IfAVm» А (* = =45 ℃, ток одноиолупериодный синусоидальный, угол проводимости ₽= 180。，/= 50 Гц)

0,4

Действующий прямой ток IfrmS、 A (f= 50 Гц)

0,63

Ударный неповторяющийся прямой ток Ifsm，А (ток однополу- периодный синусоидальный, одиночный импульс f = 10 МС, Ur = 0, 弓=25 ℃)

То же при Tj = Т]т

60

50

Ударная мощность обратных по-

100

155

175

терь P&sm кВт (% = Tjm, rz = 10 мкс, форма тока синусоидальная)

Температура перехода, ℃: максимально допустимая Tjm

125

минимально допустимая Tjmm

-40

болта, изготовленного из электроизоляционного материала и проходящего через центральное отверстие столба. .

Предельно допустимые значения параметров столбов приведены в табл. 10.1 и 10.2, характеризующие параметры — в табл. 10.3 и 10.4, зависимости параметров от различных условий — на рис. 10.2— 10.10*. Габаритные и присоединительные размеры столбов — на рис. 10 1.

* Зависимости приведены для односекционных столбов и в качестве примера для миогосекциоиного столба 7СДЛ2-100 (для других наборов могут быть рассчитаны)

Таблица /0 2 Предельно допустимые значения параметров диодных столбов

ПараметрСДЛ2-100;2СДЛ2-100Повторяющееся импуль-ю；сное обратное напряжение Urrm、кВ (диапазон температур от Tjmm до Tjm> импульсы напряжения од- нополупериодные синусоидальные, / = 10 мс, /— =50 Гц)*Максимально допустимый средний прямой ток ^FA Km* А (〃 = 45 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°,/= 50 Гц)Действующий прямой ток『尸火忌，А (/ — 50 Гц, 〃 =45 ℃)Ударный неповторяющийся прямой ТОК【FSM、 А (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс Г] = 10 мс, U& = 0, “25К)То же при Tj = Tjm20Ударная мощность об-60;ратных потерь Prsm，кВт (4 = К，厶=1。мкс, форма тока синусоидальная)Температура перехода,максимально допустимаяЛ»минимально допустимая120ПараметрСДЛ2-100;2СДЛ2-100Повторяющееся импуль-ю；сное обратное напряжение Urrm、кВ (диапазон температур от Tjmm до Tjm> импульсы напряжения од- нополупериодные синусоидальные, / = 10 мс, /— =50 Гц)*Максимально допустимый средний прямой ток ^FA Km* А (〃 = 45 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°,/= 50 Гц)Действующий прямой ток『尸火忌，А (/ — 50 Гц, 〃 =45 ℃)Ударный неповторяющийся прямой ТОК【FSM、 А (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс Г] = 10 мс, U& = 0, “25К)То же при Tj = Tjm20Ударная мощность об-60;ратных потерь Prsm，кВт (4 = К，厶=1。мкс, форма тока синусоидальная)Температура перехода,максимально допустимаяЛ»минимально допустимая1205СДЛ2-100;7СДЛ2-10010СДЛ2-100;12СДЛ2-10015СДЛ2-1ОО50,100;1507012023,14240200300;'600;9004207205СДЛ2-100;7СДЛ2-10010СДЛ2-100;12СДЛ2-10015СДЛ2-1ОО50,100;1507012023,14240200300;'600;900420720140-40140-40

Параметр

СДЛ2-100;

2СДЛ2-100

Повторяющееся импуль-

ю；

сное обратное напряжение Urrm、кВ (диапазон температур от Tjmm до Tjm> импульсы напряжения од- нополупериодные синусоидальные, / = 10 мс, /— =50 Гц)*

Максимально допустимый средний прямой ток ^FA Km* А (〃 = 45 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°,/= 50 Гц)

Действующий прямой ток『尸火忌，А (/ — 50 Гц, 〃 =45 ℃)

Ударный неповторяющийся прямой ТОК【FSM、 А (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс Г] = 10 мс, U& = 0, “25К)

То же при Tj = Tjm

20

Ударная мощность об-

60;

ратных потерь Prsm，кВт (4 = К，厶=1。мкс, форма тока синусоидальная)

Температура перехода,

максимально допустимая

Л»

минимально допустимая

120

Параметр

СДЛ2-100;

2СДЛ2-100

Повторяющееся импуль-

ю；

сное обратное напряжение Urrm、кВ (диапазон температур от Tjmm до Tjm> импульсы напряжения од- нополупериодные синусоидальные, / = 10 мс, /— =50 Гц)*

Максимально допустимый средний прямой ток ^FA Km* А (〃 = 45 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°,/= 50 Гц)

Действующий прямой ток『尸火忌，А (/ — 50 Гц, 〃 =45 ℃)

Ударный неповторяющийся прямой ТОК【FSM、 А (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс Г] = 10 мс, U& = 0, “25К)

То же при Tj = Tjm

20

Ударная мощность об-

60;

ратных потерь Prsm，кВт (4 = К，厶=1。мкс, форма тока синусоидальная)

Температура перехода,

максимально допустимая

Л»

минимально допустимая

120

5СДЛ2-100;

7СДЛ2-100

10СДЛ2-100;

12СДЛ2-100

15СДЛ2-1ОО

50,

100;

150

70

120

2

3

,14

240

200

300;'

600;

900

420

720

5СДЛ2-100;

7СДЛ2-100

10СДЛ2-100;

12СДЛ2-100

15СДЛ2-1ОО

50,

100;

150

70

120

2

3

,14

240

200

300;'

600;

900

420

720

140

-40

140

-40

Таблица 10 3 Характеризующие параметры диодных столбов

Параметр

СДЛ 0,4-750

СДЛ 0,4-1250

СДЛ 0,4-1500

Импульсное прямое напряжение. Ufm，В, не более ⑷=25 °C, /f=3,14，尸4Vm)

78

121

137

Пороговое напряжение U(丁。卜 В, не более (' = Tjm)

48

70

77

Дифференциальное сопротивление 5 Ом, не более (Tj ='7}m)

Повторяющийся импульсный обратный ток Trrm，мА, не более (7} = Tjm, U& = Urrm)

19

32

0,5

40

Тепловое сопротивление переход-среда Rthja，℃/Вт, не более (постоянный ток)

2,6

1,7

1,5

Вероятность безотказной работы за 1000 ч

0,951 ・

0,943

0,935

Масса, кг, не более

0,105

0,145

0,160

Таблица J0.4. Характеризующие параметры днодиых столбов

Параметр

СДЛ2-100, 2СДЛ2-100

5СДЛ2-100;

7СДЛ2-100

10СДЛ2-100;

12СДЛ2-1ОО

15СДЛ2-100

Импульсное прямое на-

12;

60;

120;

180

пряжение %М，В, не более (Tj = 25 ℃, “ = 二 3,14/F4Km)

24

84

144

Пороговое напряжение

7;

35;

70；

105

必ТО)，В, не более (弓= =К)

14

49

84

Дифференциальное со-

0,63,

3,15;

6,3;

9,45

противление г/, Ом, не более (Ту 士 Tjm)

Повторяющийся импульсный обратный ток Irrm， мА, не более (' = Т]т, U& = ^rrm)

1,26

4,4

7,56

1,5

Тепловое сопротивление

4,5;

0,9;

0,5,

0,3

йереход - среда R^ja， ℃/Вт, не более (постоянный ток)

2,3

0,7

0,4

Вероятность безотказной

0,994;

0,972;

0,943,

0,920

работы за 1000 ч

0,988

0,961

0,931

Масса, кг, ие более

0,28;

0,85

1,89;

2,62

3,69;

4,47

5,48

Тип диодного столба

L± 3

L±5

L+ 5

СДЛ 0,4-750

145

СДЛ 0,4-1250

200

—

—

СДЛ 0,4-1500

225

—

2СДЛ2-100

—

126

56

5СДЛ2-100

—

228

158

7СДЛ2-100

—

296

226

10СДЛ2-100

—

398

328

12СДЛ2-Ю0

466

396

15СДЛ2-100

—

568

498

Вывод катодаВывод катодаВывод анодаВывод анода8〃d48〃d4口口в口口вРис. 10.1. Габаритные и установочные размеры диодных столбов, мм: а - СДЛ 0,4-750, СДЛ 0,4-1250, СДЛ 0,4-1500; б - СДЛ 2-100; в-2СДЛ2-100, 5СДЛ2-100, 7СДЛ2-100, 10СДЛ2-100, 12СДЛ2-100, 15СДЛ2-100Рис. 10.1. Габаритные и установочные размеры диодных столбов, мм: а - СДЛ 0,4-750, СДЛ 0,4-1250, СДЛ 0,4-1500; б - СДЛ 2-100; в-2СДЛ2-100, 5СДЛ2-100, 7СДЛ2-100, 10СДЛ2-100, 12СДЛ2-100, 15СДЛ2-100

Вывод катода

Вывод катода

Вывод анода

Вывод анода

8〃d4

8〃d4

口口в

口口в

Рис. 10.1. Габаритные и установочные размеры диодных столбов, мм: а - СДЛ 0,4-750, СДЛ 0,4-1250, СДЛ 0,4-1500; б - СДЛ 2-100; в-2СДЛ2-100, 5СДЛ2-100, 7СДЛ2-100, 10СДЛ2-100, 12СДЛ2-100, 15СДЛ2-100

Рис. 10.1. Габаритные и установочные размеры диодных столбов, мм: а - СДЛ 0,4-750, СДЛ 0,4-1250, СДЛ 0,4-1500; б - СДЛ 2-100; в-2СДЛ2-100, 5СДЛ2-100, 7СДЛ2-100, 10СДЛ2-100, 12СДЛ2-100, 15СДЛ2-100

Рис. 10.2. Предельные прямые характеристики при ' = 25 °C (/) н 弓=Tjm (2): а 亠 СДЛ 0,4-750, 6 - СДЛ 0,4-1250; в - СДЛ 0,4-1500; г-СДЛ2-100;

3 - 7СДЛ2-100

4$ о

6 0 80 100 72 0% в

%,кВ 77〃 100 90 ” “,кВ 7 70 160 150 〃r,kB 7312

〃r/B270 200

о w

5 0 5A G %%%4

1

Рнс. 10.3. Предельные обратные характсфистики

«при 4=25℃ (/) и Tj^Tjm (2):

А «-СДЛ 0,4-750; 6-СДЛ 0,4-1250; в - СДЛ 0,4-1500; г - СДЛ2-100； д 一 7СДЛ2-100

f Ом

1O3

7”

0/ 7Errm,A

0,07 0/ 7Errm,A

4" 0?7 Mrrm，A

Phc. 10.4. Зависимости максимального дифференциального сопротивления г『всостоянии лавинного пробоя от обратного тока "&м при 4 — Tjm

。一 СДЛ 0,4-750 (/), СДЛ 0,4-1250 (2), СДЛ 0,4-1500 (3), 6-СДЛ2-10О;

6 - 7СДЛ2-100

Рис. 10.5. Зависимости максимально допустимого среднего прямого тока Ifav от температуры охлаждающга среды Та при различных углах проводимости р дли токов синусоидальной формы: а - СДЛ 0,4; 6 - СДЛ2-100Рис. 10.5. Зависимости максимально допустимого среднего прямого тока Ifav от температуры охлаждающга среды Та при различных углах проводимости р дли токов синусоидальной формы: а - СДЛ 0,4; 6 - СДЛ2-100

Рис. 10.5. Зависимости максимально допустимого среднего прямого тока Ifav от температуры охлаждающга среды Та при различных углах проводимости р дли токов синусоидальной формы: а - СДЛ 0,4; 6 - СДЛ2-100

Рис. 10.5. Зависимости максимально допустимого среднего прямого тока Ifav от температуры охлаждающга среды Та при различных углах проводимости р дли токов синусоидальной формы: а - СДЛ 0,4; 6 - СДЛ2-100

Рве. 10.6. Зависимости максимально допустимого среднего прямого тока Ifav 0Tтемпературы охлаждающей среды Та ири различных углах проиодимости 0 длитоков прямоугольной формы и иостоянното тока:

а - СДЛ 0,4； 6 - СДЛ2-100

Рис. 10.7. Зависимости максимально допустимой амплитуды ударнхо ие- повторяющегося прямого тока IfSM синусоидальной формы от длительности импульса перегрузки 乙 при:

а-СДЛ 0,4; б - СДЛ2-100； / - 7} = 25 ℃, U& = 0; 2~Т}=Т^ U& = 0; 3 l 7} = 25У, Ur = 0,8 U（bk）； 4 — 7} = 7}* VR = 0,8 U（Br）

100

1000 f,C 0J 7 力 100 /W f,c

а: 4 2086420

幻5T% %%%%%%

0,77 Iff 100 1000 f,c %/710 1QQ 7%0 f,c

Рис. 10.9. Зависимости ударной мощности обратных потерь Prsm от- длительности единичных импульсов тока синусоидальной формы 匕 при 7j = 25 °C ⑺ 0 T产 ％ (2):

а-СДЛ 0,4-750; 6 - СДЛ 0,4-1250; е-СДЛ 0,4-1500; г-СДЛ2-100; д-7СДЛ2-1ОО

Prsm?kBt

100

掌

100

0

7

20。

10

%М,КВт

400

200

о

也

小

灯4

PrSM ot частоты / импульсовиереиапряження Синусоидальисшформы при Tj = Tjm,厶=10 мкс:а - СДЛ 0,4-750; 6 - СДЛ0,4-1250; 6-СДЛ 0,4-1500; г-СДЛ2-100； д-7СДЛ2-100

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО СИЛОВЫМТИРИСТОРАМ

Силовые полупро вод ни ко вые тириоторы предназначены для применения в выпрямителях, инверторах, импульсных регуляторах, преобразователях постоянного и переменного тока, системах возбуждения генераторов и других цепях постоянного и переменного тока.

Условное обозначение тиристора по прежней системе расши-

обоснованных случаях)

Расшифровка условного обозначения по новой системе:

Тиристор

Буква, означающая вид тиристора (Б-быстродеЙстаук>- щиЙ, С—симметричный, Ч— быстровыкщочаюшийся и др.) Порядковый номер мохшфи-» кации

Обозначение типоразмера (размер шестигранника гпод ключ* или диаметр корпуса) (табл. 1.2)

Обозначение конструктивно* го исполнения корпуса (табл. 1.3)

Средний (действующий для симметричных тиристоров) ток в открытом состоянии, А Класс

Группа по критической с ко* рости нарастания напряжения в закрытом состоянии (кроме тиристоров, проводящих в обратном направлении)

Группа по времени выклк>- чения (кроме тиристоров и быстровключаюшихся тиристоров)•

Группа по времени включения (только для быстровклю- чающихся тиристоров)

Группа по критической скорости нарастания коммутационного напряжения (для симметричных тиристоров и провощпцих в обратном направлении)

Пределы импульсного напряжения в открытом состоянии (в технически обоснованных случаях)

—Климатаческое исполнение

и категория размещения

РАЗДЕЛ 11

ТИРИСТОРЫ (НИЗКОЧАСТОТНЫЕ)

Силовые полупроводниковые приборы — тиристоры, представленные в ч. 3, по своему назначению и диапазону применения делятся на низкочастотные (общего назначения, симметричные, лавинные, оптронные), частотные (быстродействующие, быстровьГклю- чающиеся, быстровключающиеся, быстродействующие комбинированно выключаемые, тиристоры-диоды) и тиристоры роторные для бесщеточных систем возбуждения генераторов.

В зависимости от типа прибора тиристоры могут применяться в широтно-импульсных системах пуска и регулирования скорости городского электроподвижного состава, в автономных инверторах напряжения преобразователей частоты, для работы в бесконтактной коммутационной и регулирующей аппаратуре, фазорегуляторах, сварочном оборудовании, для комплектования преобразовательных устройств линий электропередачи постоянного тока, в электротехнических и радиоэлектронных устройствах, бытовой технике.

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ Т112-10, Т112-16, Т122-20, Т122-25, Т132-40, Т132-50, Т142-63, Т142-80, Т132-16, Т132-25, Т142-32, Т142-40, Т142-50, Т152-63, Т152-80

Тиристоры типов Т112-10, Т112-16, Т122-20, Т122-25, Т132-40, Т132-50, Т142-63, Т142-80, Т132-16, Т132-25, Т142-32, Т142-40, Т142-50, Т152-63, Т152-80 (ТУ 16-729.226-79) предназначены для работы в силовых цепях постоянного и переменного тока и могут применяться в различных преобразователях электроэнергии.

Тиристоры допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -50 (-60 для исполнения УХЛ) до 4-45 ℃, атмосферном давлении 0,085—0,105 МПа, относительной влажности воздуха 98 % при 35 ℃.

Климатические исполнения и категории размещения У2, ОМ2, УХЛ2, ТЗ по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15 543-70.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальной выбрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2, однократные удары длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2 и многократные удары длительностью 2 — 15 мс с ускорением 147 м/с2.

Тиристоры выпускаются в штыревом исполнении с жестким основным .выводом и имеют прямую полярность. При этом анодом является основание корпуса, катодом — жесткий основной вывод.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 11.1, 11.4, характеризующие параметры — в табл. 11.2, 11.5, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл. 11.3, 11.6, зависимости параметров от различных условий」на рис. 11.2 — 11.9 и 11.11 —11.18, габаритные и присоединительные размеры тиристоров — на рис. 11.1, 11.10.

Таблица 1". Предельно допустимые значения параметров тиристоров

Параметр

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Uqrm н повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm， В (диапазон температур от Tjmm до /т，импульсы напряжения од- нополупериодные синусоидальные, Г = 10 мс, /= 50 Гц, цепь управления разомкнута)

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии 1тАУт> А (笃=85 ℃, ток одно- полупернодный синусоидальны^, угол проводимости В =180°, /= =50 Гц)

Действующий ток в открытом состоянии IgHS，А (/ = 50 Гц)

Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии Itsm，кА (ток однополупернодный синусоидальный, одиночный импульс П = 10 мс, Ur = 0, режим в цепи управления' длительность фронта импульса до 1 мкс, 4》10 В, внутреннее сопротивление источника управления 100 Ом,心》50 мкс, 7} = 25 ℃)

То же при Г, = Tjm

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (小T/山)""，А/мкс {Tj = Ud = 二 °，67 Udrm， 〃 К 2 IrAVm^ /== = 1-5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для Itsm)

Средняя мощность потерь на управляющем электроде Pqav^ Вт (弓=k)

Температура перехода, ℃'

максимально допустимая Tjm минимально допустимая Tjmm

Температура хранения, ℃: максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Tstgmm

Крутящий момент, Н • м

Т112-10;

Т112-16

Т122-20, Т122-25

Т132-40;

Т132-50

Т142-63; Т142-80

100-1200

ю；

20;

40;

63,

16

25

50

80

15,7,

31,4;

62,8;

98,9;

25,1

39,2

78,5

125,6

0,16,

0,33;

0,82；

1,30；

0,22

0,38

0,90

1,50

0,15;

0,30;

0,75；

1,20,

0,20

0,35

0,80

1,35

100

См. рис 11 5

125

—

50

50

—

50

0,8 + 0,08

1,0±0,1

3,2 ±0,3

5,6 + 0,5

При монтаже тиристоров категорически запрещается превышать растягивающие усилия, прикладываемые к изолированным выводам, а также максимально допустимые значения закручивающего момента, прикладываемого к шестиграннику. Эти значения указаны в справочных данных на каждый тип прибора.

По сравнению с ранее выпускавшимися приборами (серии Т) данная серия (Т112, Т122, Т132, Т142 и Т152) выполнена в унифицированных корпусах, обладает пониженным импульсным напряжением в открытом состоянии, что позволяет значительно экономить электроэнерги ю.

Таблица 11.2. Характеризующее параметры тиристоров

Параметр

ТП2-10; Т112-16

Т122-20, Т122-25

Т132-40; Т132-5О

Т142-63, Т142-80

Импульсное напряжение в откры-

1,85;

1,75；

1,75;

1,65;

том состоянии Utm，В, не более (4=25七，勿=3,14^4%)

1,80

1,75

1,75

1,65

Пороговое напряжение Vt(TO;>

1,25;

1Л5;

1,05;

0,95;

В, не более (7}= 7}т)

1,20

1,10

1,03

0,93

Дифференциальное сопротивление

29,3;

W,2；

5,6;

4,1；

в открытом состоянии гр, мОм, не более (7} = TJm)

11,9

10,9

4,6

3,3

Повторяющийся импульсный ток

2,5,

3,0；

5,0;

6,0;

в закрытом состоянии f^RM и повторяющийся мпульсный обратный Ток Irrm， мА, не более (4 = К* S)= Udrm、и& = ^клм)

з,о

• 3,0

6,0

6,0

Ток включения 〃，мА, не более (Tj — 2S℃, Up = 12 В; режим в цепи управления: форма напряжения трапецеидальная, ，g = 50 мкс, длительность фронта I мкс, С\ = =10 В, внутреннее сопротивление источника 30 Ом)

100

130

150

210

Ток удержания 齿 мА, не более (Tj = 25 ℃, U/)= 12 В, цепь управления разомкнута)

Отпирающее напряжение управления Ugt，В, не более (Uq = 12 В, ток управления постоянный, сопротивление цепи тока в открытом состоянии 30 Ом):

70

80

90

120

Tj = Tjmm

7,5

7,5

9,0

10,0,

Tj = 25 ℃

Неотпирающее напряжение управления Ugd，В, не менее (弓=加， Ud = 0,67 Udrm，напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления 厶汙， А, не более (условия, как для Ugt)：

3,0

3,0

0

3,5 з

4,0

Tj = Tjmm

0,12

0,14

0,30

0,35

7} =： 25 ℃

0,04

0,06

0,11

0,15

Параметр

Т112-10, Т112-16

Т122-20, Т122-25

Т132-40; Т132-50

Т142-63; Т142-80

Время включения tgt, мкЬ, не более (7} = 25℃, UD= 100 В, 〃 =1ТА 匕〃，параметры источника управления, как для Itsn^

Время задержки 勺必 мкс, не более (условия, как для %,)

Заряд обратного восстановления

30

1

80

0

140

180

0гг，мкКл, не более (7) = Tjm, 1Т = =【ТАУт，длительность /丁 не менее 250 мкс, diRdt = —5 А/мкс, U& = =100 В, форма，т трапецеидальная)

Время обратного восстановления

4,0

6,0

8,0

10,0

"г，мкс, не более (условия, как для Qrr)

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (duD/dt)cnl, В/мкс (7} = TJtn, UD = =0,67 Udrm、длительность VD не менее 200 мкс, цепь управления разомкнута) /

Тепловое сопротивление пере-

1,80,

50

0,90;

1000

0,62;

0,40;

ход — корпус &»何с，℃/Вт, не более

' 1,50

0,80

0,50

0,30

(постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 1000 ч

Масса, кг, не более

0,006

0,5

0,012

98

0,027

0,053

Таблица //3. Рекомендуемые охладители и нагрузочиая слособаость тиристоров

Тип

Тип

佻竺кА'с*

тиристора

охладителя

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

Т112-10

Т112-16

0111-60

4

6

-

T122-2D

Т122-25

0221-60

12

14

-

0,20

Т132-40

Т132-50

0231-80

19

21

35

39

Т142-63

Т142-80

0241-80

24

27

44

50

0,15

Таблица 11 4 Предельно допустимые значения параметров тиристоров

Параметр

Т132-16, Т132-25

Т142-32, Т142-40, Т142-50

Т152-63, Т152-8О

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Udrm и повторяющееся импульсное обратное напряжение Uj^m，В (диапазон температур от Tjmm до 力加,импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные, t = 10 мс,/ = 50 Гц, цепь управления разомкнута)

Максимально допустимый средний ток в от-

16,

1300-2000

32,

63,

крытом СОСТОЯНИИ 1тАУт> А (笃=85 ℃, ток

25

40,

80

однополупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°, /= 50 Гц)

Действующий ток в открытом состоянии

25,1,

50

50,0,

98,9,

】TRMS, А (/■= 50 Гц)

39,2

62,8,

125,6

Ударный неповторяющийся ток в открытом

0,24,

78,5

0,42,

1,20,

состоянии，tsm，кА (ток одн оп олупери о ди ый

0,36

0,77,

1,30

синусоидальный, одиночный импульс I】=10 мс, Ur = 0, режим в цепи управления длительность фронта импульса до 1 мкс,厶》】° В, внутреннее сопротивлеине источника управления 100 Ом, Ig》50 мкс, 25 ℃)

0,22,

0,82

0,38,

1,10,

То же при Т} = Tjm

0,33

0,70,

1,20

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (di-pldi)crth А/мкс (7j =弓加, Ud = &67 UdrM> It <21таущ, f= 1 - 5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для 7充〃)

Средняя мощность потерь на управляю-

С

0,75

100

м рис 1 1

14

щем электроде 尸G4 匕 Вт (7}= 7}m)

Температура перехода, ℃ максимально допустимая 小 минимально допустимая TJfnm

Температура хранения, ℃ максимально допустимая Tslgm минимально допустимая Т3щтт

Крутящий момент, Н м

3,2 ±0,8

125

-50

50

-50

5,6 ±0,5

Ю±1

Таблица 11 5 Характеризующее параметры тиристоров

Параметр

Т132-16, Т132-25

Т142-32, Т142-40, Т142-50

Т152-63, Т152-80

Импульсное напряжение в открытом состоянии Utm^ В, не более (Т, = 25 ℃,，丁 = н 3*14/7ХИп)

2,20

2,10

1,95

Пороговое напряжение UrtTOh В, не более (%=加

1,4,

1,3

1,25,

1,25,

1,20

Ы5(

1」

Параметр

Т132 16, Т132 25

Т142 32,

Т142 40, Т142 50

Т152-63, Т152 80

Дифференциальное сопротивление в откры-

23,9,

9,5,

5,3,

том состоянии f мОм, не более ⑷=石巾)

11,5

7,6,

4,1

6,4

Повторяющийся импульсный ток в закры-

-9

9,

20

том состоянии Idrm и повторяющийся им-

15,

пульсный обратный ток Irrm，мА, не более ⑷=Tjm> UD = Udrm，Ur = Urrm)

15

Ток включения 〃，мА, не более (弓=25 ℃, Ud = 12 В, режим в цепи управления форма напряжения трапецеидальная, ?g = 50 мкс, длительность фронта 1 мкс,厶=10 В, внутреннее сопротивление источника 30 Ом)

150

210

210

Ток удержания 1н，мА, не более (弓=25 °C, Ud = 12 В, цепь управления разомкнута)

90

120

120

Отпирающее напряжение управления Ugt， В, не более (&)= 12 В, ток управления постоянный, сопротивление цепи тока в открытом состоянии 30 Ом)

Tj =

10,0

7} = 25 ℃

4,0

Неотпирающее напряжение управления Ugd,

0,3

В, не менее (7} = Tjm, UD = 0,67 UDRM, напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления 必丁， А, не более (условия, как для UgR

Tj = Tjmm

0,35

0,35

0,40

7} = 25 ℃

0,12

0,15

0,18

Время включения tgb мкс, не более {Tj = 25 ℃( Ud = 100 В, /р = /глИт> парамет-

ры источника управления, как для IfSM)

Время задержки 勿小 мкс, не более (условия, как для %0

3

Заряд обратного восстановления Qrn мкКл,

80

140

200

не более (Tj = Tjmi /「=/"%：, длительность /р не менее 250 мкс, dijldt = — 5 А/мкс,

Ur= 100 В, форма，т трапецеидальная)

Время обратного восстановления /гг( мкс, ие более (условия, как для 2")

6

8

10

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (血血曲皿，В/мкс

50-1000

(7} = Tjm, Ud = 0,67 UDRM, длительность Uq Не менее 200 мкс, цепь управления разомк-

иута)

Тепловое сопротивление переход — корпус

1,0,

0,65,

0,32,

&hjc，℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,8

0,65,

0,26

0,40

Вероятность безотказной работы за 1000 ч

0,998

Масса, кг, не более

0,027

0,053

0,084

Таблица 11 6 Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

^тиип* 4 ПРИ q = 40 У н

R】hch , ℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

Т132-16 Т132-25

0131-60

9

12

-

0,20

Т132-16

Т132-25

0231-80

11

14

Т142-32

Т142-40

Т142-50

0141-60

J3

14

15

-

0,15

Т142-32

Т142-40

Т142-5&

0241-80

15

17

19

Т152-63

Т152-80

0151-80

21

23

41

45

0,10

Рис. 11.1. Габаритные и установочные размеры тиристоров:

a —TU2-10, 7112-16, Т122-20, Т122-25; d- Т132-40, Т132-50, Т142-63, Т142-80, мм

Размер

Т112-10, Т112-16

Т122-20, Т122-25

Т132-40, Т132-50

Т142-63, Т142-80

D

‘012

015,4

019

025

11

14

20

30

3,2

7

10,4

11

12

0U

04,3

04,3

05,3

01,1

01,5

01,5

01,5

М5

Мб

М8

М10

QS)g)2)QS)g)2)Рис. 11.2. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров при 7}=25▼ ⑺ n Tj^Tjm (2):Л-Т112-10; 6-Т112-16; «-Т122-20; 2-Т122-25; d-T132-4O, е-Т132-5О;ЛС-Т142-63; з - Т142-80Рис. 11.2. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров при 7}=25▼ ⑺ n Tj^Tjm (2):Л-Т112-10; 6-Т112-16; «-Т122-20; 2-Т122-25; d-T132-4O, е-Т132-5О;ЛС-Т142-63; з - Т142-80

QS)g)2)

QS)g)2)

Рис. 11.2. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров при 7}=25▼ ⑺ n Tj^Tjm (2):

Л-Т112-10; 6-Т112-16; «-Т122-20; 2-Т122-25; d-T132-4O, е-Т132-5О;

ЛС-Т142-63; з - Т142-80

Рис. 11.2. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров при 7}=25▼ ⑺ n Tj^Tjm (2):

Л-Т112-10; 6-Т112-16; «-Т122-20; 2-Т122-25; d-T132-4O, е-Т132-5О;

ЛС-Т142-63; з - Т142-80

Рнс. П.З. Замсямостн допустимой амплитуды ударного невовторяющегося тока в открытом состоянии 1т$м от длительности импульса " при 7j =25℃

a-Tl 12-10, 6-Т112-16

1TsMM 4乃

纟结 o^o %35 0,30

Z「5M，k4

% 65 0,60 %" 0,50 % 45

4 40 % 35

4 3 2 7 0g 8

4 彳%% % 44

Рис. 1LX Продолжение:

6-Т122-20; г-Т122-25; д-Т132-40; е-Т132-50; Ж-Т142-63; з - Т142-80

Рпс. 11.4. Типичные зависимости отпирающего тока управления %笨* от дли-тельности импульса управлениг 匕 W Г = 7Jm (1),' Г = 25 ℃ (2), Г - Г (»,£/л = 12 В:

д-Т112-10, T112-I6; 6 — Т122-20, Т122-25, в-Т132-40, Т132-50； 2 — Т142-63,Т142-80

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления дmе

Мощность pQMt Вт

@

6

е

г

/

2

10

1,0

1,1

3,0

3,8

2

1

1,6

1,8

4,8

5,0

3

0,5

3,0

4,0

8,0

8,8

4

200

0」

7,8

8,5

11,0

12,0

5

400

0,05

ю,о

11,0

13,0

15,0

к/2。к/2。1515101055Рис. 11.5. ПределыюРис. 11.5. Пределыюдопустимые характернодопустимые характерноО 0,5 1,0 1.5 IFG , АО 0,5 1,0 1.5 IFG , Атики управляющего электрода:а-Т112-10, Т112-16, 6-Т122-20, Т122-25, еТ132-40, Т132-50, г - Т142-63, Т142-80тики управляющего электрода:а-Т112-10, Т112-16, 6-Т122-20, Т122-25, еТ132-40, Т132-50, г - Т142-63, Т142-80

к/2。

к/2。

15

15

10

10

5

5

Рис. 11.5. Пределыю

Рис. 11.5. Пределыю

допустимые характерно

допустимые характерно

О 0,5 1,0 1.5 IFG , А

О 0,5 1,0 1.5 IFG , А

тики управляющего электрода:

а-Т112-10, Т112-16, 6-Т122-20, Т122-25, еТ132-40, Т132-50, г - Т142-63, Т142-80

тики управляющего электрода:

а-Т112-10, Т112-16, 6-Т122-20, Т122-25, еТ132-40, Т132-50, г - Т142-63, Т142-80

О 4 8 -Й1т/сб^л/мкс«-Т132-4О, Т132-50, 2-Т142-63, Т142-80

Рис. 11.8. Завпсимостп времепп обратного вое- стаповленнн 1n. от скорости спада тока в открытом СОСТОЯПНН —或 т/力 при Tj = Tjm, U& = 100 В, 6=【ТАУгп：

а-Т112-10, Т112-16, 6-Т122-20, Т122-25;в-Т132-40, Т132-50, г - Т142-63, Т142-80

Рис. 11.6. Завнсямости критическое скорости парастання папряженпя в закрытом 1 состоянии (dui)/dt)crit от амплитуды шшрпження а закрытом состоянии UdI^drm при 7} = T/m для груш 2, 4, б, 7 но (duD/dt)crit-

f Д-Т112-10, Т112-16, б - Т122-20, Т122-25, Т132-40, Т132-50, Т142-63, Т142-80; 7 — группа 2; 2 — группа 4; 3 — группа 6; 4 — группа 7

o91710 %0 1000 3G

4

Рнс. 11.9.

Рис. 11.9. Переходные тепловые сопротивления переход — корпус Z(th)tjc (《)п переход — среда Z^tja при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (及 3 м/с (2) н 6 м/с (3):

а — Т112-10 и 6 —Т】12"6 (охладитель ОШ-60); в — Т122-20 и г — Т122-25 (охладитель 0221-60); д - Т132-40 и е - Т132-50 (охладитель 0231-80); ж — Т142-63 и з — Т142-80 (охладитель 0241-80)

Рнс. 11.10. Габаритпые н установочные размеры тиристоров Т132-16, Т132-25, Т142-32, Т142-40, Т142-50, Т152-63, Т152-80, мм

Размер

Т132-16, Т132-25

Т142-32, Т142-40, Т142-50

Т152-63, Т152-80

019

025

030

17

22

27

33

40

41,5

6,3

10,4

10,4~

14

18

18

04,3

05,3

05,3

01,5

01,5

01,5

М8

М10

М12

Рис. 11.11.

Предельные характеристики открытого

i^A 160

120

80

4。

О

% 7# 例т)В

川 7,7 2/%В

%g 7,3 %7%в

состояния рнсторов

тн-при

"г*

7} = 25℃ ⑺ н 4 = Tjm (?) • а-Т132-16； "Т132-25; &-Т142-32;

г - Т142-40;

0-Т142-5О; е-Т152-63;

лс-Т152-80

仅

W.

“)ж

《6 8 1口2040 ±g，MKC

У

У

7/

•^GT#

/2

У

9 6 8紀

D

出

40%, мкс

Рнс. 11.12. Тнпнчпые зависимости отпирающего тока управлении Iq^ от длительности импульса управлетмя tG hрн Tj^TJm ⑺，7)=25f (2), Tj = Tjmin (3), UD 二 12 В： a - T132-16, T132-25; 6 - T142-32, T142-40,T142-50;e - T152-63,TI52-80

723 4 5 £%,мс723 4 5 £%,мс

723 4 5 £%,мс

723 4 5 £%,мс

工tsm7KA 2,2

2川 小 厅 仆 板

Рис. 11.13. Зависимостн допуспмо* амплитуды ударного неповторяющегося тека н открытом состояяп Itsm от длительности импульса 办 арн 弓=25 °C ⑺■ “F (2), U&=0:

Л-Т132-16： 6-Т132-25; «-Т142-32; г - Т142-40; d-T142-50; е - Т152-63; ж-T152-80'

Рнс. 11.14. Предельно допустимые характеристики управляющего электрода: а -Т132-16, Т132-25, 6-Т142-32, Т142-40, Т142 50, в -Т152 63, Т152 80

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления 七，me

Мощность 尸GM Вт

а

6

6

1

2

10,0

3,8

4,0

4,5

2

20

1,0

5,0

5,4

6,0

3

40

0,5

8,8

9,0

9,5

4

2(ю

0,1

12,0

13,0

14,0

5

400

0,05

15,0

16,0

17,0

сиада тока в открытом состоянии —difldt при Tj = Tjm U^ = 100 В, h=^TAVm

Рис. 11.16. Заввсимостн времени обратного восстаяовлеиия trr от скорости сиада тока в открытом состоннин —difldt нрн 7j = Tjmt Ur = 100 В, IT=hAVm

а — в — то же, что рис И 14

Рис. 11 17

Рис. 11.17

Рис. 11.18

Рис. 11.17. Переходные тепловые сопротивления переход — корпус Z«力)央(外 и переход —среда Z(访)“。при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/), 3 м/с (2) и 6 м/с (3)

«-Т132-16 и 6-TI32-25 (охладитель 0221-60), в - Т142-32； г - Т142-40 ид — Т142-50 (охладигель 0231-80), е — Т152-63 и ж — TL52-80 (охладитель0241-80)

Рис. 11.18. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в за-крытом состоянии (cIudI d»g от амплитуды напряжения в закрытом состоя-нии Ud/U^RM пРи 与=4巾 для Групп 2, 4, 6, 7 по (血/)/山)“& ДЛ» всехтипов тиристоров § 11.1

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ Т151-100, Т161-125, Т16Ы60, Т171-200,Т171-250, Т171-320

Тиристоры типов Т151-100, Т161-12 5, Т161-160, Т171-200, Т171-250, Т171-320 (ТУ 16-729.105-81) предназначены для применения в электротехнических и радиоэлектронных устройствах общего назначения в цепях постоянного и переменного тока частоты до 500 Гц.

Тиристоры имеют штыревое исполнение. Анодом тиристоров является медное основание, катодом — гибкий вывод Климатические исполнения тиристоров УХЛ и Т, категория размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15 543-70.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 и многократные удары длительностью 2— 15 мс с ускорением 147 м/с2.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 11.7, характеризующие параметры — в табл. 11,8, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл 11 9, зависимости параметров от различных условий — на рис. 11.20—11.33, габаритные и присоединительные размеры тиристоров —на рис. 11.19.

Рис. 11.19. Габаритные и установочные размеры тиристоров Т151-100, Т16Ы25, Т161-160, Т171-200, Т171-250, J171-320, мм

Размер

Т151-100

Т16Ы25, Т161-160

Т171-200, Т171-250, Т171-320

D

030,5

035,5

045,5

Е

27

32

41

70

85

НО

18

20

24

N± 1

18

16

19

150 土 10

200 土 15

250 土 10

165 + 10

215 + 10

265 + 10

08,4+°，36

010.5十0用

010,5+ОЛЗ

М12

М20 х 1,5

М24 х 1,5

7# %，7,7 7,夕 4,8 VW %7 7,5 % В7,2 7声 7,6 7,8 wT>B

Рис. 11.20. Предельные характеристики открытото состояния тиристоров при Т,=25У (/) * Т」= /т (2):

«-Т151-10 0; 6-Т161-12 5; «-Т161-160; г-Т17Ь200, 0-Т171-2 5О; е- Т171-320

Рис. 11.21. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося тока в открытом состоянии I-psM от длительности перегрузки г при Tj =25 °C ⑺ н 弓=Tim (2), Ur — 0,8 Urrm—

«-Т151-100; 6-T161-125, e-T161-160; г - T171-200; d - T171-250; e~ T171-320

124 古％мс124 力；,мс 724 古订мс124 古％мс124 力；,мс 724 古订мс

124 古％мс124 力；,мс 724 古订мс

124 古％мс124 力；,мс 724 古订мс

724 t£?MC 724 £,мс 72“ ^£?мс

Рис. 11.22. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегосяРис. 11.22. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося

Рис. 11.22. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося

Рис. 11.22. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющегося

Рис. 11.23. Предельно допустимые характеристики управляющего электрода для всех типов тиристоров § 11.2

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления 年，мс

Мощность

PG必 Вт

1

1

Постоянный ток

1,5

2

2

10

3,0

3

1,0

25

4

」0,5

40

5

200

0,1

200

6

400

0,05

400

Рнс. 11.24. Типичные зависимости отпирающего тока управления Iqt* от длительности импульса управления tQ при 7} = Tjm (/), Т」=25℃ (2), Tj = TJtnm (3), Uq = 12 В для всех типов тиристоров § 11.2

a)乡

Рнс. 11.25. Зависимости времени задержки fgd* U) и времени включения攵尸(2) от амплитуды управляющего импульса If gm °ри 4 =25℃, Up =100 В,/г = ItaVm> 工6=加 мкс, длительности фронта управляющего импульса 1 мксдля всех типов тиристоров § 11.2

Рис. 11.26. Зависимости времени выключения 年 от амплитуды тока воткрытом состоянии『丁 при Tj = Tjmi 小丁/成=—5 А/мкс, Ur = 100 В, Ud ==0,67 Udrm，d〃/)/df = 50 В/мкс：

Д-Т151-Ю0 (7), T161-125 (2), T161-160 (3), 6-T171-200 ⑺，Т171-250 (2),Т171-320 (3)

Рис. П.27. Зависимость времени выключенив 缶 от скорости спада тока воткрытом состоянии —力丁/力 при Tj =Tjm，/у- = ^TAVm> Ur = 100 В, Up =0,67Udrm duD/dt = 50 В/мкс для всех типов тиристоров § 11.2

Рис. Л .28. Зависимость времени выключении % от обратного напряженияUr пРи Tj = 1那，％ =【ТАУт，du^jdt = 50 В/мкс, 0卩=0,67 口口^(, di^dt ==—5 А/мкс для всех типов тирясторов § 11.2

Рис. 11.29. Зависимость времени выключения %* от скорости нарастания на-пряжения в закрытом состоянии dupldt при 7} ^ Tjm, Vr = 100 В,】т =1тАУт，diildt = -5 А/мкс, U。= 0,67 Ddrm для всех типов тиристоров § 11.2

Рис. 11.30. Зависимость заряда обратного восстановления 0〃* от скорости снэда тока в открытом состоянии -diT/dt при 7} = Tjm, Ur = 100 В,『丁 = 1TAym для всех типов тиристоров § 11.2Рис. 11.30. Зависимость заряда обратного восстановления 0〃* от скорости снэда тока в открытом состоянии -diT/dt при 7} = Tjm, Ur = 100 В,『丁 = 1TAym для всех типов тиристоров § 11.2

Рис. 11.30. Зависимость заряда обратного восстановления 0〃* от скорости снэда тока в открытом состоянии -diT/dt при 7} = Tjm, Ur = 100 В,『丁 = 1TAym для всех типов тиристоров § 11.2

Рис. 11.30. Зависимость заряда обратного восстановления 0〃* от скорости снэда тока в открытом состоянии -diT/dt при 7} = Tjm, Ur = 100 В,『丁 = 1TAym для всех типов тиристоров § 11.2

Рис. 11.31. Зависимость времени обратного восстановления 仏 or скоростиспада тока в открытом состоянии -diT/d£ при 7) = Tjmr UR = 100 В,『丁 = ItaV/пдля всех типов тиристоров § 11.2

器厩評HI器厩評HI|||||1||| |||П[||||||||1||| |||П[|||УУ””夕夕。题7 0,01 t,C。题7 0,01 t,CZ倂用e； ± 2(tft)iJa?BT. 0^8 — IZ倂用e； ± 2(tft)iJa?BT. 0^8 — Iww-•%尤-•%尤俠俠卅卅%2%21000 十戸 0,71000 十戸 0,7%6%64“4“%2%24"4"n\ I llllllll I llllllllq勿7 qo7古尹n\ I llllllll I llllllllq勿7 qo7古尹轍訓Hg,g7rThllllll i llllllll轍訓Hg,g7rThllllll i llllllll10『)1001000 古,C10『)1001000 古,CII0.001 0,01 £,с0.001 0,01 £,с%2%2lH!Kiil№lH!Kiil№ESi；；iiiiilllllllll|ESi；；iiiiilllllllll|7。e) 7勿 mu t?c7。e) 7勿 mu t?c%77 Ю e)物 7勿0 t?c %7%77 Ю e)物 7勿0 t?c %7

器厩評HI

器厩評HI

|||||1||| |||П[|||

|||||1||| |||П[|||

У

У

”

”

夕

夕

。题7 0,01 t,C

。题7 0,01 t,C

Z倂用e； ± 2(tft)iJa?BT. 0^8 — I

Z倂用e； ± 2(tft)iJa?BT. 0^8 — I

w

w

-•%尤

-•%尤

俠

俠

卅

卅

%2

%2

1000 十戸 0,7

1000 十戸 0,7

%6

%6

4“

4“

%2

%2

4"

4"

n\ I llllllll I llllllll

q勿7 qo7古尹

n\ I llllllll I llllllll

q勿7 qo7古尹

轍訓H

g,g7rThllllll i llllllll

轍訓H

g,g7rThllllll i llllllll

10『)1001000 古,C

10『)1001000 古,C

I

I

0.001 0,01 £,с

0.001 0,01 £,с

%2

%2

lH!Kiil№

lH!Kiil№

ESi；；iiiiilllllllll|

ESi；；iiiiilllllllll|

7。e) 7勿 mu t?c

7。e) 7勿 mu t?c

%77 Ю e)物 7勿0 t?c %7

%77 Ю e)物 7勿0 t?c %7

Рис. 11.32. Зпвнсимость к)жтнческ(ш скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии 3〃)/办)皿 от амплитуды иаприження в закрытом состоянии Udrm* пРи T/~Tjm Д-™ групп 1 —7 ио (血D“f)皿 для всех типов тиристоров § 11.2

Рис. 11.33. Переходное тепловое сопротивление переход — корпус Z«〃)勿(5) ипереход — среда “血)?q при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/), 3 м/с (2),6 м/с (3) и 12 м/с (4)

а — Т151-100 (охладитель 0151-80), 6 — Т161-125, Т161-160 (охладитель 0171-80);e-T171-200, T171-J250 и г -Т171-320 (охладитель 0181-110)

Таблица 11 7 Предельно допустимые значения параметров тиристоров

Параметр

Т151-100

Т161-125, Т161-160

Т171-200, Т171-250, Т171-320

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Udrm н повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmm до Tjm, импульсы напряжения однополупернодные синусоидальные, Г = 10 мс, / = 50 Гц, цепь управ- леиия разомкнута)

300-1600

Максимально допустимый средний ток

100

125,

200,

в открытом состоянии 7r4P* А (7^. = 85 ℃,

160

250,

ток однополупернодный синусоидальный, угол проводимости 6 = 180°, / = 50 Гц)

Действующий ток в открытом состоянии 】TRMS，А (/=50 Гц)

157

196

320

314, 392, 500 5,5,

Ударный неповторяющийся ток в откры-

2,2

2*5,

том состоянии，tsm，кА (ток однополупе-

4,50

6,6,

риодный синусоидальный, одиночный импульс А — 10 мс, Ur = 0, режим в цепи управления длительность фронта импульса 1 мкс,弘》Ю В, внутреннее сопротивление источника управления 5 ± 1 Ом, %》50 мкс, = 25 ℃)

7,7

То же при Tj = Tjm

2,0

2,5,

5,0,

4,0

6Р，

7Q

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии idiт!^спь А/мкс (Tj — T.m, Up = 0,67 UDRM, IT<2 Itavw^ /=1-5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для 々sm)

80

Средняя мощность потерь на управляющем

См рис 11 23

электроде Pqav^ Вт (7} = Гт)

Температура перехода, °C

максимально допустимая Tjm

140

125

125

минимально допустимая 弓川加

-60

-60

-60

Температура хранения, ℃

максимально допустимая Tslgm

60

минимально допустимая Tslgmin

-60

Крутящий момент, Н м

40±5

50±5

60±5

Таблица /7 8 Характеризующие параметры тиристоров

ПараметрТ151-100 工嗯-总，

1 lol-loU

Т171-200, Т171-250, Т171-320

Импульсное напряжение в открытом состоя- 1,851,75

нии Utm，В, не более (7j = 25 ℃, /丁 = =3,14 ItapQ

1,75,

1,75,

1,60

Т161-125, Т16М60

Т171-200,

Параметр

Т151-100

Т171-250, TI7I 320

Пороговое напряжение ^т(то^ В, не бо-

1,15

U5

1」5,

“ее (% = 4〃?)

1」0,

1,05

Дифференциапьное сопротивление в откры

2,54

1,0,

том состоянии，八 мОм, не более (Т,= 〃加)

1,40

U,83, 0,55

Повторяющийся импульсный ток в закры

15

15

30

ТОМ СОСТОЯНИИ IdRM и повторяющийся импульсный обратный ток Irrm，мА, не 6о- лее {Т} = Tjm, Ud = ^DRM，Ur = Urrm)

Ток включения 〃，мА, не более (Г, = 25 ℃, Ud= 12 В, режим в цепи управления форма напряжения трапецеидальная,匕—50 мкс, длительность фронта 1 мкс, С7Х = 10 В, внутреннее сопротивление источника 5±1 Ом)

700

Ток удержания /〃，мА, не более ⑷= =25 ℃, и°= 12 В, цепь управления разом-

250

кнута)

Отпирающее напряжение управления Ugt， В, не более (U°=12 В, ток управления постоянный, сопротивление цепи тока в открытом состоянии до 10 Ом)

Tj = Tjmm

5,5

7； = 25 °C

3,5

2,5

Неотпирающее напряжение управления Ug。, В, не менее «Т广 Т^» Ud = 0,67Ud&My напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления 必丁， А, не более (усповия, как для Ug*

0,45

U = j〃"

0,40

7； = 25℃

0,20

Tj = 7""

0,15

Время включения tgt, мкс, не более (弓=25 ℃, U/)= 100 В, /丁 = /丁力/加，параметры источника управления, как для ItSM)

25

Время задержки /^, мкс, не более (уело-

5,0

вия, как для Eg,

Время выключения % мкс, не более (弓二 =Tjm, dirldt = - 5 А/мкс, 1т= IrAVm^ Ur = =100 В, UD = 0,67 uDRM，duMdl = (duВdt)crib

250

длительность /丁 не менее 500 мкс, длительность Ud не менее 50 мкс, сопротивление источника Vq не менее 1 кОм)

400;

Заряд обратного восстановления Qrn мкКл,

250

300,

не более (7} = TJtn, /7 = I^a Ит» длительность /丁 не менее 0,2 мс, dirldt = —5 А/мкс, U& = 100 В, форма 叮 трапецеидальная)

350

450, 500

15,

Время обратного восстановления 仿，мкс, не

10

13,

более (условия, как для Qrr)

15

17,

20

Параметр

Т151-100

Т161-125, Т161-160

Т171-200, Т171-250; Т171-320

Критическая скорость нарастания напряже-

20- 1000

ния в закрытом состоянии {du[)ldt)Crl(, В/мкс (Tf = Tfm, и。= 0,67 Udrm，длительность UD не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута) Тепловое сопротивление переход — корпус

Rjhfc^ ℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,3

0,15

0,1；

0,1；

0,09

Вероятность безотказной работы за 25 000 ч

0,97

Масса, кг, не более

0,18

0,298

0,51

Таблица "9 Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

【ТАУт, А, при 及=40у и

贝折 ё〃，

℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

Т151-100

0151-80

30

60

0,08

Т161-125

0171-80

45

105

0,05

Т161-160

45

ПО

Т171-200

0181-110

75

160

Т171-25О

80

170

0,03

Т171-32О

85

190

П.З.ТИРИСТОРЫ ТИПОВ Т123-200, Т123-250, Т123-320, Т133-320,Т133-400, Т143-400, Т143-500, Т143-630, Т153-630, Т153-800, Т253-800,Т253-1000, Т253-1250

Тиристоры типов Т123-200, Т123-250, Т123-320, Т133-320, Т133-400, Т143-400, Т143-500, Т143-630, Т153-630, Т153-800, Т253-800, Т253-1000, Т253-1250 (ТУ 16-729.221-79) предназначены для применения в установках общего назначения частоты до 500 Гц.

Тиристоры выпускаются в климатических исполнениях УХЛ и Т, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 и допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -60 до + 45°C, атмосферном давлении 0,085—0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и многократные удары длительностью 2—15 мс с ускорением 147 м/с2. Анодом и като-

дом являются плоские основания, при этом полярность определяется с помощью символа, нанесенного на керамическом корпусе тиристора.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 11.10 и 11.13, характеризующие параметры — в табл. 11.11 и 11.14, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тирис горов — в табл. 11.12 и 11.15, зависимости параметров от различных условий — на рис. 11 35 — 11 48, габаритные и присоединительные размеры тиристоров — на рис. 11.34.

Таб шиа 11 10 Предельно допустимые значения параметров тиристоров

Параметр

Т123-200, Т123-250, Т123-320

Т133-320; Т133-400

Повторяющееся импульсное напряжение в закры-

400-1600,

900-2000;

том состоянии Udrm и повторяющееся импульс-

400-1200,

400-1600

ное обратное напряжение Urrm，В (диапазон

400-800

температур от Tjmlt} до 弓巾,импульсы напряже-

ния однополупериодные синусоидальные, / = 10 мс.

/— 50 Гц, цепь управления разомкнута)

Максимально допустимый средний ток в от-

200,

320;

крытом состоянии /丁4 Pт，А (Гс = 85 ℃, ток одно-

250,

400

полупериодный синусоидальный, угол проводи-

320

мости В = 180°, /= 50 Гц)

Действующий ток в открытом состоянии

530,

830;

】TRMS，А (/■= 50 Гц)

610,

1030

700

Ударный неповторяющийся ток в открытом

3,65;

6,6;

состоянии //sm， кА (ток однополупериодный

5,0;

7,7

синусоидальный, одиночный импульс 厶=10 мс,

5,5

。火=0, режим в цепи управления длительность

фронта импульса до 1 мкс,弘》10 В, внут-

реииее сопротивление источника управления

5 + 1 Ом, /G > 50 мкс, 7} = 25 ℃)

То же при Tj = T)m

3,3,

6,0；

4,5;

7,0

5,0

Критическая скорость нарастания тока в откры-

100

том состоянии (difldt)crih А/мкс (Т} = Tjm,

UD = 0,67 Udrm，/丁百2 ITA Иш, j =i + 3 1ц,

длительность воздействия 10 с, параметры источ-

инка управления, как для 依加

Средняя мощность потерь на управляющем

См. рис. 11 43,

электроде 尸g/匕 Вт (7} = Tjm)

Температура перехода, °C,

максимально допустимая Tjm

25

минимально допустимая Tjmm

60

Температура хранения, ℃■

максимально допустимая Tstgm

минимально допустимая Tstgmin

ои

Осевое усилие сжатия, кН

5,5 + 0,5

1Ю±1

Таблица 11.11. Характеризующие параметры тиристоров

Параметр

Т123-200;

Т123-250;

Т123-320

Т133-320; Т133-400

Импульсное напряжение в открытом состоя-

1,9;

2,0；

нии Ь工м，В, не более (% = 25 ℃, 1т =

1,75;

1,75

= 3,14 /ГЛИт)

1,65

Пороговое напряжение Ut(to), В, не более

1,1；

1,2；

(弓=Tjm)

1,0；

1,05

0,95

Дифференциальное сопротивление в открытом

1,5;

1」；

состоянии гг，мОм, не более ⑺=TJtn)

1,08,

0,68

0,75

Повторяющийся импульсный ток в закрытом

15

35;

состоянии IdRM н повторяющийся импульсный

30

обратный ток Irrm，мА, не более (7} = Tjm,

Ud = Udrm，Ur = U&rm)

Ток включения 〃，мА, не более (弓=25 °C,

700

%=12 В; режим в цепи управления: форма

напряжения трапецеидальная, ?(； = 50 мкс, длитель-

ность фронта 1 мкс, Vx = 10 В, внутреннее

сопротивление источника 5 + 1 Ом)

Ток удержания /#, мА, не более (弓=25 °C,

300

。°= 12 В, цепь управления разомкнута)

Отпирающее напряжение управления Ugt、В,

не более (Uq= 12 В, ток управления постоянный,

сопротивление цепи тока в открытом состоянии

до 10 Ом)：

t]-弓

9,0

7) = 25 ℃

3,5

3,0

Неотпирающее напряжение управления %0，В,

0,45

0,50；

не менее ⑷—Tjm, Ud — 0,67 Uqrm, напряжение

0,45

источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления /gt，А, не более

(условия, как для UgtI：

% = ^jmin

0,8

0,9 (0,8)*

7} = 25 ℃

0,2

0,3 (0,2)

TJ = Tjrn

0,15

0,25 (0,15)

Время включения tgl, мкс, не более (弓=25 °C,

25

30；

UD= 100 В, /г = /глИт> параметры источника

25

управления, как для Itsm)

Время задержки tgd> мкс, не более (условия,

5

ю；

как для %}

5

Время выключения %, мкс, не более (?}= Т.т,

500

difldt — — 5 А/мкс, If = /гл Ит> Ur = 100 В, Up =

=0,67 Udrm，du。/力=50 В/мкс, длительность /丁

не менее 500 мкс, длительность Ud не менее

50 мкс, сопротивление источника U。не меиее

1 кОм)

Заряд обратного восстановления Qrn мкКл, не

650;

700;

более (Tj = Tjm, ，丁=/丁力％, длительность /丁 не

600;

650

менее 0,2 мс, diT/dt = - 5 А/мкс, UR = 100 В,

600

форма /у трапецеидальная)

Параметр

Т123-200； Т123-250, Т123-320

Т133-32О;

Т133-400

Время обратного восстановления【〃，мкс, не

25

более (условия, как для 0〃)

Критическая скорость нарастания напряжения

200- 1000

в закрытом состоянии {cluD{dt)ulh В/мкс (乙=

=Tjm, и° = 0,67 Udrm，длительность UD не

менее 50 мкс, цепь управления разомкнута)

Тепловое сопротивление переход —корпус 贝例,，

0,08

0,045

℃/Вт, не более (постоянный ток)

Тепловое сопротивление переход—анодный вы-

0,15

0,08

вод корпуса RthjcA, ℃/Вт, не более (постоянный ток)

Тепловое сопротивление переход — катодный

0,18

0,10

вывод корпуса R^jcK，℃/Вт, не более (постоян-

ный ток)

Вероятность безотказной работы за 25 000 ч

0,97

Масса, кг, не более

0,08

0,22

В скобках для Т133-400.

Таблица 11.12. Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

Rthch，

℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха

6 м/с

TI23-200

75

170

Т123-250

0123-100

85

190

0,02

Т123-320

95

210

Т133-320

0143-150

100

250

0,015

Т133-400

0143-150

120

290

0,015

Т133-400

ОА-026

100

290

0,03

Таблица 11.13. Предельно допустимые значения параметров тиристоров

Параметр

Т143-400;

Т143-500; TI43-630

Т153-63О; Т153-8ОО

Т253-8ОО;

Т253-1ООО; Т253-125О

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Udrm и повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm、В (диапазон температур от Тущщ до Т)т> импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные, / = =10 мс, / = 50 Гц, цепь управления разомкнута)

1800-2400;

400- 1600;

400-1200

1300-2400;

1000- 1800

2000-2400； 1000-1800; 400-1200

Параметр

Т143-400;

TI43-500; Т143-630

Т153-630;

Т153-800

Т253-8ОО, Т253-1ООО; Т253-1250

Максимально допустимый средний ток

400；

630;

800;

в открытом состоянии 7Tzi匕〃，А (Гс —

500;

800

1000;

=85 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости Р = 180°, /=50 Гц)

630

1250

Действующий ток в открытом состоя-

1050;

1500;

1850;

нии Itrms，А (/■= 50 Гц)

1310;

1500

1850

2270;

2820

Ударный неповторяющийся ток в от-

8,8;

15,5;

17,5;

крытом состоянии Itsm，кА (ток одно-

11,0；

17,5

22,0;

полупериодный синусоидальный, одиночный импульс г, = 10 мс, U& = 0; режим в цепи управления: длительность фронта импульса I мкс, UK > 10 В, внутреннее сопротивление источника управления 5±1 Ом, tG > 50 мкс, * = 25 ℃)

13,5

14;

16

100

28,Ь

То же при Т( = Т(т

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (difldt)cnl, А/мкс, (弓Н%""uD = 0,67 Udrm、1T&2 /T/力"， /= 1 — 5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для /75м)

8; ю；

12

16, 20;

26

Средняя мощность потерь на управляющем электроде Pg АН Вт ⑺=Tjn^

Температура перехода, °C： максимально допустимая Tj}„ минимально допустимая Tjnun

Температура хранения, ℃: максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Tstgm(n

「м. рис. 11.45

125

-60

60 1-601

Осевое усилие сжатия, кН

15+1,5

22 + 2

26 + 2

Таблица 11.14 Характеризующие параметры тиристоров

Параметр

Т143-400;

TI43-500; Т143-630

Т153-630; Т153-8ОО

Т253-8ОО;

Т253-1ООО;

Т253-1250

Импульсное напряжение в открытом

2,15;

2,1;

2 1 •

состоянии U『m，В, не более (弓=25℃,

1,80;

1,9

1*8;

/丁= 3,14 iTAVm)

1,75

1,6

Пороговое напряжение 力(于0丿，В, не

12；

1,25;

1,2;

более (Tj = TJ/n)

1」；

U5

1,1；

1,0

1,0

ПараметрПараметрДифференциальное сопротивление в открытом состоянии г7， мОм, не более (3 К)

Параметр

Параметр

Повторяющийся импульсный ток В закрытом состоянии IdrM и повторяющийся импульсный обратный ток Irrm、 мА, не более {Т} = Т/1П, Ud= ^DRM， Ur = U&rw)

Ток включения 〃， мА, не более (7} = 25 ℃, t/д — 12 В, режим в цепи управления, форма напряжения трапецеидальная, tG = 50 мкс, дтительность фронта 1 мкс, С7Х = 10 В, внутреннее сопротивление источника 5 + 1 Ом)

Ток удержания /〃， мА, не более ⑺=25 С, Ud = 12 В, цепь управления разомкнута)

Отпирающее напряжение управления Ugt，В, не более (Ud= 12 В, ток управления постоянный, сопротивление цепи в открытом состоянии до 10 Ом).

= ^}пип

7； = 25 ℃

Т/ = %

Неотпирающее напряжение управления Ugd，В, не менее ⑷=加， UD = =0,67 Udrm、 напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления ，gt， А, не более (условия, как для Ugt).

4 = /нпп

7； = 25 ℃

Т} = Tl^ и

Время включения мкс, не более (4 = 25 ℃, Uq = 100 В, /丁= /таVnv параметры источника управления, как для

Время задержки fg〃， мкс, не более (условия, как для 々力

Время выключения %, мкс, не более (% =与小小〃山=-5 А/мкс, IT = ^TAVnv U& = 100 В, UD = 0,67 Udrm，duDldt = =(d"z>/山)cr〃，длительность /丁 не менее 500 мкс, длительность Ud не менее 50 мкс, сопротивление источника Ud до 1 кОм)

Т143-400; Т143-500, Т143-630Т153-630; Т153-8ООТ253-800; Т253-1ООО, Т253-125О0,95;0,55,0,44;0,57;0,340,25;0,430,1450,507030,30Т143-400; Т143-500, Т143-630Т153-630; Т153-8ООТ253-800; Т253-1ООО, Т253-125О0,95;0,55,0,44;0,57;0,340,25;0,430,1450,507030,307007003003009,09,00,90,30,2530,3025,25Ю;105；55000,90,30,2530,3025,25Ю;105；5500303010101200;800;11001200;800;11001200;11001200;11001200;1200;11001200;1200;1100Заряд обратного восстановления 0”, мкКл, не более (7} = Tjm, /丁=/丁力匕〃, длительность /丁 не менее 0,2 мс, dijldt = —5 А/мкс, U& = 100 В, форма /丁 трапецеидальная)

Т143-400; Т143-500, Т143-630

Т153-630; Т153-8ОО

Т253-800; Т253-1ООО, Т253-125О

0,95;

0,55,

0,44;

0,57;

0,34

0,25;

0,43

0,14

50,

50

70

30,

30

Т143-400; Т143-500, Т143-630

Т153-630; Т153-8ОО

Т253-800; Т253-1ООО, Т253-125О

0,95;

0,55,

0,44;

0,57;

0,34

0,25;

0,43

0,14

50,

50

70

30,

30

700

700

300

300

9,0

9,0

0,9

0,3

0,25

30,30

25,

25

Ю;10

5；

5

500

0,9

0,3

0,25

30,30

25,

25

Ю;10

5；

5

500

30

30

10

10

1200;

800;

1100

1200;

800;

1100

1200;

1100

1200;

1100

1200;

1200;

1100

1200;

1200;

1100

Параметр,

Т143-400, Т143-500, Т143 630

Т153-63О, Т153-8ОО

Т253-800, Т253-1ООО, Т253-1250

Время обратного восстановления /〃， мкс, не более (условия, как для 0〃)

35,

27,

30

35,

30

35, 35, 30

Критическая скорость нарастания Напряжения в закрытом состоянии (血£)/力)“н， В/мкс (7/ = %,〃， U 口 — =0,67 UDRM，длительность UD не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута)

200- 1000

Тепловое сопротивление переход — корпус R(hjcf ℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,034

0,026

0,022

Тепловое сопротивление переход - анодный вывод корпуса 火〃步4，℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,065

0,05

0,044

Тепловое сопротивление переход — катодный вывод корпуса RthjcK> ℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,07

0,055

0,044

Вероятность безотказной работы за 25000 ч

0,97

Масса, кг, не более

0,30

0,60

0,60

Таб 1ица 1115 Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

学竺4MlT

^/Лсй» ℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха

6 м/с

Т143-400

160

340

Т143-500

0243-150

180

400

0,01

Т143-630

205

450

T153-63O

180

430

Т153-8ОО

210

500

Т253-8ОО

0153-150

200

480

0,005

Т253-1000

250

560

Т253-1250

250

650

Рис. 11.34. Габаритные н установочные размеры тиристоров Т123-200, Т123-250, Т123-320, Т133-320, Т133-400, Т143-400, Т143-500, Т143-630, Т153-630, Т153-80О, Т253-800, Т253-1000, Т253-1250, мм

Размер

Т123-200, Т123-250, TI23-320

Т133-320,

Т133-400

Т143-400 Т143-500, Т143-630

Т153-630, Т153-800, Т253-8ОО, Т253-1000, Т253-125О

5

019+ 1

033 + 2

038 ± 2

050 + 3

D

042

054

060

075

Л

14 + 1

20 4- 1

20 + 1

26+2

力

2 отв 03,5+°，2

2 отв 03,5+0'2

2 отв 03,5+02

2 отв03,5 + °，2

Л

1,5 ±0,2

2,0 ± 0,2

2 + 0,2

2 + 0,2

О,

300 + 30

300 + 30

300 4- 30

300 土 30

丁2

04,3 + 0'18

04,3+018

04,3 + 0 18

04,3+0,18

Рис. 11.35. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров при Т{ = 25℃ (/) и 7)= 7}ш (2)

а-Т123-200,б- Т123-250, в- Т123・32О,а - Т133・320,0 - Т133-400, е - Т143-400

Рис, 11.35. Продолжение:

次一Т143-500, з-Т143-630, «-Т153-630, K-TI53-8OO, ，一 Т253-&ОО, м- "Т253-1ООО, “ - Т253-1250

Рис. 11.36. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока в открытом состоянии Itsm QT длительности импульса /, при 芍=25С (7) и 弓(2),=0:

а - Т123-200, б - Т123-250； 6 - Т123-320, г - Т133-320, 0 — Т133-400, е - Т143-400

Рис. 11.36. Продолжение:

ж - Т143-500, з — Т143-630, » - Т153-630, к 一 Т153-800, Т253-800, л - Т253-1ООО； м - Т253-125О

Рис. 11.37. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющ^ося тока в открытом состоянии Itsm от длительности перегрузки / при 7} = 25 ℃ (У) н 4 = 5 (2) UR =0,8 URRM

а - Т123-200, 6 - Т123-250, 6 - Т123-320, г - Т133-320

T153-800, Т253-800; 〃一 Т253-1ООО; м - Т253-1250

Рис. 11.38. Типичные зависимости отпирающего тока управления /gt* от длительности импульса управления Iq при Tj = Tjm (/),弓=25℃ (2), Tj = TJimn (3), U/)= 12 В для всех типов тиристоров § 11.3Рис. 11.38. Типичные зависимости отпирающего тока управления /gt* от длительности импульса управления Iq при Tj = Tjm (/),弓=25℃ (2), Tj = TJimn (3), U/)= 12 В для всех типов тиристоров § 11.3Рис. 11.39. Зависимости времени выключения %* от амплитуды тока воткрытом состоянии 7Г/ITAv при 〃 = %〃?，dirldt = -5 А/мкс, U^ = 100 В,Ud =0,67 Udrm，^ud!^ =$° В/мкс для всех типов тиристоров § 11.3

Рис. 11.38. Типичные зависимости отпирающего тока управления /gt* от длительности импульса управления Iq при Tj = Tjm (/),弓=25℃ (2), Tj = TJimn (3), U/)= 12 В для всех типов тиристоров § 11.3

Рис. 11.38. Типичные зависимости отпирающего тока управления /gt* от длительности импульса управления Iq при Tj = Tjm (/),弓=25℃ (2), Tj = TJimn (3), U/)= 12 В для всех типов тиристоров § 11.3

Рис. 11.40. Зависимость времени выключения 勿* от обратного напряжения U&нри Т} = 7}恤『丁 = ^TAV^ 血p/力=50 В/мкс, Up = 0,67 Uq^ diT/dt = —5 А/мксдля всех типов тиристоров § 11.3

Рис. 11.41. Зависимость критической скорости иарастаиия напряжения в закрытом состоянии (d“/)/力К/ от амплитуды напряжения в закрытом состоянии Uqrm* при Tj = Tjm для групп 41 по {duD! dt)cntРис. 11.41. Зависимость критической скорости иарастаиия напряжения в закрытом состоянии (d“/)/力К/ от амплитуды напряжения в закрытом состоянии Uqrm* при Tj = Tjm для групп 41 по {duD! dt)cntРис. 11.42. Зависимость времени выключения %* от скорости спада тока в открытом состоянии —应 т/d? прн Tj = Tjm, It = IfAPm， Ur = 100 В, t/д = 0,67 Udrm，duQ^dt = 50 B/mkc для всех типов тиристоров § 11.3

Рис. 11.41. Зависимость критической скорости иарастаиия напряжения в закрытом состоянии (d“/)/力К/ от амплитуды напряжения в закрытом состоянии Uqrm* при Tj = Tjm для групп 41 по {duD! dt)cnt

Рис. 11.41. Зависимость критической скорости иарастаиия напряжения в закрытом состоянии (d“/)/力К/ от амплитуды напряжения в закрытом состоянии Uqrm* при Tj = Tjm для групп 41 по {duD! dt)cnt

Рис. 11.43. Зависимости времени задержки %/* (」)и времени включения tg(# (2) от амплитуды управляющего импгульса Ifgm пРи 7) =25 °C, С/д = 100 В, 1т = 1тАрт，?(; = 50 мкс, длительности фронта управляющего импульса 1 мкс для всех типов тиристоров § 11.3

Рис. 11.44. Зависимость заряда обратного восстановления Qrrt от скорости спада тока в открытом состоянии —diTldt при температуре перехода Tj ^ Tjm, Ur = 100 В, Ij- = It a Vm для всех типов тиристоров >§ 11.3

Рис. 11.45. Предельно допустимые характеристики управляющ^о электрода для всех типов тиристоров § 11.3

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления 匕，мс

Мощность Pgm、Вт

/

1

Постоянный ток

6

2

2

10

7

3

20

1

12

4

40

0,5

20

5

200

0,1

250

Рис. 11.46. Загасимость времени обратного восстановления ，「?* от скорости спада тока в открытом состоянии —山丁/dr при Tj = Tjm, Ur = 100 В, It — Iта Vm Дли всех типов тиристоров § 11.3

Рис. 11.47. Зависимость времени вы-ключения Q* от скорости нарастаниянапряжения в закрытом состоянииduDldt при Tj = Tjm, UR = 100 В,^Т = ^ТА^т> 力丁/必=-5 А/мкс, Ud == 0,67 Udrm Д^я всех типов тм-(шсторов § 11.3

Рис. 11.48. Переходные тепловые сопротивлшни переход—корпус Z(由)^с О н переход — среда Z(协)(依 при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (7), 3 м/с (2), 6 м/с (3) и 12 м/с (4)

а - Т123-200, TI23-250, Т123・32О (охладитель 0123-100), 6-Т133-320, Т133-400 (охладитель 0143-150), в — Т143-400, Т143-500, Т143-630 (охладитель 0243-150); г 一 Т153-630, Т153-8ОО (охладитель 0153-150), d — Т253-800, Т253-1000» Т253-1250 (охладитель 0153-150)

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ Т25, Т50, Т100, Т160

Тиристоры Т25, Т50, Т100, Т160 (ТУ 160-529.793-73)* предназначены для цепей постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц электротехнических и радиоэлектронных устройств общего назначения.

По прочности и устойчивости к воздействию в эксплуатации механических нагрузок тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Тиристоры изготовляются в штыревом исполнении с гибким основным выводом. У тиристоров Т25, Т50 управляющий вывод гибкий, у Т100 и Т160 — жесткий. Анодом является основание корпуса, катодом —основной вывод. Тиристоры выпускаются в климатическом исполнении У, категории размещения 2 или в климатическом исполнении Т, категории размещения 3* по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 11.16, характеризующие параметры — в табл. 11.17, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл. 11.18, зависимости параметров от различных условий — иа рис. 11.50—11.63, габаритные и присоединительные размеры тиристоров —иа рис. 11.49.

В новых разработках не применять.

Таблица 11,16. Предельно допустимые значения параметров тиристоров

ПараметрПараметрТ25Т50Т100 Т160Т25Т50Т100 Т160

Параметр

Параметр

Т25Т50Т100 Т160

Т25Т50Т100 Т160

100-1400100-1400255010016040802502500,851,653,23,9255010016040802502500,851,653,23,90,81,53,03,540-1000,81,53,03,540-100

100-1400

100-1400

25

50

100

160

40

80

250

250

0,85

1,65

3,2

3,9

25

50

100

160

40

80

250

250

0,85

1,65

3,2

3,9

0,81,53,03,5

40-100

0,81,53,03,5

40-100

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытой состоянии Udrm н повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от Tjmin до Tjm, импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные, Г == 10 мс, / = 50 Гц, цепь управления разомкнута)

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии /丁力^, А (£ = 85 °C, ток од- нополупериодный синусоидальный, угол проводимости 0 = 180°, /= 50 Гц)

Действующий ток в открытом состоянии 】TRMS，А (f~ 50「и)

Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии 7/5м，кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс 厶=10 мс, Ur = 0; режим в цепи управления: длительность фронта импульса до 1 мкс, Ux > 10 В, внутреннее сопротивление источника управления 5 ± 1 Ом, tQ》50 мкс,弓=25 ℃)

То же при Tj = TJfn

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (di^/dt)crit, А/мкс (?}=%, U/)= 0,67 Udrm、1т & 2 1таУш，f= 1 + 5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для I^sm)

Продолжение табл //./6

Параметр

Т25

Т50

тюо

Т160

Средняя мощность потерь на управляющем электроде PGAv，Вт (7}= 〃用)

Температура перехода, °C.

максимально допустимая Tjm

минимально допустимая Tjmin

Температура хранения, ℃•

максимально допустимая Ts{gm

минимально допустимая Tstgmin

Крутящий момент, Н • м

См. рис 11.51

125

-50

60

-50

10 1 40 1 50 1 50

Таблица 11 17. Характеризующие параметры тиристоров

Параметр

Т25

Т50

ТЮО

Т160

Импульсное напряжение в открытом состоянии Utm、В，не более (弓=25 ℃, /丁= 3,141тАУт)

1,90

1,75

1,95

1,75

Пороговое напряжение Ut(TO)^ В, не более ⑴=7)

1,17

1,09

1,17

1,05

Дифференциальное сопротивление в открытом состоянии「т，мОм, не более (弓=7}m)

Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии Idrm н повторяющийся импульсный обратный ток Irrm，мА, не более (Tj = Tjm, Ud = Udrm，Ur = Urrm)

10,0

4,2

2,52

1,4

10,0

15,0

20,0

20,0

Ток включения “，мА, не более ⑺=25 ℃, U/)= 12 В; режим в цепи управления: форма напряжения трапецеидальная, /(? = 5 мкс, длительность фронта 1 мкс, С/х = 10 В, внутреннее сопротивление источника 5 ± 1 Ом)

Ток удержания /“，мА, не более (Т. = 25 ℃, Uj)~ \2 В, цепь управления разомкнута) *

Отпирающее напряжение управления Ugt，В, не более (U/)= 12 В, ток управления постоянный, ,сопротивление цепи тока в открытом состоянии до 10 Ом):

400

500

220

500

500

Tj = ^jmm

7,5

11,5

11,0

11,0

7} = 25℃

5,0

5,0

5,0

5,0

Tj=Tjm

3,5

4,0

3,5

3,5

■ Неотпирающеб напряжение управления “;/)，В, не менее ⑴=Tjm, Ud = 0,67 Udrm，напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления 七乃 А, не более (условия, как для Ugt)：

0,3

0,3

0,25

0,25

4

7； = 25℃

0,45

0,6

0,6

0,6

0,15

0,3

0,3

0,3

弓=小

0,10

0,15

0,15

0,15

217

ПараметрТ25Т50Т100 | Т1 石

Время включения 3, мкс, не более (弓=25 ℃, Е7д = 100 В, 1т = 1тАут，параметры источника управления, как для Its疝Время задержки %& мкс, не более (условия, как для ©)Время выключения %, мкс, не более (7} = 7}т, difldt = — 5 А/мкс, If = /7^ ут, Ur = 100 В, Ud = 0,67 Udrm、 du^dt = lduD/dt)cri(t длительность /丁 не менее 500 мкс, длительность Ud ие менее 50 мкс, сопротивление источника Ud до 1 кОм)Заряд обратного восстановления Q”，мкКп, не более (7^ = Tjm> /7= ItaVit^ длительность /^не менее 0,2 мс, di^dt = —5 А/мкс,。我=100 В, форма »т трапецеидальная)Время обратного восстановления 仇，мкс (типовое значение) (условия, как для Qrr)Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии 3"р/#)“〃，В/мкс,⑴= J, Uq = 0,67 Udrm， длительность Up не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута)Тепловое сопротивлении переход - корпус 火向门 ℃/Bi, не более (постоянный ток)Вероятность безотказной работы за 10000 ч Масса, кг, не болееВремя включения 3, мкс, не более (弓=25 ℃, Е7д = 100 В, 1т = 1тАут，параметры источника управления, как для Its疝Время задержки %& мкс, не более (условия, как для ©)Время выключения %, мкс, не более (7} = 7}т, difldt = — 5 А/мкс, If = /7^ ут, Ur = 100 В, Ud = 0,67 Udrm、 du^dt = lduD/dt)cri(t длительность /丁 не менее 500 мкс, длительность Ud ие менее 50 мкс, сопротивление источника Ud до 1 кОм)Заряд обратного восстановления Q”，мкКп, не более (7^ = Tjm> /7= ItaVit^ длительность /^не менее 0,2 мс, di^dt = —5 А/мкс,。我=100 В, форма »т трапецеидальная)Время обратного восстановления 仇，мкс (типовое значение) (условия, как для Qrr)Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии 3"р/#)“〃，В/мкс,⑴= J, Uq = 0,67 Udrm， длительность Up не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута)Тепловое сопротивлении переход - корпус 火向门 ℃/Bi, не более (постоянный ток)Вероятность безотказной работы за 10000 ч Масса, кг, не более30-15030-150120120101010530-25010530-25030035035030035035015151515151520-100020-10000,9 J 0,50,170,170,950,120,190,410,410,9 J 0,50,170,170,950,120,190,410,41

Время включения 3, мкс, не более (弓=25 ℃, Е7д = 100 В, 1т = 1тАут，параметры источника управления, как для Its疝

Время задержки %& мкс, не более (условия, как для ©)

Время выключения %, мкс, не более (7} = 7}т, difldt = — 5 А/мкс, If = /7^ ут, Ur = 100 В, Ud = 0,67 Udrm、 du^dt = lduD/dt)cri(t длительность /丁 не менее 500 мкс, длительность Ud ие менее 50 мкс, сопротивление источника Ud до 1 кОм)

Заряд обратного восстановления Q”，мкКп, не более (7^ = Tjm> /7= ItaVit^ длительность /^не менее 0,2 мс, di^dt = —5 А/мкс,。我=100 В, форма »т трапецеидальная)

Время обратного восстановления 仇，мкс (типовое значение) (условия, как для Qrr)

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии 3"р/#)“〃，В/мкс,⑴= J, Uq = 0,67 Udrm， длительность Up не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута)

Тепловое сопротивлении переход - корпус 火向门 ℃/Bi, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 10000 ч Масса, кг, не более

Время включения 3, мкс, не более (弓=25 ℃, Е7д = 100 В, 1т = 1тАут，параметры источника управления, как для Its疝

Время задержки %& мкс, не более (условия, как для ©)

Время выключения %, мкс, не более (7} = 7}т, difldt = — 5 А/мкс, If = /7^ ут, Ur = 100 В, Ud = 0,67 Udrm、 du^dt = lduD/dt)cri(t длительность /丁 не менее 500 мкс, длительность Ud ие менее 50 мкс, сопротивление источника Ud до 1 кОм)

Заряд обратного восстановления Q”，мкКп, не более (7^ = Tjm> /7= ItaVit^ длительность /^не менее 0,2 мс, di^dt = —5 А/мкс,。我=100 В, форма »т трапецеидальная)

Время обратного восстановления 仇，мкс (типовое значение) (условия, как для Qrr)

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии 3"р/#)“〃，В/мкс,⑴= J, Uq = 0,67 Udrm， длительность Up не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута)

Тепловое сопротивлении переход - корпус 火向门 ℃/Bi, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 10000 ч Масса, кг, не более

30-150

30-150

120

120

10

10

10

5

30-250

10

5

30-250

300350350

300350350

151515

151515

20-1000

20-1000

0,9 J 0,50,170,17

0,95

0,120,190,410,41

0,9 J 0,50,170,17

0,95

0,120,190,410,41

Таблица П.18. Рекомендуемые охладители н нагрузочная способность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

^ГЛКт* ПРИ「а = 40 ℃ (30 ℃ — вода) и

Rtkch，С/Вт

скорости воздуха 3 м/с

скорости воздуха 6 м/с

Т25

ОМ-002

25

-

0,04

Т50

0171-80

-

50

0,03

Т100

0171-80

-

80

0,02

Т160

0171-80

-

100

0,02

ОМ-101

-

200 (3 л/мин)

Oi

a)

0,

Рис. 11.49. Габаритные и установочные размеры тиристоров, мм: a —Т25, Т50; 6 — TI00, Т160

Размер

Т25

Т50

T100, T160

035,5

035,5

045,5

32

32

41

60тах

65 max

95 max

10 max

14,5 max

18 max

16

15

15

125 ± 12

150 + 15

250 + 25

125 + 12

06,4+呼6

150 + 15

08,4+呼6

010,5+МЗ

М10 х 1,5

M20 x 1,5

M20 x 1,5

8,3

8,3

—

Рис. 11.51. Предельно допустимые характеристики управляющего электрода а-Т25, 6-Т50, в -Т100, Т160

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления /(?, мс

Мощность 尸g“，Вт

Т25

Т50

Т100, Т160

/

1

Постоянный ток

1,7

2,0

2,5

2

2

10

3,2

3,8

4,5

3

4

5

5,6

6,5

8,2

4

10

2

12

14

17

5

200

од

80

100

250

2000150010002000150010001020 何 60 100 ±,МС1020 何 60 100 ±,МСРяс. 11.52. Замсамоеп! допустимой амплктуды ударного неповторяющегоснтока в открытом состоянии ItsM от длительности перегрузки t 口辭7}=25℃ (/) и Tj = Tjm (2), UR=d^ URRM"Т25, 6 —Т50, 6-Т100, 2-T160

2000

1500

1000

2000

1500

1000

1020 何 60 100 ±,МС

1020 何 60 100 ±,МС

Рис. 11.53. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока в открытом состоянии Itsm от длительности импульса rz при Г,-25℃ (/) и 7} = TJin (2), UR =0： а - Т25, 6-Т50, в-ТЮО, г-Т160

Рис. 11.54. Типичные зависимости длительности импульса управления

心 при Tj = Tjm (/), 7}=25℃ (2) и

Tj = Tjmm (3), Ud = 12 В для всех типов тиристоров § 11.4

Рис. 11.55. Зависимости времени задержки 以厶(7) и времени включения д* (2) от амплитуды управляющего импульсапРи температуре перехода 25 ℃,

UD = 100 В, /г = ITA Vm,心》50 мкс, длительности фронта управляющегоимпульса 1 мкс дли всех типов тиристоров § 11.4

Рис. 11.56. Зависимость времени выключении %* от амплитуды тока в открытом состоянии 1т* при Т/= 4加，出呎由=—S А/мкс, U& = 100 В,。办= =0,67 Udrm，duDldl = (du[)/dt)crit для всех типов тиристоров § 11.4Рис. 11.56. Зависимость времени выключении %* от амплитуды тока в открытом состоянии 1т* при Т/= 4加，出呎由=—S А/мкс, U& = 100 В,。办= =0,67 Udrm，duDldl = (du[)/dt)crit для всех типов тиристоров § 11.4

Рис. 11.56. Зависимость времени выключении %* от амплитуды тока в открытом состоянии 1т* при Т/= 4加，出呎由=—S А/мкс, U& = 100 В,。办= =0,67 Udrm，duDldl = (du[)/dt)crit для всех типов тиристоров § 11.4

Рис. 11.56. Зависимость времени выключении %* от амплитуды тока в открытом состоянии 1т* при Т/= 4加，出呎由=—S А/мкс, U& = 100 В,。办= =0,67 Udrm，duDldl = (du[)/dt)crit для всех типов тиристоров § 11.4

Рис. 11.57. Зависимость времени выключения 缶 от скорости спада токав открытом состоянии -di^dt при 7} = Tjm, lT = ITAymf uR = 100 В, UD ==0,67 Udrm, dUDldt = (^un/^)cnt Для всех типов тиристоров § 11.4

Рис. 11.58. Зависимость времени выключении pg* от обратного напряжения 力"РН 弓=4用，行=/丁总匕掰，^dI^ = ^D/^)crtb ^D =0,67 Udrm， dif/dt = -5 А/мкс для всех типов тиристоров § 11.4

Рнс. 11.59. Зависимость времени выключения %* от скорости нарастаниинапряжения в закрытом состоянии du^ldt при Tj = Tjm UR =100 В,『т =『丁力旷切,也丁］ dt = -5 А/мкс, t/д = 0,67 U/jrm для всех типов тиристоров § 11.4

Рис. 11.60. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr# от скорости спада тока в открытом состоянии —丛丁/df при Tj = Tjm, U^ ^100 В：а — Т25, 6 — Т50, в — Т100, Т160, / — /у = 0,5 /「＜旷掰，2 — /丁= /〃修用，3 f /「= =У /丁/НтРис. 11.60. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr# от скорости спада тока в открытом состоянии —丛丁/df при Tj = Tjm, U^ ^100 В：а — Т25, 6 — Т50, в — Т100, Т160, / — /у = 0,5 /「＜旷掰，2 — /丁= /〃修用，3 f /「= =У /丁/Нт

Рис. 11.60. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr# от скорости спада тока в открытом состоянии —丛丁/df при Tj = Tjm, U^ ^100 В：

а — Т25, 6 — Т50, в — Т100, Т160, / — /у = 0,5 /「＜旷掰，2 — /丁= /〃修用，3 f /「= =У /丁/Нт

Рис. 11.60. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr# от скорости спада тока в открытом состоянии —丛丁/df при Tj = Tjm, U^ ^100 В：

а — Т25, 6 — Т50, в — Т100, Т160, / — /у = 0,5 /「＜旷掰，2 — /丁= /〃修用，3 f /「= =У /丁/Нт

Рнс. 11.61. Зависимости времени обратного восстановления /гг# от скоростиспада тока в открытом/состояиии —di”dt при Г, = Tjm, U& = 100 В：

а — Т25, 5-Т50, в - Т100./Т160, /-々 = 0,5 ITAv^ 2-/т=1ТАГт, 3~1Т ==1,5 ITAVm

Рис. 11.62. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии {du[)l dt)cnt от* амплитуды напряжения в закрытом состоянии Udrm* при Tj = Tjm для всех типов тиристоров § 11.4 групп 1-6 по (du/yl dt)cril

Рис. 11.63. Переходные тепловые соиротивления переход — корпус 2“〃)〃, (/) и переход-среда Z(欣)^ (2)

а — Т2 5 (охладитель ОМ-002, V =3 м/с), б — Т50 и в — ТЮО, Т160 (охладитель 0171-80, и = 6 м/с)

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ Т9-25О, Т2-320, T3-320, Т500, Т630, Т800T T2^00, Т1000

Тиристоры типов Т9-250, Т2-320, Т500 (ТУ 16-529.793-73) *, T3-32O, Т630, Т800, Т2-800, Т1000 (ТУ 16.529.863-74) * предназначены для применения в высоковольтных блоках выпрямительно-инверторных подстанций линий передачи постоянного тока, а также в цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок частоты до 500 Гц.

Тиристоры выпускаются в климатическом исполнении У, категории размещения 2 или Т, категории размещения 3 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15 543-70. Тиристоры Т630, Т800, Т2-800 и Т1000 выпускаются также в климатическом исполнении ХЛ, категории размещения 2.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 и многократные удары длительностью 2 — 15 мс с ускорением 147 м/с2.

Анодом и катодом являются плоские основания, при этом полярность определяется с помощью символа, нанесенного на корпусе тиристора.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 11.19, характеризующие параметры — в табл. 11.20, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл. 11.21, зависимости параметров от различных условий — на рис. 11.65—11.78, габаритные и присоединительные размеры тиристоров —на рис. 11.64.

В новых разработках не применять.

Таблица 11.19. Предельно допустимые значения параметров тиристоров

Параметр

Т9-250

Т2-320;

T3-32O;

Т500

Т630;

Т800

Г2-800;

Т1000

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Udrm и повторяющееся импульсное обратное напряжение ^RRM> В (диапазон температур от ^坏 до TJm, импульсы напряжения однополупе- риодные синусоидальные, I = 10 мс,/= 50 Гц, цепь управления разомкнута)

400

1600

100

1400;

16002400;

1001600

16002400?

1000

1800

18002400;

10001800

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии ITAут, А(Е = 85 ℃, ток однополупернодный синусоидальный угол проводимости В = 180°, / = 50 Гц)

250

320;

320*;

500

630; 800

800;

1000

Действующий ток в открытом состоя-. иии ItrMS А, У- 50 Гц)

400

785

1260; 1570

1260; 1570

Параметр

Т9-250

Т2-320;

T3-32O;

Т500

Т630;

Т800

Т2-800;

Т1000

Ударный неповторяющийся ток в откры-

6,1

9,3;

14,3,

17,6

том состоянии ，tsm， кА (ток однополу- периодный, синусоидальный, одиночный импульс 〃=10 мс, U& = 0； режим в цепи управления ： длительность фронта импульса до 1 мкс, Uх > 10 В, внутреннее сопротивление источника управления 5 ± 1 Ом, tG》50 мкс, 4 = 25 ℃)

7,5;

10,4

15,4

19,8

То же при Tj = Tjm

5,5

8,5；

6,8;

9,5

13;

14

18

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии 3〃力％川，А/мкс (4 = Tjm, Ud = 0,67 UdrM， /「《21T4Ут， / = 1 ^- 5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для

Средняя мощность потерь на управляющем электроде Pg/H Вт(tj =矶)

Температура перехода, ℃

20

200

70

400;

20

100;

70400

См. ри

20-200

с. 11.67

40-200

максимально допустимая TJm

минимально допустимая Tjmm

Температура хранения, ℃

максимально допустимая Tstsm минимально допустимая Tstsmin

T3-32O —Ь110 ℃, остальные + 125 ℃

-50

60 -50

Осевое усилие сжатия, кН

8-12

13-17**

20-24

1 23-28

* При Тс = 75 ℃.

225225** Для T3-32O - 10-14 кН.

225

225

Параметр

Т9-250

Т2-320；

T3-320;

Т500

Т630;

Т800

Т2-800； тюоо

Импульсное напряжение в открытом со-

1,85

2,1；

2,3；

2,3；

стоянии U『m，В, не более (Ту = 25 ℃,

2,3;

2,1

2,1'

/г= 3,14/ГЛ1/т)

2,1

Таблица II.20. Характермзуюцще

параметры тиристоров

8 О. Г Чебовский и др.

Параметр

Т9-250

Т2-320;

T3-32O; Т500

Т630

Т800

Т2-800; Т1000

Пороговое напряжение。丁(“丿，В, не более (7}=К)

Дифференциальное сопротивление в открытом состоянии гу, мОм, не более ⑷=芍加)

Повторяющийся импульсный ток в закрытом СОСТОЯНИИ【DRM Н повторяющийся импульсный обратный ток Irrm，мА, не более ⑷，=Tjm，UD = U[)RM，U& = U&&m>

Ток включения 匕，мА, не более (Ту — 25 ℃, 叨>=12 В; режим в цепи управления: форма напряжения трапецеидальная, /g = 50 мкс, длительность фронта 1 мкс,工=1。В, внутреннее сопротивление источника 5 ± 1 Ом)

Ток удержания 勿 мА, не более ⑴=25 ℃, Up == 12 В, цепь управления разомкнута)

Отпирающее напряжение управления Ugt，В, не более (Цр = 12 В, ток управления постоянный, сопротивление цепи тока в открытом состоянии не более 10 Ом):

力.=25 ℃

TJ~ Tjm

Неотпирающее напряжение управления Ugd， В, ие менее (7) = Т^ Ud = 0,67 Udrm、напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления Igt，А, не более (условия, как для Ugt)：

Tj = Tjmin

7) = 25℃

Tj~Tjm

Время включения %,, мкс, не более (Tj — 25 ℃, Ud = 100 В, /「=『тху, параметры источника управления, как для ItsG

Время задержки tgd， мкс, не более (условия, как для %/)

Время выключения %, мкс, не более ⑴=К， diT/dt = - 5 А/мкс, /г ^TAVm^ L7丧=100 В, Ud = 0,67 Udrm, 血d/山= = ^uDl^cnp длительность /『не менее 500 мкс, длительность U。не менее 50 мкс, сопротивление источника Ud до 1 кОм, % > 1 кОм)

Заряд обратного восстановления 0小 мкКл, ие более (弓=加，^т = ^ТАУт^ длительность /丁 не меиее 0,2 мс, dif/dt = — 5 А/мкс, Urh 100 В, форма，丁 трапецеидальная)

0,96

R

15

350

150

9,0 5,0

2,5

0,8 0,3 0,2 30

70250

440

1,36； 1,08;

1,30 0,9;

1,22； 0,64

20;

40;

20

580;

350; 580

350;

100;

350

10,0 6,0 5,0 0,5

0,7

0,4

0,3 20;

25;

20

5

100

250;

250;

100-250

300;

220;

450

1,35;

1,10

0,5;

0,4

50；

50

420;

420

200

5,0

3,5

2,5

0,6

0,4

0,3 30

250

600; 650

1,30; 1,25

0,4； 0,33

70；

70

400; 400

200

8,0 5,0 3,0

0,6

0,3

0,2 30

250

600； 600

Параметр

Т9-250

Т2-32О;

T3-32O;

Т500

Т630, Т800

Т2-800, Т1000

Время обратного восстановления f“，мкс, не более (условия, как для Qrr)

20

8； 15; 20

20;

25

20,

20

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (duf)/dt)cr[t, В/мкс (4 = Tjm，S) = 0,67 Udrm、длительность U。 не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута)

20-

-1000

200

-1000

Тепловое сопротивление переход — корпус Rihjc^ ℃/Вт, не более (постоянный ток)

0,057

0,05;

0,04;

0,038

0,026

0,024； 0,021

Тепловое сопротивление переход — анодный вывод корпуса &伽/, ℃/Вт, не более (постоянный ток) •

0,07

0,05;

0,06;

0,05

0,045

0,042;

0,036

Тепловое сопротивление переход — катодный вывод корпуса R^jcK，℃/Вт, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 10000 ч

0,30

0,15; (М2;

0,15

0,95

0,06

0,055;

0,05

Масса, кг, не более

0.15

0,345

0,375

Таблица 〃.2/. Рекомендуемые охладители и нагрузочнаи способность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

1TAytп，А, п

(30 ℃ -

ж 北=40 °C вода) и

^/ЛсЛ> ℃/Вт

скорости воздуха 12 м/с

расходе воды 6 л/мин

Т9-250

ОА-013

ОА-020

150

200

-

0,01

T3-320

ОА-026

200

-

0,01

Т2-320

ОА-026

ОМ-103

260

480

0,01

Т500

0243-150 ОМ-104

430

780

0,01

Т630

0353-150

400

Т800

0353-150

480

—

Т2-800

0353-150

440

0,005

Т1000

0353-150

530

Рис. 11.64. Габаритные н установочные размеры тиристоров, мм: а - Т9-250, Т2-320, T3-32O, Т500; б - Т630, Т800, Т2-800, Т1000

Размер

Т9-250

T3-320

Т2-320, Т500

5

03О± 1

040+1

040 ± 1

О

060 max

073 max

073 max

/

19 ± 1

22 ± 1

22 ± 1

必

2 отв. 02,7, 1,3+0^

2 отв 02,7

1,3十&『

2 отв 02,7

1,3 十

о2

137 ± 5

315 + 5

164 ± 5

爾2

031 ±1

046+ 1

046+ 1

Ряс. 11.65. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров ири

Т^25℃ (/) Цм (2):

а-Т9・250; 6-T3-320; 6-Т2-320; г-Т500; а~Т630, е-Т800; ж-Т2-800; з-ТЮОО

Рнс. 11.66. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока в открытом состоянии Itsm от длительности импульса 厶 при 7} = 25℃ (/) 鴉 Т)н Т)т (2), Ur = 0:

Д-Т9-250; 6-T3-320； e — Т2-320; г - Т500； 3 —Т630; е-Т800; ж-ТЮОО;

з - Т2-800

/

5

q

7

-6

7

ж

7 2 //3

4

°246 4G , А 0246Tfg А

Рис. 11.67. Предельно допустимые характеристики управляющего электрода: а~Т9-250,Т2-320, T3-320, Т500; 6 - Т630, Т800, Т2-800, Т1000

Кривая

Скважность

Длительность импульса

управления 匕，мс

Мощность Pgm、Вт

4

6

/

1

Постоянный ток

4

6

2

2

10,0

6,5

7

3

4

5,0

10

12

4

10

2,0

18

20

5

16,7

1,2

25

—

6

200

0,1

250

250

Рис. 11.68. Зависимости допустимой амплитуды ударного иеповторяющет'ося тока в открытом состоянии Itsm от длительности перврузкм / при 7^ = 25° С (7) 11 4 =(2)，Ur =0,8 Urrm*

а - Т9-250, 6 - T3-32O, е - Т2-32О, г - Т500, д - Т630, е - Т800, ж - Т2-800; 3-Т1000

Рис. 11.69. Типичные зависимости отпирающего тока управления 厶打* от /иштельностн импульса управлении % при Tj^Tjm ⑺，7}=25℃ (2) и / = Т}тт (3), Гр =12 В для всех типов тиристоров § 11.5

Рис. 11.70. Зависимости времени задержки %厶(Л и времени включения tgi^ (2) от амплитуды управляющего импульса I^qm иРи 弓=25 °C, Ud = =100 В, It = 1тлУт，匕》50 мкс, длительиостя фронта уиравляющего импульса 1 мкс:

а - Т9-250, 6 - T3-320, в - Т2-320, Т500, г - Т630, Т800, Т2-8ОО, Т1000

Рис. 11.72. Зависимости времени выключения Q* от скорости спада т(жа в открытом состоянии -diT/dt при Т.^ Tjm, IT = IrAVm> U& = 100 В, Ud — 0,6 /О DRM» duf)ldt =

(d"D / 力)см:

a - T9-250, T2-320, T500; 6 - T3-320; s - Т630, Т800; г - Т2-800, Т1000

Рис. 11.73. Зависимости времени выключения 缶 от скорости нарастания иапряження в закрытом состоянии dujyjdt ири Tj =芍处 U& = 100 В, IT = =【ТАУт，diTldt = 3 А/мкс, UD = 0,67 U»&m：

а-Т9-250, T3-320, T2-320, T500; 6 — T630, Т800, Т2-8ОО, Т1000

%* 1J2

1册 7必 7必

q96

0 ^0 80 120 %,В а)

* У 3 У 0,9

0 40 80 120 160 Ur?3

6)

Рис. 11.74. Зависимости времени выключения fg* от обратного напряжения и& При Tj = TJm, ^т = ^ТАУт> duDfdt ^(duD(dt)criti UD = 0,67 UdRM, difldt =—5 А/мкс:

a-T9-25Q, 6-T3-32Q; ff-T2-320; г - T500; Э - T630, T800, T2-800, T1000

%* W

7/

夕

吗

4。80 720 Ur, В

9 、

0 4 8 72・〃(г/с",А/мкс 010 20-cLlT/d±tA/MKQ 0 4 8-叫/好,4/мкс

%)(Г)@

Рис. 11.75. Зависимости заряда обратного восстановления ?〃* от скоросшспада тока в открытом состоянии —di^ldt ири Tj = Tjm, U& = 100 В:

д - Т9-250, T3-320, Т2-320, Т500; 6 - Т630, Т800; в - Т2-800, Т1000; / —

，Т=0,5 1TApщ； 2 — 1丁=【таут； 3-勿=1,5 IrAVm

2川

0 9 8 7 i % % а

。夕 8 IZ-cLif/di;,А/мкс 010 20 ~сИт/с£^7А/мкс 7 О 夕 8・〃£丁血古,А/мкс

Рис. 11.76. Зависимости времени обратного восстановления 仇 от скорости спада тока в открытом состояния 一山丁［dt при Г, = Tjm U& = 100 В: а-Т9-250, T3-32O, Т2-320, Т500, б - Т630, Т800, в - Т2-800, Т1000, /- /Г= 0,5 IrAVn^ 2 - 1т- /ыр% 3 -々=1,5 iTAVm

Рис. 11.78

Рис. 11.77. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии "udI di)ait от амплитуды напряжения в закрытом состоянии Udrm，при Tj = 5 группы 1-6 по {duD/dt)criJ

а - Т9-250, Т2-320, Т500, 6-T3-320, в - Т630, Т800, Т2-800, Т1000

Рис. 11.78. Переходные тепловые сопротивленяя переход — корпус Z“厶)“,(5) и нереход-среда Z, ,, ири скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/), 3 м/с (2), "“а6 м/с (3) и 12 м/с (4):

а — Т9-250 (охладитель ОА-020), 6 — T3-320 (охладитель ОА-026), в — Т2-320 (охладитель ОА-026), г — Т630, Т800 (охладитель 0353-150), Э — Т2-800 (охладитель 0353-160); е — Т1000 (охладитель 0353-160), м — Т500 (охладитель 0243-150)

РАЗДЕЛ 12

ТИРИСТОРЫ (НИЗКОЧАСТОТНЫЕ) ЛАВИННЫЕ

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ ТЛ171-250, ТЛ171-320

Тиристоры типов ТЛ171-250 и ТЛ171-320 (ТУ 16-729.229-79) применяются в статических преобразователях электроэнергии, а также в других цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц. Они могут быть применены без дополнительных мер защиты в условиях возникновения определенных обратных напряжений.

Тиристоры допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -60 до +40℃, атмосферном давлении 0,085 — 0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Климатические исполнения и категория размещения У2, ХЛ2, Т2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Тиристоры выпускаются в штыревом исполнении с гибким основным выводом. Анодом тиристора является медное основание корпуса, катодом — гибкий основной вывод.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 12.1, характеризующие параметры — в табл. 12.2, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл. 12.3, зависимости параметров от различных условий — на рис. 12.2 — 12.11, габаритные и присоединительные размеры тиристоров —на рис. 12.1.

Таблица 12 /. Предельно допустимые значения параметров тиристоров

Параметр

ТЛ171-250

ТЛ171-320

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Udrm н повторяющееся импульсное обрат ное напряжение 0rrm，В (диапазон температур от TJmm до Т" импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные, / = 10 мс, /= 50 Гц, цепь управления разомкнута)

700-

1100

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии /у^ ytnt А (7^ = 100 ℃, ток однополупериодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°, / = 50 Гц)

250

320

Действующий ток в открытом состоянии Itrms， А (/= 50 Гц)

390

500

Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии 【TSM， кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс 1г — 10 мс, 1/& = 0; режим в цепи управления: длительность фронта импульса 1 мкс, Ux> \0 В, внутреннее сопротивление источника управления 5 土 1 Ом, tQ》50 мкс. Ту — 25 ℃)

7,5

6,2

То же прн Tj = Tjm

6,8

7,5

Параметр

ТЛ171-250|ТЛ171-320

Критическая скорость нарастания тока в открытом

100

состоянии @т/山)“"，А/мкс (7) = Tjm, UD = 0,67 VDRM, 1丁《2【таит，/=1 + 5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для ItsG Ударная мощность в обратном непроводящем со-

40

стоянии Prsm，кВт (7}= Tjm, ток синусоидальный, одиночные импульсы, длительность импульса обратного тока 10 мкс на уровне 0,5 амплитудного значения)

Средняя мощность потерь на управляющем электроде

См. рис. 12 3

Pgnh Вт ⑷=7}m)

Температура перехода, ℃ максимально допустимая Tjm

140

минимально допустимая Tjmw

-60

Температура хранения, ℃: максимально допустимая Tstgm

60

минимально допустимая Tstgmi„

-60

Крутящий момент, Н • м

50 土 10

Таб 1ица 12 2. Характеризующие параметры тиристоров

Параметр

Импульсное напряжение в открытом состоянии Utm、 В, не более (弓=25 У 1Т= ЗЛ^1тАУт)

Пороговое напряжение Цт(ТО)> В, не более (7) = Tjm)

Дифференциальное сопротивление в открытом состоянии 「т，мОм, не более (7} = Tjm)

Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии 【DRM и повторяющийся импульсный обратный ток IRRM，мА, не более (，= Tim, VD = Udrm^ U& = Urrm)

Ток включения /厶，мА, ие более (芍=25 ℃, U» = 12 В; режим в цепи управления: форма напряжения трапецеидальная, tQ = 10 мкс, длительность фронта 1 мкс, % = 10 В, внутреннее сопротивление источника 5 Ом)

Ток удержания 齿 мА, не более (Tj = 25 ℃, t7/)= 12 В, цепь управления разомкнута)

Отпирающее напряжение управления Vqt，В, не более ([//)= 12 В, ток управления постоянный, сопротивление цепи тока в открытом состоянии не более 10 Ом).

4 = Tjmm

7} = 25 ℃

Неотпирающее напряжение управления t7Cp, В, не менее (7j = Tjm, 17» = 0,67 Udrm，напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления %Т，А, не более (условия, как для 〃；Т).

弓=Tjmm

7} = 25 ℃

Заряд обратного восстановления Qrn мкКл, не более ①=Tjm，】Т =【ТА 歹価 длительность 勿》0,2 мс, diTjdt = =—50 А/мкс, S& = 100 В, форма 行 трапецеидальная)

ТЛ171-250

ТЛ171-320

2,05

1,65

1,0

0,9

1,43

0,72

35

500

200

6,0

3,0

0,4

0,6 0,25 550

ПараметрПараметр

Параметр

Параметр

ТЛ171-250 ТЛ171-320

6,0320-10000,0850,90,516,0320-10000,0850,90,51

6,0

320-1000

0,085

0,9

0,51

6,0

320-1000

0,085

0,9

0,51

Время обратного восстановления trn мкс, не более (условия, как для Qrr)

Критическая скорость нарастания напряжения в закры

том состоянии 3〃£>/力)“小 В/мкс (〃 = Tjm, Ud = 0,67 Udrm，начальное напряжение ноль, цепь управления разомкнута)

Тепловое сопротивление переход-корпус RthJc^ ℃/Вт, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 10 000 ч

Масса, кг, не более

79300 ±10

Рис. 12.1. Габаритные и установочные размеры тиристоров ТЛ171-250, ТЛ171-320

Рис. 12.2. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров при 7} = 25℃ (/) и % (2):

а - ТЛ171-250; 6-ТЛ171-320

Рис. 12.3. Предельно допустимые характеристики управляющего электрода для всех типов тиристоров § 12.1

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления 匕，мс

Мощность Pgm，Вт

/

1

Постоянный ток

2

2

2

10

4

3

5

4

10

4

40

0,5

80

EtsmP^T кАEtsmP^T кА442勿2勿40 60 80 100 冲鹏МС40 60 80 100 冲鹏МСti при 7} = 25℃ (/)ti при 7} = 25℃ (/)

EtsmP^T кА

EtsmP^T кА

4

4

2勿

2勿

40 60 80 100 冲鹏МС

40 60 80 100 冲鹏МС

ti при 7} = 25℃ (/)

ti при 7} = 25℃ (/)

Таблица 12 3. Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

々NPe А, при Та = 40 ℃ и

Rthch，℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

ТЛ171-250

0281-80

65

138

0181-110

92

171

0,05

ТЛ171-320

0281-80

78

171

0181-110

111

214

Рис. 12.4. Зависимости донустимоя тока в открытом состоянии ‘方拉

7} = 25°С (/) м 7} = TJm (2), UR = 0,8 URRM'.

а-ТЛ171-250; 6-ТЛ171-320

тока в открытом состояния ^TSM от длительности импульса и Ti = Tjm (2), U& = 0:

а - ТЛ171-250; 6-ТЛ171-320

Рис. 12.6. Типичные зависимости от- нирающего тока унравления 必丁* от дтательности импульса управлошя 匕 иря Tj = TJmin (，7} = 25℃ (2), Ud — M В для всех таиов ткри・ сторов § 12.1

0/0/^ т^ ^ ^ ^ ^ ^ вк^ т^ ^ ^ ^ ^ ^ вк^勿勿勿勿5 4 3 2 7^勿勿勿勿5 4 3 2 7О 204060 -об1т/Й^А/мкс 0204060 ~dir/ci-b7A/MKCО 204060 -об1т/Й^А/мкс 0204060 ~dir/ci-b7A/MKCРис. 12.8. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr от скорости спада тока в открытом состояняи —山丁/力 при Т. — TirfXb Ur = 100 В:а — ТЛ171-250, б — ТЛ171-320, / — /р = 0,5【таут，2 — /р =^ 1т А Кт» 3 — If —Рис. 12.8. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr от скорости спада тока в открытом состояняи —山丁/力 при Т. — TirfXb Ur = 100 В:а — ТЛ171-250, б — ТЛ171-320, / — /р = 0,5【таут，2 — /р =^ 1т А Кт» 3 — If —Рис. 12.7. Зависимость допустимой ударной мощности потерь в обратном непроводящем состоянии Prsm от длительности одияочных импульсов тока tp синусоидальной формы при Т = Т для всех типов тиристоров § 12.1

0/

0/

^ т^ ^ ^ ^ ^ ^ в

к

^ т^ ^ ^ ^ ^ ^ в

к

^勿勿勿勿

5 4 3 2 7

^勿勿勿勿

5 4 3 2 7

О 204060 -об1т/Й^А/мкс 0204060 ~dir/ci-b7A/MKC

О 204060 -об1т/Й^А/мкс 0204060 ~dir/ci-b7A/MKC

Рис. 12.8. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr от скорости спада тока в открытом состояняи —山丁/力 при Т. — TirfXb Ur = 100 В:

а — ТЛ171-250, б — ТЛ171-320, / — /р = 0,5【таут，2 — /р =^ 1т А Кт» 3 — If —

Рис. 12.8. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr от скорости спада тока в открытом состояняи —山丁/力 при Т. — TirfXb Ur = 100 В:

а — ТЛ171-250, б — ТЛ171-320, / — /р = 0,5【таут，2 — /р =^ 1т А Кт» 3 — If —

Рис. 12.9. Зависимости времени обратного восстановления trr от скорости спадатока в открытом состоянии —力丁/力 при Tj = Tjm, £7^ = 100 В:

о — ТЛ171-250; б — ТЛ171-320; 7 —/『=0,5 ^ТА^т^ 2 — If If а Кт ♦ 3 —/「===1,5 ТтАУт

Рнс. 12.10. Зависимость критической скорости иарастаиня напряжения в закрытом состоянии （成о/4）“〃 от амплитуды напряжения в закрытом состоянии UDRM^ при Tj = Tjm для групи 5-7 по （dupIdDcm Для всех типов тиристоров § 12.1

Рис. 12.11. Переходные тепловые сопротивлении переход — корпус 4协)①(5) и переход — среда Z^tja при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/) 3 м/с (2), 6 м/с(3) и 12 м/с (4) для всех типов тиристоров § 12.1： а — охладитель 0281-80; б — охладитель 0181-110

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ ТЛ2-160, ТЛ2-200, ТЛ4-250

'Тиристоры типов ТЛ2-160, ТЛ2-200, ТЛ4-250 (ТУ 16-529.766-77) * применяются в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц различных установок, например в регулируемых выпрямителях [н др.

Тиристоры допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -50 до +40℃, нижнем предельном атмосферном давлении до 0,085 МПа, относительной влажности до 98 % при 35 ℃

Климатические исполнения и категории размещения У2, ТЗ по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Тиристоры допускаю воздействие синусоидальных вибраций в диапазоне частот 5—100 Гц с ускорением 49 м/с2, многократные удары с ускорением 117,6 м/с2

Тиристоры выпускаются в штыревом исполнении с гибким основным выводом. Анодом тиристоров является медное основание корпуса, катодом — гибкий основной вывод.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 12.4, характеризующие параметры — в табл. 12.5, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл 12.6, зависимости параметров от различных условий — на рис 12.13 — 12.20, габаритные и присоединительные размеры тиристоров —на рис. 12.12

В новых разработках не применять

Таблица 12.4. Предельно допустимые значении иараметров тиристоров

Параметр

ТЛ2-160 ТЛ2-2001 ТЛ4-250

160 (95 ℃)

200

250

251

314

390

3,9

4,5

4,8

3,5

4,0

4,5

400-1100400-1100Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Udrm и повторяющееся импульсное обратное напряжение Urrm，В (диапазон температур от TJrnm до Т^, импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные, / = 10 мс, / = 50 Гц, цепь управления разомкнута)

400-1100

400-1100

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии 〃/%, А(〃=85℃, ток однопол упсриодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°, /= 50 Гц)

Действующий ток в открытом состоянии 【TRMS，А^гб。Гц)

Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии，tsm，кА (ток однополупериодный синусоидальный, одиночный импульс /)= 10 мс, Ur = 0； режим в цепи управления: длительность фронта импульса 1 мкс, UK > 10 В, внутреннее сопротивление источника управления 5 + 1 Ом, /G > 20 мкс, 7} = 25 ℃)

То же йри Tj 弓用

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (或тУ力)皿，А/мкс (弓=TJmi Ud - Udrm，％《21TA Vm，f= 1 + 5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для Hsg：

7040140-5060-5040 + 850 ± 107040140-5060-5040 + 850 ± 10для группы 3 (классы 4 — 6)

70

40

140

-50

60

-50

40 + 850 ± 10

70

40

140

-50

60

-50

40 + 850 ± 10

для группы 2 (классы 7—11)

Температура перехода, ℃:

максимально допустимая Tjm

минимально допустимая Tjmm

Температура хранения, ℃:

максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Tstgmm

Крутящий момент, Н • м

Таблица 12.5. Характеризующие иараметры тиристоров

Параметр

ТЛ2-160

ТЛ2-200

ТЛ4-250

Импульсное напряжение в открытом состоянии Utm，В, не более (7} = 25 °C, /г = 3,14/г^Ит)

1,9

1,6

1,8

Пороговое напряжение Ut(TO)^ В, ие более Uj= К)

Дифференциальное сопротивление в открытом

состоянии ту, мОм, не более (7) = %)

1,15

0,9

1,35

1,05

0,9

Os38

Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии Ij)RM и повторяющийся импульсный обратный ток %m，мА, ие более (7) = TJtn, Ud = Vdrm^ S = Urr^)

20

40

Параметр

Ток включения “，мА, не более (〃 = 25 ℃,0= 12 В; режим в цепи управления: форма на-

Т Л2-1601Т JI2-2001Т Л43УЬ

1200

пряжения трапецеидальная, 匕=20 мкс, длительность фронта 1 мкс, Ux = 10 В, внутреннее сопротивление источника 5 + 1 Ом)

Ток удержания 加，мА, не более ⑺=25 °C, Ud = 12 В, цепь управления разомкнута)

Отпирающее напряжение управления UgT，В, не

более (С/。= 12 В, ток управления постоянный,

сопротивление цепи тока в открытом состоянии до 10 Ом):

Tj = Tjmm

7} = 25 ℃

Неотпирающее напряжение управления 几0，В, не менее ⑷=TJm, Ud = 口0火”，напряжение источника управления постоянное).

Отпирающий ток управления 左丁，А, не более (условия, как для 几丁)：

Время включения tgl> мкс, не более (7j = 25 °C, 口八=100 В, /丁二/丁力匕”，параметры источника управления, как для『вл/)

Время задержки 依小 мкс, не более (условия, как для 々J

Время выключения %, мкс, не более (刀=刀加, rfjr/dt = - 5 А/мкс,】Т=【ТАУт， U& = 10。 В, 力=0,67 VDRM, duDjdt = (duDldt)criti длительность ，Т не менее 500 мкс, длительность Ud не менее 50 мкс, сопротивление источника U。до 1 кОм)

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (血加力)“汕 В/мкс (芍=Tjm, U/j = 0,67 Udrm，длительность U。до 50 мкс, цепь управления разомкнута)

Тепловое сопротивление переход — корпус А伽, ℃/Вт, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 10000 ч Масса, кг, не более

300

10

10

5

5

5 0,25

б

0,61

0,61

0,8

0,28 i

1 0,28

1 0,4

15

5

8

11

70-250

50-1000

50-1000

20-1000

0,18

0(18

0,13

0,42

0,9

0,42

0,7

Тип тиристора

Тип охладителя

ЕтАУт，А, прн 7^ = 40 ℃ и скорости воздуха 6 м/с

^thch ℃/Вт

ТЛ2-160

ТЛ2-200

ОА-027

117

0,05

0,05

ТЛ2-160

ТЛ2-200

0171-80

141

'141

0,07

0,07

ТЛ4-250

ОА-016

155

0,04

Таблица 12.6. Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров

46

с)к 60 J f)

Рис. 12.12. Габаритные и установочные размеры тиристоров:

Я-ТЛ2-160, ТЛ2-200, б - ТЛ4-250

Рис. 12.13. Предельные характеристики откртотого состояния тиристоров прт 7}=25℃ (/) и = К (2)' Я-ТЛ2-160, 6-ТЛ2-200, в - ТЛ4-250

Рис. 12.14. Типичные зависимосгн отпирающего тока управления %九 от длительности импульса управления 匕 ПРИ 弓=Tjm (/), Т, = 25℃ (2),弓=Tjmin (3), UD = 12 В:

а -ТЛ2-160, ТЛ2-200; б - ТЛ4-250

«Рнс. 12.15. Зависимости допустимой ударной мощности потерь в обратном"Яенроводящем состоянии Prsm от длительности одиночных импульсов токаtp синусоидальной формы при 7) = J?

а-ТЛ2-160, 6-ТЛ2-200, в - ТЛ4-250

Пс. 12.16. Зависимости времени обратного восстановления г» от скорости Шада тока в открытом состоянии —力丁/力 при 弓=芍小，口贝=100 В, /у = J^A vm ： ‘ а -ТЛ2-160; 6-ТЛ2-200; в - ТЛ4-250 (отн ед)

Группа no tg 4321

Коэффициент умножения (для ТЛ2-160 и ТЛ2-200) I1,21,51,8

”245

Рис. 12.17. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr^ от скорости спада тока в открытом состоянии —戍丁/力 при Tj = 7}m, Ur = 100 В:/ - /г= 2『r/削；2 -『丁=『r/^n； 3 -勿=0,5 /丁彳^; а - ТЛ2-160; 8 - ТЛ2-200;8 - ТЛ4-250Рис. 12.17. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr^ от скорости спада тока в открытом состоянии —戍丁/力 при Tj = 7}m, Ur = 100 В:/ - /г= 2『r/削；2 -『丁=『r/^n； 3 -勿=0,5 /丁彳^; а - ТЛ2-160; 8 - ТЛ2-200;8 - ТЛ4-250

Рис. 12.17. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr^ от скорости спада тока в открытом состоянии —戍丁/力 при Tj = 7}m, Ur = 100 В:

/ - /г= 2『r/削；2 -『丁=『r/^n； 3 -勿=0,5 /丁彳^; а - ТЛ2-160; 8 - ТЛ2-200;

8 - ТЛ4-250

Рис. 12.17. Зависимости заряда обратного восстановления Qrr^ от скорости спада тока в открытом состоянии —戍丁/力 при Tj = 7}m, Ur = 100 В:

/ - /г= 2『r/削；2 -『丁=『r/^n； 3 -勿=0,5 /丁彳^; а - ТЛ2-160; 8 - ТЛ2-200;

8 - ТЛ4-250

Группа no % 4321

Коэффициент умножения (для ТЛ2-160 и ТЛ2-200)11,522,5

Рис. 12.18. Предельно допустимые характеристики управляющего электрода: а-ТП2-160, ТЛ2-200; б - ТЛ4-250

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления %，мс

Мощность 尸gm，Вт

7

1

Постоянный ток

2,5 (3,0)*

2

'2

/10

4,5 (5,4)*

3

4

5

8,2(10)*

4

10

2

17,5(21)*

5

200

0,1

250(250)*

В скобках для ТЛ4-250.

Рис. 12.19. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии (duDl dt)^ от амплитуды напряжения в закрытом состоянии Udrm* при Tj = Tjm для групп 1-6 по (duDldf)crst-.

Я-ТЛ2-160, ТЛ2-200; 6 — ТЛ4-250

W 彳 io m юоо г,с

110 m 川％ 4c

Рже. 12.20. Переходные теиловые сопротивления нереход-корпус Z^tjc (冷 ипереход-среда Z^tja при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/), 6 м/с (2)и 12 м/с (3):

а — ТЛ2-160, ТЛ2-200 (охладитель ОА-027, 0171-80); б — ТЛ4-250 (охладительОА-016)

РАЗДЕЛ 13

ТИРИСТОРЫ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ ТБ151-50, ТБ151-63, ТБ161-80, ТБ161-100, ТБ171-160, ТБ171-200

Тиристоры типов ТБ151 -50, ТБ151-63,ТБ 161 -80, ТБ16Ы00, ТБ171-160, ТБ 171-200 (ТУ 16-729.230-79) применяются в преобразователях электроэнергии, а также в других цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок, в которых требуются в первую очередь малые времена выключения и включения, а также высокие критические скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии и тока в открытом состоянии.

Тиристоры отличаются высокой нагрузочной способностью по току при высоких частотах.

Тиристоры допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -60 до +40 ℃, атмосферном давлении 0,08 5 — 0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.■

Климатические исполнения и категория размещения У2, ХЛ2, Т2 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальных вибраций в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.*

Тиристоры выпускаются в штыревом исполнении. Анодом является медное основание корпуса, катодом — основной гибкий вывод.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 13.1, характеризующие параметры — в табл. 13.2, типы рекомеидуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл. 13.3, зависимости параметров от различных условий — на рис. 13.2 — 13.17, габаритные и присоединительные размеры тиристоров —на рис. 13.1.

Таблица 13 7. Предельно допустимые значения иараметров тиристоров

Параметр

ТБ151-50, ТБ151-63

ТБ161-80, ТБ161-100

ТБ171-160;

ТБ 171-200

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии Udrm и повторяющееся импульсное обратное напряжение U&r“， В (диапазон температур от Tjmln до Т]ть импульсы напряжения однополупериодные синусоидальные, Г = 10 мс, /= 50 Гц, цепь управления разомкнута)

500-1200

Максимально допустимый средний ток в от-

50;

80;

160;

крытом состоянии 1тАУт^ А (7^ = 85 ℃, ток одиополупернодный синусоидальный, угол проводимости В = 180°, / = 50 Гц)

63

100

200

Параметр

ТБ151-5О; ТБ151-63

ГБ161-80;

ТБ161-100

ГБ171-160; ТБ171-200

Действующий ток в открытом состоянии

78;

126;

251;

Itrms，A(f = 40 Гц)

99

157

314

Ударный неповторяющийся ток в откры-

1」；

2,4；

4,5;

том состоянии Itsm，кА (ток однополупериод- ный, синусоидальный, одиночный нмпульс G = 10 мс, Ur = 0； режим в цепи управления: длительность фронта импульса 5 мкс, □х 券 10 В, внутреннее сопротивление источника управления 10 Ом, 7^ = 25 ℃)

1,2

2,7

5,5

То же при Tj = Т}т

1Q；

2,2;

4,0；

1,1

2,5

5,2

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (或 т/1)“〃， А/мкс Dj= Трп» 17曾=0,67 Udrm， /г < 2 IrAVm^ / = 1 -a- 5 Гц, длительность воздействия 10 с, параметры источника управления, как для Itsm)

400

800

800

Средняя мощность потерь на управляющем электроде PGAV, Вт(7}= Tjrn)

Температура перехода, ℃: максимально допустимая Т,т минимально допустимая 7\mw

Температура хранения, С: максимально допустимая Tstgm минимально допустимая Tstgrnm

См. рис. 13 5

125

-60

60

-60

Крутящий момент, Н • м

15 + 3

J 30±6

、50 土 10

Таб ^ица 13.2. Характеризующие параметры тиристоров

口ТБ151-50,

ПараметрТБ151-63

ТБ161-80, ТБ171-160;

ТВ161-100 TE17L200.

Импульсное напряжение в открытом со- 2,50; стоянии Utm， В, не более (7j = 25 ℃,2,15

行=3,14/t/17ffl)

Пороговое напряжение Ut(TO)^ В, не более 1,56;

(丐=看з1,40

Дифференциальное сопротивлениевоткры-7,5;

том состоянии，т，мОм, не более(% =力加)3,75

Повторяющийся импульсный токвзакры-20

ТОМ СОСТОЯНИИ IdRM и повторяющийся им-

2,60,2,0,

2,151,75

1,45;1,35;

1,351,15

5,3;1,75;

2,641,05

3040

пульсный обратный ток 1^м，мА, не более (弓=К，Ud = Udrm，Uk = Su心

Параметр

ТБ151-50, ТБ151-63

ТБ161-80, ТБ16Ы00

ТБ171-160, ТБ171-200

Ток включения /厶，мА, не более (弓=25℃, UD = 12 В, режим в цепи управления форма напряжения трапецеидальная,匕—1。мкс, длительность фронта 1 мкс, Ux = 10 В, внутреннее сопротивление источника 10 Ом)

300

400

500

Ток удержания 勿 мА, не более (7^ = 25 ℃, Ud = 12 В, цепь управления разомкнута)

Отпирающее напряжение управления UgT，В, не более (С/д = 12 В, ток управления постоянный, сопротивление цепи тока в открытом состоянии до 3 Ом)

弓

7} = 25 ℃

Неотпирающее напряжение управления Ugd， В, ие менее (7} = 7}仙 Uq = 0,67 Udrm，напряжение источника управления постоянное)

Отпирающий ток управления 抬丁，А, не более (условия, как для Ug*

200

250

5,0

2,5

0,2

300

0,4

0,5

0,75

7} = 25℃

Время включения tgb мкс, не более (7} = 25 ℃, U。= 300 В, 1Т — 1тАУт^ паРа' метры источника управления, как для ItsG

Время задержки tgd， мкс, не более (условия, как для %?)

Время выключения % мкс, не более (弓=%，diTtdt^ -10 А/мкс,々=ITa vm， Ur = 100 В, U。= 0,67 Udrm’ du^ldt — 50 В/мкс, длительность /у ие менее 500 мкс, длительность Ud не менее 50 мкс, сопротивление источника Ud Д° 1 кОм)

0,12 1 16-32

0,15

2

0,25

20-50

Заряд обратного восстановления Qm мкКл, не более (?} = %, /^ = If а ^, длительность 】Т не менее 0,2 мс, 27yz =-50 А/мкс, 厶=100 В, форма 厅 трапецеидальная)

60

80

100

Время обратного восстановления 打，мкс, не более (условия, как для Qrr)

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии 曲口闽“* В/мкс, (% = Tjm, U° = 0,67 UDRM, длительность UD не менее 50 мкс, цепь управления разом* нута)

2,0

2,5

200-1000

2,8

Тепловое сопротивление переход — корпус

%切с，℃/Вт, не более (постоянный ток)

Вероятность безотказной работы за 10000 ч

0,32

0,20

0,9

0,12

Масса, кг, ие более

0,18

0,29

1 0,51

Таблица 13 3 Рекомендуемые охладители я вагрузочная снособность тиристоров

Тип тиристора

Тип охладителя

%АУт，А, при 7^ = 40 ℃ и

Rihch ℃/Вт

естественном охлаждении

скорости воздуха 6 м/с

ТБ151-50

ТБ151-63

0151-80

20

24

34

41

0,2

ТБ161-80

ТБ161-100

0161-80

30

37

61

75

0,07

ТБ17Ы60 ТБ 171-200

0181-110

62

76

115

140

0,05

Рнс. 13.1. Габаритные н установочные размеры тиристоров ТБ151-50, ТБ151-63, ТБ161-80, ТБ161-100, ТБ171-160, ТБ171-200, мм

Размер

ТБ151-50, ТБ151-63

ТБ161-80, ТБ161-100

ТБ171-160, ТБ171-200

0 30,5

035,5

045,5

27

32

41

66 max

82 max

85 max

18

22

24

18

13

19

150 + 15

200 ± 20

250 ± 25

200 ± 20

250 ± 20

300 ± 30

08,4

010,5

012,5

М12

М16 х 1,5

М24 х 1,5

夕夕忆）忆）ffi;,MC 724 賀,мсffi;,MC 724 賀,мс

夕

夕

忆）

忆）

ffi;,MC 724 賀,мс

ffi;,MC 724 賀,мс

Рнс. 13.2. Предельные характеристики открытого состояния тиристоров при 4 = 25 °C (/) и

Tj = TjnJ (2)

а-ТБ151-50, 6-ТВ151-63, в - ТБ161-80, г-ТБ161-100, 0

124「В0,5 1.0 1,5 UTfiТБ171-160, е-ТБ171-200

Рнс. 13.3. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегосятока в открытом состоянии Itsm от длительности импульса 力 при 7^ = 25℃ (/)Н 7} = %и (2), Ur = 0:

Д-ТБ151-50, 6-ТЕ151-63; «-ТБ161-80; г-ТБ161-100, д-ТБ171-16О; е-ТБ171-200

Рнс. 13.4. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося тока в открытом состоянии I^sm。丁 длительности перегрузки f при 7J = 25 ℃ (/) Н Tj = Tjm (2), Uk = 0,8 Urrm

Д-ТБ151-50, 6-ТЕ151-63, в-ТБ16Ь80, г - ТБ161-100, d-TB171-160, е- ТБ 171-200

Рнс. 13.5. Предельно допустимыехарактеристики управляющего элек-трода:

а - ТБ151-50, ТВ151-63,6-

ТБ161-80, ТБ161-100, в-ТБ17Ы60,ТБ171-200

Кривая

Скважность

Длительность импульса управления 匕 мс

Мощность Pgm，Вт

/

1

Постоянный ток

2

2

2

10

4

3

5

4

10

4

40

0,5

80

Рис. 13.6. Типичные зависимости отпирающего тока управления %Т* от длн тельности имп>льса управления 匕叩^ Т)= Tjmm (/), Tj — 25℃ (2), UD = 12 В： а-ТБ15Ь5О, ТБ151-63, 6-ТБ161-80, ТБ161-100, в - ТБ171-160, ТБ171-200

Рис. 13.7. Зависимости времени задержки /身厶(^) м времени включения 切* (2) от амплитуды управляющего импульса IfGM ПРИ 7} = 25℃ UD = 300 В, /丁 = /丁片力竹，匕 =10 мкс, длительности фронта управляющего импульса 1 мкс;

а - ТБ151-50, ТЕ151-63, 6 — ТЕ161-80, ТБ161-100, в-ТБ171-160, ТБ171-200

7/

%。

%7

川

0尹

%8

а-ТЕ151-50, ТБ151-63, 6 —ТЕ161-80,

ТБ161-100, в -ТБ171-160, ТБ171-200

в открытом состоянии —diTjdt при Tj = Tjm, 7у = 7у^ут-> U& = 10。В, Ud = =0,67 Udrm，duj^ldt = 50 В/мкс:

а-ТЕ151-50, ТБ151-63; 6-ТВ161-8О, ТБ161-100, а-ТВ171-160, ТБ171-200

Рис. 13.10. Зависимость времени выключения 缶 or обратного напряжения U& ПРИ Tj = Tjmi IT = TTj4ym, du^ldt = 50 В/мкс, UD = 0,67 Udrm，dij-^dt — =-10 A/mkc:

a - ТБ151-5О, TE151-63, б- ТБ161-80, ТБ161-100, в - ТБ171-160, ТБ171-200

Pnc. 13.11. Зависимости времени выключения %* от критической скорости нарастаиня напряжении в закрытом состоянии {duDfdt)cn{if при Tj = Tjm, U& — = 10。В, Zr = 1TAVm, diT/dt = -10 A/мкс, U》= 0,67 Udrm: a — TE151-50, ТБ151-63; 6-TE161-80, ТБ16Ы00; e - ТБ17Ы6О, ТБ171-200

20

гкл

2040 6”〃»т/〃Е，/мкс

幫

2040 bO-cLix/d^.A/MKc

Рис. 13.12. Зависимость заряда обратного восстановления Qrr от скорости спада тока в открытом состоянии —力丁/dt при Tj — Т.т, U& = 100 В: а ТБ151-5О, 6-ТБ151-63, в-ТБ161-80, г - ТБ161-100, д - ТБ171-16О； с - ТБ171-200, 1 - 1т~ 0,5 ITAVm> 2 - 1т= 1тАУт^ 3 - 1т= 1,5 1тЛУт

Рис. 13.13. Зависимости времени обратного восстановления trr от скорости спада тока в открытом состоянии —diTldt при Tj = Tjm, U^ = 100 В: а-ТВ151-5О, 6-ТБ151-63, в-ТБ161-8О, г - ТБ161-100, д - ТБ171-160, е- ТБ171-200, 1 - 1т = 0,5 1TAytп，2 - IT= lrAVm, 3-/丁=1,5 IrAVm

2572579 О Г. Чебовский и др

257

257

Рнс. 13.14. Переходные тепловые сопротивления переход — корпус Z^(JC (5)н переход —среда Х(^)Оа при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (，),3 м/с (2), 6 м/с (3) н 12 м/с (4):

а — ТБ151-50, ТБ151-63 (охладитель 0151-80), б — ТБ161-80, ТБ161-100 (охла-дитель 0161-80); в-ТБ17Ь160, ТВ171-200 (охладитель 0181-110)

勿8 6 4

Gm, А 4

2

100

6

У

2

10

6

Ет"

1000

s

4

2

100

6

4

2

“М?川

2

1000 8

6

幺

2

100

8

6

Вм,' 6

V

2

100

6 产

2

10

6

V

工гм,а

1000

6

v

2

100

4

2

ZtmM

2

1000

6

2

100 8

6

24 £ 0/2，古p,MC

Рис. 13.15. Продолжение

Рис. 13.15. Зависимости допустимой амплитуды импульсов тока /丁〃 от длительности £р и частоты при (/^ = 0,67 UdrM，U& = 0,67 Urrm 11 температуре корпуса:

Гс = 65 ℃. а - ТБ151-50; 6 - ТБ151-63; в - ТБ161-80; е - ТБ161-100, д - ТБ171-160, е-ТБ171-200; Гс=85℃, j«：-TS151-50, з-ТБ15Ь63; //-ТБ161-80; К-ТЕ161-100; Л-ТБ171-160; .«-ТБ171-200; Тс = 105℃. Н-Т6151-50; о - ТБ151-63, «-ТБ161-80; р —ТЕ161-100; С-ТБ171-160; т-ТБ17Ь200; / - 630 Гц; 2 - 1000 Гц; 3 - 1600 Гц; 4 - 2500 Гц; 5 - 4000 Гц; 6 - 6300 Гц;

7 — 10000 Гц

тельности tp при температуре охлаждающей среды +50 °C, скорости охлаж-дающего воздуха 0 м/с, UD ^= 0,67 U^rm，Ur =。,67 Urrm；

a — ТБ151-50 н 6 — ТБ151-63 (охладитель 0151-80); e — ТБ161-80 и г — ТБ161-100(охладитель 0161-80); d — ТБ171-160 и e — ТБ171-200 (охладитель 0181-110);2 - 630 Гц； 2 - 1000 Гц; 3 - 1600 Гц； 4 - 2500 Гц； 5 — 4000 Гц； 6 — 6300 Гц；7- 10000 Гц

Рис. 13.17. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состотшя ((Лиц!dt)crit от амплитуды напряжения в закрытом состоянии UdRM* при Tj = Tjm для групп 4-7 по (du£)/dt)cn{:«-ТБ151-50, ТБ151-63;64ТБ161-80, ТБ161-100;8 -ТБ171-160, ТБ 171-200Рис. 13.17. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состотшя ((Лиц!dt)crit от амплитуды напряжения в закрытом состоянии UdRM* при Tj = Tjm для групп 4-7 по (du£)/dt)cn{:«-ТБ151-50, ТБ151-63;64ТБ161-80, ТБ161-100;8 -ТБ171-160, ТБ 171-200

Рис. 13.17. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состотшя ((Лиц!dt)crit от амплитуды напряжения в закрытом состоянии UdRM* при Tj = Tjm для групп 4-7 по (du£)/dt)cn{:

«-ТБ151-50, ТБ151-63;64

ТБ161-80, ТБ161-100;8 -

ТБ171-160, ТБ 171-200

Рис. 13.17. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состотшя ((Лиц!dt)crit от амплитуды напряжения в закрытом состоянии UdRM* при Tj = Tjm для групп 4-7 по (du£)/dt)cn{:

«-ТБ151-50, ТБ151-63;64

ТБ161-80, ТБ161-100;8 -

ТБ171-160, ТБ 171-200

ТИРИСТОРЫ ТИПОВ ТБ133-200, ТБ133-250, ТБ143-320, ТБ143-400, ТБ153-630, ТБ153-800, ТБ253-800, ТБ253-1000

Тиристоры типов ТБ133-200, ТЫ 33-250, ТБ143-320, ТБ143-400, ТЫ 53-630, ТБ153-800, ТБ253-800, ТБ253-1000 (ТУ 16-729.243-80) применяются в преобразователях электроэнергии, а также в других цепях постоянного и переменного тока различных силовых установок, в которых требуются в первую очередь малые времена выключения и включения, а также высокие критические скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии и тока в открытом состоянии. Тиристоры имеют повышенную нагрузочную способность при высоких частотах.

Тиристоры допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от -60 до 4-40 ℃, атмосферном давлении 0,085—0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 ℃.

Климатические исполнения и категория размещения У2, ХЛ2, Т2 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 — 100 Гц с ускорением 49 м/с2 и одиночных ударов длительностью 50 мс с ускорением 39,2 м/с2.

Тиристоры выпускаются в таблеточном исполнении. Полярность тиристоров различается с помощью символа, нанесенного на корпусе.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 13.4, характеризующие параметры — в табл. 13.5, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристоров —в табл. 13.6, зависимости параметров от различных условий — на рис. 13.19—13.34, габаритные и присоединительные размеры тиристоров —на рис. 13.18.

Таблица 13.4. Предельно донустимые значения параметров тиристоров

ПараметрПараметр0s■三 91-00三m0s■三 91-00三moo'EHgl•0Z三 gHoo'EHgl•0Z三 gHоо^^^знOSA^SHоо^^^знOSA^SH©00-А^ИН S^A^WH©00-А^ИН S^A^WH

Параметр

Параметр

0s■三 91

-00三m

0s■三 91

-00三m

oo'EHgl

•0Z三 gH

oo'EHgl

•0Z三 gH

оо^^^знOSA^SH