A tirisztorok legnagyobb megengedett értékei és jellemző paraméterei - stadopedia
A teljesítmény félvezető eszközök paraméterei két csoportra oszthatók: a megengedett legnagyobb értékek és a jellemző paraméterek. A megengedett értéket érteni kell a környezettel kapcsolatos bármely elektromos, termikus, mechanikai érték jelentésének, amely meghatározza azokat a feltételeket, amelyek mellett a készülék kielégítő működése várható.
A megengedett legnagyobb érték az a megengedett érték, amely meghatározza a korlátozó képességet vagy a korlátozó körülményt, amelyen túl a készülék megsérülhet. A korlátozó képesség és a korlátozó állapot lehet maximális és minimális. A megengedett legnagyobb értékeket tapasztalatok, tesztek vagy számítások alapján állapítják meg.
A paraméter jellemzõje az elektromos, termikus vagy mechanikai érték, amely az eszköz megfelelõ tulajdonságát jellemzi. A jellemző paraméterek közvetlenül vagy közvetve mérhetők.
A jelenlegi GOST-ban a következő szimbólumrendszer kerül elfogadásra. Az értékek (nagybetűk) megjelöléséhez nagybetű betűket használnak (kivéve a pillanatnyi értékeket, amelyeket kisbetűkkel jelöltek meg). Az indexeket főként nagybetűkkel jelöljük.
AV (AV) az átlagérték
(BO) - megfelel a kapcsolásnak
(BR) - megfelel a lebontásnak
D, d - zárt állapot, a második betű - nem frissítő
F - közvetlen irány (a diódára utal)
G, g - a vezérlő elektróda vezetéke
H - a retenciónak felel meg
K - katód kimenet
L - megfelel a felvételnek
M - fő kimenet, impulzus (amplitúdó) érték
O - nyitott áramkör
(OV) - túlterhelésnek felel meg
R, r - fordított irányú, második betű - ismétlődő, megfelel a helyreállításnak
RMS, (RMS) - effektív érték
S - rövidzárlat, második betűként - nem ismétlődő
T - a tirisztor nyitott állapota, a második betű - feloldás
kritikus - kritikus érték
m a megengedett legnagyobb érték
min a minimális megengedett érték
tot a teljes érték
A tirisztorok alapvető paraméterei a következők.
1. ismétlődő és nem ismétlődő impulzus feszültségek. A 43. ábrán bemutatott jellemző szerint az a tény, hogy ha egy bizonyos U (BR) fordított feszültséget túllépünk a tirisztoron, a fordított áram elérheti a magas értékeket, ami a készülék meghibásodásához vezet. Ha az U (BO) zárt állapotban lévő előtolási feszültség megadott értékét túllépte. akkor a nyitott állapotba kerül, anélkül, hogy vezérlőjelet adna, amely vészhelyzeti üzemmód, amikor a konverterek működnek.
Fig.43. A főfeszültség paramétereinek mennyiségi jellemzői.
A félvezető eszköz osztályát az ismétlődő impulzusos fordított feszültség URRM és az ismétlődő impulzusos feszültség legkisebb értéke határozza meg az UDRM zárt állapotában. URRM és UDRM, úgy határozzák meg, hogy megszoroznak egy egységnyi lebontási feszültséggel és kapcsolással kevesebb tényezővel. A gyártó határozza meg az együttható specifikus értékét. E feszültségek száz voltsora határozza meg az eszköz osztályát. Annak érdekében, hogy elkerülhető legyen a tirisztorok károsodása a tranziens üzemmódokban a kézikönyvekben található kommutációs feszültségekből, az URSM és az UDSM engedélyezett nem ismétlődő feszültség értékei adhatók meg. A munkafeszültségeket általában marginálisan választják ki. Ezek az URWM és UDWM feszültségek.
2. A megengedett maximális átlagos áramerősség. Ez az egyfázisú félhullámú áramkörben egy egyenáramú áramerősség átlagos értéke egy aktív terhelésállósággal. Ezt a paramétert a tirisztor működési feltételei határozzák meg. Több érték lehetséges. Az adott esetben a megengedett maximális átlagos áramerősség az ITAVm. Ezt az áramot a küszöbfeszültség, a differenciálellenállás és a hőmérsékleti viszonyok határozzák meg. Meghatározható bizonyos hűtési feltételek mellett, bizonyos üzemi körülmények között. Ez utóbbi esetben a jelenlegi görbe formáját is figyelembe veszik.
Bizonyos esetekben jó hűtési körülmények között az áram meghaladja az ITAVm-t, de mindenképpen nem haladhatja meg az 1,57 ITAVm megengedett maximális értéket. Bizonyos esetekben a megengedett áram az aktuális impulzus bizonyos időtartamára és bizonyos frekvenciára szabályozott. A frekvenciával. 50 Hz-nél kisebb, a megengedhető átlagos áram csökken a nagyobb frekvenciákon bekövetkező további veszteségek és az alacsonyabb frekvenciákon az aktuális impulzusok amplitúdójának növekedése miatt.
3. A vezérlőelektród jellemzői. A vezérlőimpulzusok amplitúdóját és időtartamát számos követelmény korlátozza. Az eszközök garantált feloldásának zónáinak meghatározásához az RGm maximális és minimális bemeneti ellenállással rendelkező készülékekre a közvetlen vezérlési feszültség (bemeneti jellemzők) által a vezérlőelektródon átfolyó aktuális függést leválasztják. RGmin.
Fig.44. A vezérlőelektród jellemzői.
A tirisztor felszabadításának folyamata minél sikeresebb, annál szélesebb az impulzus, vagy annál nagyobb az amplitúdója. Azonban azonban a vezérlés pn csatlakozásának teljesítményét nem szabad túllépni. Az UGT feszültség minimális értékeit és a vezérlő áramkör aktuális IGT értékét az UGTmin és az I GEMmin értékek korlátozzák, amelyeknél a sorozat tirisztorainak egy része nem nyitható meg. A vezérlőimpulzus időtartama (10 - 50 μs) £ tG4 4. A túlterhelés paramétereinek jellemzése. Annak becsléséhez, hogy a vészáramok hatása egy félvezető eszközön a feszültség utólagos hatása nélkül, a nyitott állapotban lévő áramütés értékét használják. Ennek nagyobbnak kell lennie, mint a lökés áramának a tervezési értéke, ha a terhelés rövidre záródik. A gyártó az ITSm vészhelyzeti túlterhelés áramlási áramának legnagyobb megengedett amplitúdójától függ a 10 és 200 ms közötti intervallumtól. A védelem kiválasztásakor szükséges, hogy a védelmi jellemzők a szelepek jellemzői alatt maradjanak. A túlterhelések korlátozott számú alkalommal engedélyezettek. 5. A nyitott állapot aktuális emelkedésének kritikus sebessége. Amikor a tirisztor be van kapcsolva, a vezetőzóna elterjedési folyamata a vezérlés átmenete közelében kezdődik és 30-100 m / s sebességgel halad. Ezért minden készüléket a nyitott állapotú áram emelkedésének kritikus sebessége jellemez. A gyártók garantálják a diT / dt értéket. 6. Maximális és minimális átmeneti hőmérséklet. A félvezető eszközök elektromos paraméterei a hőmérsékleti viszonyoktól függenek. Egy bizonyos határérték túllépése a készülék osztályának csökkenését, a szivárgási áramok és a pontos idő növekedését, a zajminőség csökkentését stb. A határértékek két értékét adjuk meg. A maximális megengedett hõmérséklet a hõmérséklet, amelyet nem szabad túllépni a hosszú távú mûködés során. A minimális megengedett hőmérséklet határozza meg azt a határértéket, amely alatt nem csak a munka működik, hanem a készülék tárolása is megengedett. A minimális hőmérséklet nem lehet alacsonyabb (-50-60 o C). A maximális hőmérséklet a tervezéstől függ. 7. A magas vezetőképességű tirisztorok paramétereinek jellemzése. A nagy vezetőképességet jellemző fő paraméter a nyitott állapotú pulzáló feszültség. Ezt a paramétert normál hőmérsékleten és áramerősség mellett 3,14 IATVm-en mérjük. Az abszcissza tengelyen lévő közelítő vonallal levágott szegmens számszerűen azonos az UT (TO) küszöbfeszültséggel. és annak a szögnek a csúcspontja, amelynél ez a vonal metszi az abszcissza tengelyt, az rT különbségi ellenállás.
közvetlenül arányos a szilícium szerkezet vastagságával, és fordítottan arányos a területével. Növekvő hőmérséklet mellett az UT (TO) csökken, és az rT növekszik.
8. Fordítsa meg az áramot és az áramot a zárt állapotban IRRm és IDRm. Ha a készülékre fordított feszültség vagy feszültség van zárt állapotban, amikor nincs vezérlőjel, akkor a készülék áramlik át, amelynek értéke függ a térfogat és a felület szerkezeti hibáitól. valamint a jelenlegi a hordozók rekombinációja és a mesterséges tolatás miatt. amelyet az eszköz egyedi paramétereinek javítására szolgáló módszerként használnak. Nagy feszültség esetén ez az áram növelheti azokat az értékeket, amelyeknél a készülékszerkezet bizonyos részeiben felszabaduló energia túlmelegedhet. képes megtörni a tirisztort. A fordított áram és a zárt állapot az egyik fő paraméter - a tirisztor alkalmasságának kritériumai. A kiaknázási folyamatban ezek a paraméterek szabályozottak, ami miatt nem megbízható tyrisztorokat lehet kimutatni.
Ábra. 46. A kapcsolás folyamatának jellemzői (a) és a tirisztor kikapcsolása (b)
9. Az IH és IL befogadásának és befogadásának áramai. Ha a tirisztor nyitott állapotban van, és rajta keresztül egy egyenáram folyik vezérlőjel hiányában, akkor amikor az áram egyenletesen csökken, akkor a tirisztor zárt állapotba kerül. Ezt a minimális értéket a gazdaság jelenlegi IH-nak hívják. A szûrõáram a növekvõ hõmérséklettel növekszik, így a referenciakönyvek az egész üzemi hõmérsékleti tartományra vonatkoznak.
Amikor a tirisztort bizonyos amplitúdó és időtartamú vezérlőjel bekapcsolja, akkor a tirisztor csak akkor kapcsol be, ha a nyitott állapotban lévő áram meghalad egy bizonyos értéket, az úgynevezett kapcsolási áramot. A kapcsolási áram a vezérlőimpulzus amplitúdójától és szélességétől függ: minél nagyobbak, a kapcsolási áram közelebb áll a visszatartási áramhoz. A rövid impulzusokkal (kevesebb, mint 50 μs) és amplitúdóval, amely közel van a nyitási áramhoz, a kapcsolási áram értéke többszörös lehet, mint a megtartóáram.
10. A be- és kikapcsolási folyamatok időbeli jellemzői. Az on-time az áram késleltetési idejét és felfutási idejét tartalmazza:
tgt = tgd + tgr (46. ábra). A késleltetési idő elsősorban az áramerősség amplitúdójától és az elülső hosszától függ. Az emelkedési idő függ az áram amplitúdójától a nyitott állapotban, és növekedésével nő. Az azonos típusú tirisztorok bekapcsolási ideje nem azonos. A könyvtár megadja a paraméter maximális értékét.
Hogy csökkentse a tirisztor az átalakító túlterhelés okozta rászórjuk időben, akkor kell használni a tüzelési impulzusok rövid első és nagy amplitúdójú (jelenlegi szabályozás meredeksége legalább 1 A / ms, amplitúdója - legalább 1 A).
Számos konverter áramkör értéke tirisztor kikapcsolási idő TQ (Fig.46 b) .Ono nagyságától függ az aktuális nyitott állapotban, a sebesség a csökkenés, az amplitúdó és meredeksége zárt állapotban, az átmeneti hőmérséklet.
A trr helyreállítási idő is fontos. Ha a tirisztort egy fordított feszültség hatására egy bizonyos ideig nem vezetõ állapotba helyezzük, a fordított áram emelkedik a statikus értéket meghaladó értékekre, és a tirisztor nem képes érzékelni a fordított feszültséget.
A visszanyerési idő határozza meg a tirisztor frekvencia jellemzőit.
11. Feszültségnövekedés kritikus feszültsége zárt állapotban. Ha a tirisztor feszültségét magas értéken zárt állapotban alkalmazzuk, egy kapacitív áram áramlik keresztül a tirisztoron, amelyet a központi csomópont kapacitása határoz meg. Ezt a folyamatot az extrém átmenetekkel rendelkező kisebbségi fuvarozók befecskendezik, ami elősegíti a tirisztor beillesztését. Ezért a duD / dt kritikus érték normalizálódik.
12. Hőparaméterek. A tirisztoron keresztül áramló folyadék áramlási veszteségei főként a félvezető szerkezet kis térfogatában szabadulnak fel. Ezután a hőáramlás egy sor réteg különböző anyagból áthalad. Ebben az esetben mindegyik réteg hőellenállást fejt ki, aminek következtében hőmérsékleti különbségek keletkeznek. A referencia könyvek mutatják az átmeneti test és az átmeneti közeg átmeneti hőállóságát, ami lehetővé teszi a hűtőközeg bizonyos paramétereinek átmeneti hőmérsékletének kiszámítását.
13. A visszatérési veszteségek ütési ereje. A lavinamotorok a működés közben ellenállnak a túlterhelés ellen fordított irányban. A fő jellemző ebben az esetben a visszatérési veszteség PRSM ereje. A kézikönyvekben ez a teljesítmény függ a fordított feszültség impulzusának időtartamától és az impulzusok ismétlési sebességétől.