Полупроводники силовые и охладители к ним: диоды, динисторы, тиристоры, тринисторы, симисторы, варикапы, триаки...
Тип объявления: продамОпубликовано: 08.04.2014
| Продавец: |  Пименов Геннадий |
| Написать сообщение | |
| Адрес: | Украина, Киевская область, Киев |
Продам силовые тиристоры и диоды ,есть полупроводниковые приборы свежих годов, -Киев, Украина, СЕРПАН.
Принцип действия тиристора
Тиристор является силовым электронным не полностью управляемым ключом. Поэтому иногда в технической литературе его называют однооперационным тиристором, который может сигналом управления переводиться только в проводящее состояние, т. е. включаться. Для его выключения (при работе на постоянном токе) необходимо принимать специальные меры, обеспечивающие спадание прямого тока до нуля.
Тиристорный ключ может проводить ток только в одном направлении, а в закрытом состоянии способен выдержать как прямое, так и обратное напряжение.
Тиристор имеет четырехслойную p-n-p-n-структуру с тремя выводами: анод (A), катод (C) и управляющий электрод (G), что отражено на рис. 1
Рис. 1. Обычный тиристор: a) – условно-графическое обозначение; б) – вольтамперная характеристика.
На рис. 1, b представлено семейство выходных статических ВАХ при различных значениях тока управления iG. Предельное прямое напряжение, которое выдерживается тиристором без его включения, имеет максимальные значения при iG = 0. При увеличении тока iG прямое напряжение, выдерживаемое тиристором, снижается. Включенному состоянию тиристора соответствует ветвь II, выключенному – ветвь I, процессу включения – ветвь III. Удерживающий ток или ток удержания равен минимально допустимому значению прямого тока iA , при котором тиристор остается в проводящем состоянии. Этому значению также соответствует минимально возможное значение прямого падения напряжения на включенном тиристоре .
Ветвь IV представляет собой зависимость тока утечки от обратного напряжения. При превышении обратным напряжением значения UBO начинается резкое возрастание обратного тока, связанное с пробоем тиристора. Характер пробоя может соответствовать необратимому процессу или процессу лавинного пробоя, свойственного работе полупроводникового стабилитрона.
Тиристоры являются наиболее мощными электронными ключами, способными коммутировать цепи с напряжением до 5 кВ и токами до 5 кА при частоте не более 1 кГц.
Конструктивное исполнение тиристоров приведено на рис. 2.
Рис. 2. Конструкция корпусов тиристоров: а) – таблеточная; б) – штыревая
Тиристор в цепи постоянного тока
Включение обычного тиристора осуществляется подачей импульса тока в цепь управления положительной, относительно катода, полярности.На длительность переходного процесса при включении значительное влияние оказывают характер нагрузки (активный, индуктивный и пр.), амплитуда и скорость нарастания импульса тока управления iG , температура полупроводниковой структуры тиристора, приложенное напряжение и ток нагрузки. В цепи, содержащей тиристор, не должно возникать недопустимых значений скорости нарастания прямого напряжения duAC/dt, при которых может произойти самопроизвольное включение тиристора при отсутствии сигнала управления iG и скорости нарастания тока diA/dt. В то же время крутизна сигнала управления должна быть высокой.
Среди способов выключения тиристоров принято различать естественное выключение (или естественную коммутацию) и принудительное (или искусственную коммутацию). Естественная коммутация происходит при работе тиристоров в цепях переменного тока в момент спадания тока до нуля.
Способы принудительной коммутации весьма разнообразны. Наиболее характерны из них следующие: подключение предварительно заряженного конденсатора С ключом S (рис 3, а); подключение LC-цепи с предварительно заряженным конденсатором CK (рис 3 б); использование колебательного характера переходного процесса в цепи нагрузки (рис 3, в).
Рис. 3. Способы искусственной коммутации тиристоров: а) – посредством заряженного конденсатора С; б) – посредством колебательного разряда LC-контура; в) – за счёт колебательного характера нагрузки
При коммутации по схеме на рис. 3,а подключение коммутирующего конденсатора с обратной полярностью, например другим вспомогательным тиристором, вызовет его разряд на проводящий основной тиристор. Так как разрядный ток конденсатора направлен встречно прямому току тиристора, последний снижается до нуля и тиристор выключится.
В схеме на рис. 3,б подключение LC-контура вызывает колебательный разряд коммутирующего конденсатора Ск. При этом в начале разрядный ток протекает через тиристор встречно его прямому току, когда они становятся равными, тиристор выключается. Далее ток LC-контура переходит из тиристора VS в диод VD. Пока через диод VD протекает ток контура, к тиристору VS будет приложено обратное напряжение, равное падению напряжения на открытом диоде.
В схеме на рис. 3,в включение тиристора VS на комплексную RLC-нагрузку вызовет переходный процесс. При определенных параметрах нагрузки этот процесс может иметь колебательный характер с изменением полярности тока нагрузки iн. В этом случае после выключения тиристора VS происходит включение диода VD, который начинает проводить ток противоположной полярности. Иногда этот способ коммутации называется квазиестественным, так как он связан с изменением полярности тока нагрузки.
Тиристор в цепи переменного тока
При включении тиристора в цепь переменного тока возможно осуществление следующих операций:
• включение и отключение электрической цепи с активной и активно-реактивной нагрузкой;
• изменение среднего и действующего значений тока через нагрузку за счёт того, что имеется возможность регулировать момент подачи сигнала управления.
Так как тиристорный ключ способен проводить электрический ток только в одном направлении, то для использования тиристоров на переменном токе применяется их встречно-параллельное включение (рис. 4,а).
Рис. 4. Встречно-параллельное включение тиристоров (а) и форма тока при активной нагрузке (б)
Среднее и действующее значения тока варьируются за счёт изменения момента подачи на тиристоры VS1 и VS2 открывающих сигналов, т.е. за счёт изменения угла и (рис. 4,б). Значения этого угла для тиристоров VS1 и VS2 при регулировании изменяется одновременно при помощи системы управления. Угол называется углом управления или углом отпирания тиристора.
Наиболее широкое применение в силовых электронных аппаратах получили фазовое (рис. 4,а,б) и широтно-импульсное управление тиристорами (рис. 4,в).
Рис. 5. Вид напряжения на нагрузке при: а) – фазовом управлении тиристором; б) – фазовом управлении тиристором с принудительной коммутацией; в) – широтно-импульсном управлении тиристором
При фазовом методе управления тиристором с принудительной коммутацией регулирование тока нагрузки возможно как за счёт изменения угла α, так и угла θ. Искусственная коммутация осуществляется с помощью специальных узлов или при использовании полностью управляемых (запираемых) тиристоров.
При широтно-импульсном управлении (широтно-импульсной модуляции – ШИМ) в течение времени Тоткр на тиристоры подан управляющий сигнал, они открыты и к нагрузке приложено напряжение Uн. В течение времени Тзакр управляющий сигнал отсутствует и тиристоры находятся в непроводящем состоянии. Действующее значение тока в нагрузке
где Iн.м. – ток нагрузки при Тзакр = 0.
Кривая тока в нагрузке при фазовом управлении тиристорами несинусоидальна, что вызывает искажение формы напряжения питающей сети и нарушения в работе потребителей, чувствительных к высокочастотным помехам – возникает так называемая электромагнитная несовместимость.
Запираемые тиристоры
Тиристоры являются наиболее мощными электронными ключами, используемыми для коммутации высоковольтных и сильноточных (сильнотоковых) цепей. Однако они имеют существенный недостаток – неполную управляемость, которая проявляется в том, что для их выключения необходимо создать условия снижения прямого тока до нуля. Это во многих случаях ограничивает и усложняет использование тиристоров.
Для устранения этого недостатка разработаны тиристоры, запираемые сигналом по управляющему электроду G. Такие тиристоры называют запираемыми (GTO – Gate turn-off thyristor) или двухоперационными.
Запираемые тиристоры (ЗТ) имеют четырехслойную р-п-р-п структуру, но в то же время обладают рядом существенных конструктивных особенностей, придающих им принципиально отличное от традиционных тиристоров – свойство полной управляемости. Статическая ВАХ запираемых тиристоров в прямом направлении идентична ВАХ обычных тиристоров. Однако блокировать большие обратные напряжения запираемый тиристор обычно не способен и часто соединяется со встречно-параллельно включенным диодом. Кроме того, для запираемых тиристоров характерны значительные падения прямого напряжения. Для выключения запираемого тиристора необходимо подать в цепь управляющего электрода мощный импульс отрицательного тока (примерно 1:5 по отношению к значению прямого выключаемого тока), но короткой длительности (10-100 мкс).
Запираемые тиристоры также имеют более низкие значения предельных напряжений и токов (примерно на 20-30 %) по сравнению с обычными тиристорами.
Основные типы тиристоров
Кроме запираемых тиристоров разработана широкая гамма тиристоров различных типов, отличающихся быстродействием, процессами управления, направлением токов в проводящем состоянии и т.д. Среди них следует отметить следующие типы:
тиристор-диод, который эквивалентен тиристору со встречно-параллельно включенным диодом (рис. 6.12,a);
диодный тиристор (динистор), переходящий в проводящее состояние при превышении определённого уровня напряжения, приложенного между А и С (рис. 6,b);
запираемый тиристор (рис. 6.12,c);
симметричный тиристор или симистор, который эквивалентен двум встречно-параллельно включенным тиристорам (рис. 6.12,d);
быстродействующий инверторный тиристор (время выключения 5-50 мкс);
тиристор с полевым управлением по управляющему электроду, например, на основе комбинации МОП-транзистора с тиристором;
оптотиристор, управляемый световым потоком.
Рис. 6. Условно-графическое обозначение тиристоров: a) – тиристор-диод; b) – диодный тиристор (динистор); c) – запираемый тиристор; d) - симистор
Защита тиристоров
Тиристоры являются приборами, критичными к скоростям нарастания прямого тока diA/dt и прямого напряжения duAC/dt. Тиристорам, как и диодам, присуще явление протекания обратного тока восстановления, резкое спадание которого до нуля усугубляет возможность возникновения перенапряжений с высоким значением duAC/dt. Такие перенапряжения являются следствием резкого прекращения тока в индуктивных элементах схемы, включая малые индуктивностимонтажа. Поэтому для защиты тиристоров обычно используют различные схемы ЦФТП, которые в динамических режимах осуществляют защиту от недопустимых значений diA/dt и duAC/dt.
В большинстве случаев внутреннее индуктивное сопротивление источников напряжения, входящих в цепь включенного тиристора, оказывается достаточным, чтобы не вводить дополнительную индуктивность LS . Поэтому на практике чаще возникает необходимость в ЦФТП, снижающих уровень и скорость перенапряжений при выключении (рис. 7).
Рис. 7. Типовая схема защиты тиристора
Для этой цели обычно используют RC-цепи, подключаемые параллельно тиристору. Существуют различные схемотехнические модификации RC-цепей и методики расчета их параметров для разных условий использования тиристоров.
Для запираемых тиристоров применяются цепи формирования траектории переключения, аналогичных по схемотехнике ЦФТП транзисторов.
ТВ-200-б/у
Т2-320-12,13,14кл.-113
Т3-320-20,22,24кл.
Т9-160-12,14кл.
Т9-250-12..16кл.
Т10-16-5кл.
Т10-(20)25-(11)10,11,12кл.
Т10-40-6,8,9кл.
Т10-50-4,5,7,10,11,12кл.
Т10-63-3,7,11кл.
Т10-80-4кл.
Т15-(100)160-(14)8,9кл.
Т15-200-7,8,10,13кл.
Т15-250-8,9,10,12кл.
Т16-320-12кл.
Т25-2-13кл.
Т50-2…6;7;10,11кл.
Т100-8кл.
Т150-1,5кл.
Т160-1кл,3..9,10кл.бу
Т500-3,10кл.
Т630-10,20,24,27кл.
Т800-12кл.-502,513(б/бирк)
Т106-10-3,6кл.
Т112-10-1,2,3кл.
Т112-10-4;7,10,11кл.
Т112-16-1;6кл.
Т122без надписи
Т122-20-1,2?;6,9;11,12кл.
Т122-25-2;9;11,12кл.
Т123-250-4,5,7,8,9,10кл.
Т123-250-13,14,15,16кл.
Т123-320-4;6,8кл.
Т132-25-13,14кл.
Т132-50-7кл.
Т133-320-10..18;20..24кл.
Т133-400-10...16кл.
Т142-50-13,14,16кл.
Т142-63-8,10кл.
Т143-400-22кл.
Т143-500-4,5,7,8,9,10кл.
Т143-500-12,13,14,15,16кл.
Т143-500-13кл.б/катода
Т143-630-6,8,9кл.
Т143-630-16,24кл.(бел.07)
Т143-800-12,13,15кл.
Т151-100-16кл.
Т152-63-13кл.
Т152-80-13,16кл.(б/у)
Т153-630-20,22,24кл.
Т153-800-12,13,14,16,18кл.
Т161-125-3...16кл.(б/у)
Т161-125-6,18кл.(кор.хв)
Т161-160-3...13кл.б/у
Т161-160-7-кор.хв кл.
Т161-160-8,9,10..16кл.Б/у
Т161-160-6,8,9;10...18кл.
Т161-200-16кл.
Т171-200-16;10кор.хв.кл.
Т171-250-6...12;11-18кл.б/у
Т171-250-11-13кл.кор.хв
Т171-250-5,6кл.
Т171-250-9,10...18кл.
Т171-320-5...14;12кл.б/у
Т171-320-14-16кл.кор.хв
Т171-320-3,4,5кл.
Т171-320-14кл.белые
Т171-320-16кл.
Т243-630-12кл08г,14кл05г
Т243-800-11кл.
Т253-800-12,18,22кл.
Т253-800-24кл.,с сеткой
Т253-1000-10,11,12кл.
Т253-1000-12кл. 02г.в.
Т253-1000-13,14,15кл.
Т253-1000-14кл.04г.в.
Т253-1000-16кл. 05г.в.
Т253-1000-16,18кл,б/над
Т253-1250-6,7,9,10,11кл.
Т253-1250-12кл.б/у
Т253-1250-14,16(4,6М2)кл.
Т253-1250-16кл.-40
Т271-320-13,14кл.
Т343-800-32кл.-82
Т353-800-24,28,30,32кл.
Т353-1000-22,24,28кл.
Т353-1000-24,28кл.05г.в.
Т453-630-24кл.
Т453-800-24,28кл.
Т(V)967-630-12(16)кл.
Ох-льО243сТ143-500
Т 00-250-04-50
ТИП
В10-7
В10-9
В10-9
ВЛ10-9
В10-10
В10-11
ВЛ10-11
В10-12
В10-13
В10-13
В10-14
В10-14
В10-14
В25-3
В25-5
В25-5
В25-8
В25-9
В25-14
ВЛ50-4
В50-5
В50-9
В50-9
В50-10
В50-12
В50-12
В50-12
В50-14
В200-14
В800-6
В800-10
В800-14
В800-16
В800-16
ВКД-50-3.47
ВКДУ-50-8-56
ВКДУС-150-5.69-71
ВКДУС-150-5.70-71
ВКУ-20-3,5 Б
ВКУ-20-3,5 Д
ВКУМ-10-3,5 В
ВЛ320-10
ВЧ2-160-8
ВЧ2-160-8
ВЧ2-200-10-11
Д105-630-24-1.32
Д112-10Х-2
Д132-32-2
Д132-32-3
Д133-40-36
Д143-500-22
Д143-630-24
Д143-800-29
2Д161-200Х-8
Д161-320-3 (с рад)
Д253-1600-12
ДЛ153-1600-20
ДЛ171-320-7
ДЛ271-320-7
ДЛ271-320-9
ДЧ151-80Х-6-5
ДЧ151-80Х-6-5
ДЧ151-80Х-9-4
ДЧ151-80Х-9-4
ДЧ151-80Х-10-4
ДЧ151-80Х-10-5
ДЧ151-80Х-11-4
ДЧ151-80Х-12
ДЧ151-80Х-12-4
ДЧ251-160Х-10-2
ДЧ251-160Х-11-3
ДЧ251-160Х-12-3
ДЧ251-160Х-13-2
ДЧ251-160Х-13-3
ДЧ251-160Х-14-2
ДЧ251-200Х-6-3
ДЧ261-320Х-10-1
КУ108Ф
Т2-10-2
Т2-12М-3-А-1
Т2-12М-6-А-1
Т2-12-542
Т2-160-5-122
Т2-320-7-333
Т2-320-7-333
Т2-320-7-433
Т4-10-7-0,60
Т4-10-7-0,69
Т4-10-7-0,70
Т4-10-7-0,78
Т4-10-7-1,18
Т6-10-10У2-121-2
Т9-250-9-441
Т14-160-16-612
Т15-32-16-423
Т15-100-10-425
Т15-160--7-425
Т15-160--7-425
Т15-200-12-424
Т25-1-122
Т25-2-053-III
Т25-4-122
Т25-7-142
Т25-7-512
Т25-7-652
Т25-9
Т25-12-222-У2
Т50-4-333
Т50-7-102
Т100-7-322
Т100-8-502
Т100-9-532
Т100-9-562
Т100-10-152
Т100-10-342
Т100-12-142
Т100-12-362
Т100-12-542
Т100-12
Т100-13-152
Т100-13-132
Т123-200-6-43
Т123-200-16-73
Т123-200-16-73
Т123-200-16-73
Т123-320-7-73
Т123-320-8-83
Т123-320-9-53
Т123-320-12-72
Т143-400-24
Т143-500-16-72
Т143-500-16
Т143-630-9
Т143-630-11 (дм)
Т143-630-13-73
Т151-100-8-42
Т151-100-12-42
Т151-100-13-30
Т151-100-14-42
Т151-100-32
Т151-100-18-42
Т152-63-16
Т152-80-13
Т152-80-14
Т152-80-15
Т152-80-15
Т152-80-18
Т152-80-18
Т153-630-20-91
Т153-630-24-61
Т160-2-110
Т160-2-262
Т160-2-422
Т160-2-432
Т160-2-442
Т160-2-452
Т160-2-462
Т160-2-522
Т160-3-002
Т160-3-552
Т160-4-62-11
Т160-5-532
Т160-12-322
Т161-125-5-7
Т161-18-43
2Т161-160-7-32
Т171-320-4-32
Т171-320-5-32
Т171-320-6-32
Т171-320-7-42
Т171-320-9-42
Т171-320-12-127
Т171-320-16-42
Т171-320-18-42
Т253-1000-15-82
Т353-800-2881-1,67
Т500-4-423
Т500-6-413
Т630-16
ТБ2-160-12-455
ТБ143-200-12
ТБ151-50-10-454
ТБ151-63-10-444
ТБ161-80-12-444
ТБ161-80-12-564
ТБ251-100-9-652
ТБ261-125-11-662
ТБ261-125-12-662
ТБ261-160-9-652
ТБ261-160-10-652
ТБ261-160-12-652
ТБ261-160-12-652
ТБ3-200-7-456-1,30
ТБ3-200-7-456-1,31
ТБ3-200-7-456-1,40
ТБ3-200-7-456-1,46
ТБ3-200-8-455-1.47
ТБ3-200-8-455-1.51
ТБ3-200-9-565
ТЛ2-160-8-432-1,33
ТЛ2-160-8-432-1,33
ТЛ2-160-9-442
ТЛ2-160-11-433
ТЛ2-200-8-432
ТЛ2-200-8-542
ТЛ2-200-9-432
ТЛ2-200-9-433
ТЛ2-200-9-?
ТЛ2-20?-10-433
ТЛ4-250-6-433
ТЛ4-250-7-433
ТЛ4-250-8-433
ТЛ4-250-10-433
ТЛ4-250-11-433
ТЛ4-250-11-433
ТЛ271-250-6-60
ТЛ171-250-9
ТЛ171-250-9-5
ТЛ171-250-10-60
ТЛ271-250-8-64
ТЛ271-250-10-60
ТЛ271-320-10-74
ТО125-12,5-91
ТО142-80-10-3
ТО142-80-11-2
ТС80-4
ТС80-5
ТС125-12
ТС160-4-3412
ТС160-5-3412
ТС160-6-3413
ТС160-6
ТС160-9
ТС161-200-2-3
ТС161-200-13-4
ТЧ25-7-365
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-374
ТЧ25-10-364
ТЧ40-9-374
ТЧ50-7-364
ТЧ50-7-474
ТЧ50-8-374
ТЧ50-9-374
ТЧ50-9-374
ТЧ63-8-374
ТЧ100С-7-464-В2
ТЧ100С-8-37-4
ТЧИ100-8-478
ТЧИ100-9-468
ТЧИ100-10-468
ТЧИ100-11-478
ТЧИ100-11-478
Принцип действия тиристора
Тиристор является силовым электронным не полностью управляемым ключом. Поэтому иногда в технической литературе его называют однооперационным тиристором, который может сигналом управления переводиться только в проводящее состояние, т. е. включаться. Для его выключения (при работе на постоянном токе) необходимо принимать специальные меры, обеспечивающие спадание прямого тока до нуля.
Тиристорный ключ может проводить ток только в одном направлении, а в закрытом состоянии способен выдержать как прямое, так и обратное напряжение.
Тиристор имеет четырехслойную p-n-p-n-структуру с тремя выводами: анод (A), катод (C) и управляющий электрод (G), что отражено на рис. 1
Рис. 1. Обычный тиристор: a) – условно-графическое обозначение; б) – вольтамперная характеристика.
На рис. 1, b представлено семейство выходных статических ВАХ при различных значениях тока управления iG. Предельное прямое напряжение, которое выдерживается тиристором без его включения, имеет максимальные значения при iG = 0. При увеличении тока iG прямое напряжение, выдерживаемое тиристором, снижается. Включенному состоянию тиристора соответствует ветвь II, выключенному – ветвь I, процессу включения – ветвь III. Удерживающий ток или ток удержания равен минимально допустимому значению прямого тока iA , при котором тиристор остается в проводящем состоянии. Этому значению также соответствует минимально возможное значение прямого падения напряжения на включенном тиристоре .
Ветвь IV представляет собой зависимость тока утечки от обратного напряжения. При превышении обратным напряжением значения UBO начинается резкое возрастание обратного тока, связанное с пробоем тиристора. Характер пробоя может соответствовать необратимому процессу или процессу лавинного пробоя, свойственного работе полупроводникового стабилитрона.
Тиристоры являются наиболее мощными электронными ключами, способными коммутировать цепи с напряжением до 5 кВ и токами до 5 кА при частоте не более 1 кГц.
Конструктивное исполнение тиристоров приведено на рис. 2.
Рис. 2. Конструкция корпусов тиристоров: а) – таблеточная; б) – штыревая
Тиристор в цепи постоянного тока
Включение обычного тиристора осуществляется подачей импульса тока в цепь управления положительной, относительно катода, полярности.На длительность переходного процесса при включении значительное влияние оказывают характер нагрузки (активный, индуктивный и пр.), амплитуда и скорость нарастания импульса тока управления iG , температура полупроводниковой структуры тиристора, приложенное напряжение и ток нагрузки. В цепи, содержащей тиристор, не должно возникать недопустимых значений скорости нарастания прямого напряжения duAC/dt, при которых может произойти самопроизвольное включение тиристора при отсутствии сигнала управления iG и скорости нарастания тока diA/dt. В то же время крутизна сигнала управления должна быть высокой.
Среди способов выключения тиристоров принято различать естественное выключение (или естественную коммутацию) и принудительное (или искусственную коммутацию). Естественная коммутация происходит при работе тиристоров в цепях переменного тока в момент спадания тока до нуля.
Способы принудительной коммутации весьма разнообразны. Наиболее характерны из них следующие: подключение предварительно заряженного конденсатора С ключом S (рис 3, а); подключение LC-цепи с предварительно заряженным конденсатором CK (рис 3 б); использование колебательного характера переходного процесса в цепи нагрузки (рис 3, в).
Рис. 3. Способы искусственной коммутации тиристоров: а) – посредством заряженного конденсатора С; б) – посредством колебательного разряда LC-контура; в) – за счёт колебательного характера нагрузки
При коммутации по схеме на рис. 3,а подключение коммутирующего конденсатора с обратной полярностью, например другим вспомогательным тиристором, вызовет его разряд на проводящий основной тиристор. Так как разрядный ток конденсатора направлен встречно прямому току тиристора, последний снижается до нуля и тиристор выключится.
В схеме на рис. 3,б подключение LC-контура вызывает колебательный разряд коммутирующего конденсатора Ск. При этом в начале разрядный ток протекает через тиристор встречно его прямому току, когда они становятся равными, тиристор выключается. Далее ток LC-контура переходит из тиристора VS в диод VD. Пока через диод VD протекает ток контура, к тиристору VS будет приложено обратное напряжение, равное падению напряжения на открытом диоде.
В схеме на рис. 3,в включение тиристора VS на комплексную RLC-нагрузку вызовет переходный процесс. При определенных параметрах нагрузки этот процесс может иметь колебательный характер с изменением полярности тока нагрузки iн. В этом случае после выключения тиристора VS происходит включение диода VD, который начинает проводить ток противоположной полярности. Иногда этот способ коммутации называется квазиестественным, так как он связан с изменением полярности тока нагрузки.
Тиристор в цепи переменного тока
При включении тиристора в цепь переменного тока возможно осуществление следующих операций:
• включение и отключение электрической цепи с активной и активно-реактивной нагрузкой;
• изменение среднего и действующего значений тока через нагрузку за счёт того, что имеется возможность регулировать момент подачи сигнала управления.
Так как тиристорный ключ способен проводить электрический ток только в одном направлении, то для использования тиристоров на переменном токе применяется их встречно-параллельное включение (рис. 4,а).
Рис. 4. Встречно-параллельное включение тиристоров (а) и форма тока при активной нагрузке (б)
Среднее и действующее значения тока варьируются за счёт изменения момента подачи на тиристоры VS1 и VS2 открывающих сигналов, т.е. за счёт изменения угла и (рис. 4,б). Значения этого угла для тиристоров VS1 и VS2 при регулировании изменяется одновременно при помощи системы управления. Угол называется углом управления или углом отпирания тиристора.
Наиболее широкое применение в силовых электронных аппаратах получили фазовое (рис. 4,а,б) и широтно-импульсное управление тиристорами (рис. 4,в).
Рис. 5. Вид напряжения на нагрузке при: а) – фазовом управлении тиристором; б) – фазовом управлении тиристором с принудительной коммутацией; в) – широтно-импульсном управлении тиристором
При фазовом методе управления тиристором с принудительной коммутацией регулирование тока нагрузки возможно как за счёт изменения угла α, так и угла θ. Искусственная коммутация осуществляется с помощью специальных узлов или при использовании полностью управляемых (запираемых) тиристоров.
При широтно-импульсном управлении (широтно-импульсной модуляции – ШИМ) в течение времени Тоткр на тиристоры подан управляющий сигнал, они открыты и к нагрузке приложено напряжение Uн. В течение времени Тзакр управляющий сигнал отсутствует и тиристоры находятся в непроводящем состоянии. Действующее значение тока в нагрузке
где Iн.м. – ток нагрузки при Тзакр = 0.
Кривая тока в нагрузке при фазовом управлении тиристорами несинусоидальна, что вызывает искажение формы напряжения питающей сети и нарушения в работе потребителей, чувствительных к высокочастотным помехам – возникает так называемая электромагнитная несовместимость.
Запираемые тиристоры
Тиристоры являются наиболее мощными электронными ключами, используемыми для коммутации высоковольтных и сильноточных (сильнотоковых) цепей. Однако они имеют существенный недостаток – неполную управляемость, которая проявляется в том, что для их выключения необходимо создать условия снижения прямого тока до нуля. Это во многих случаях ограничивает и усложняет использование тиристоров.
Для устранения этого недостатка разработаны тиристоры, запираемые сигналом по управляющему электроду G. Такие тиристоры называют запираемыми (GTO – Gate turn-off thyristor) или двухоперационными.
Запираемые тиристоры (ЗТ) имеют четырехслойную р-п-р-п структуру, но в то же время обладают рядом существенных конструктивных особенностей, придающих им принципиально отличное от традиционных тиристоров – свойство полной управляемости. Статическая ВАХ запираемых тиристоров в прямом направлении идентична ВАХ обычных тиристоров. Однако блокировать большие обратные напряжения запираемый тиристор обычно не способен и часто соединяется со встречно-параллельно включенным диодом. Кроме того, для запираемых тиристоров характерны значительные падения прямого напряжения. Для выключения запираемого тиристора необходимо подать в цепь управляющего электрода мощный импульс отрицательного тока (примерно 1:5 по отношению к значению прямого выключаемого тока), но короткой длительности (10-100 мкс).
Запираемые тиристоры также имеют более низкие значения предельных напряжений и токов (примерно на 20-30 %) по сравнению с обычными тиристорами.
Основные типы тиристоров
Кроме запираемых тиристоров разработана широкая гамма тиристоров различных типов, отличающихся быстродействием, процессами управления, направлением токов в проводящем состоянии и т.д. Среди них следует отметить следующие типы:
тиристор-диод, который эквивалентен тиристору со встречно-параллельно включенным диодом (рис. 6.12,a);
диодный тиристор (динистор), переходящий в проводящее состояние при превышении определённого уровня напряжения, приложенного между А и С (рис. 6,b);
запираемый тиристор (рис. 6.12,c);
симметричный тиристор или симистор, который эквивалентен двум встречно-параллельно включенным тиристорам (рис. 6.12,d);
быстродействующий инверторный тиристор (время выключения 5-50 мкс);
тиристор с полевым управлением по управляющему электроду, например, на основе комбинации МОП-транзистора с тиристором;
оптотиристор, управляемый световым потоком.
Рис. 6. Условно-графическое обозначение тиристоров: a) – тиристор-диод; b) – диодный тиристор (динистор); c) – запираемый тиристор; d) - симистор
Защита тиристоров
Тиристоры являются приборами, критичными к скоростям нарастания прямого тока diA/dt и прямого напряжения duAC/dt. Тиристорам, как и диодам, присуще явление протекания обратного тока восстановления, резкое спадание которого до нуля усугубляет возможность возникновения перенапряжений с высоким значением duAC/dt. Такие перенапряжения являются следствием резкого прекращения тока в индуктивных элементах схемы, включая малые индуктивностимонтажа. Поэтому для защиты тиристоров обычно используют различные схемы ЦФТП, которые в динамических режимах осуществляют защиту от недопустимых значений diA/dt и duAC/dt.
В большинстве случаев внутреннее индуктивное сопротивление источников напряжения, входящих в цепь включенного тиристора, оказывается достаточным, чтобы не вводить дополнительную индуктивность LS . Поэтому на практике чаще возникает необходимость в ЦФТП, снижающих уровень и скорость перенапряжений при выключении (рис. 7).
Рис. 7. Типовая схема защиты тиристора
Для этой цели обычно используют RC-цепи, подключаемые параллельно тиристору. Существуют различные схемотехнические модификации RC-цепей и методики расчета их параметров для разных условий использования тиристоров.
Для запираемых тиристоров применяются цепи формирования траектории переключения, аналогичных по схемотехнике ЦФТП транзисторов.
ТВ-200-б/у
Т2-320-12,13,14кл.-113
Т3-320-20,22,24кл.
Т9-160-12,14кл.
Т9-250-12..16кл.
Т10-16-5кл.
Т10-(20)25-(11)10,11,12кл.
Т10-40-6,8,9кл.
Т10-50-4,5,7,10,11,12кл.
Т10-63-3,7,11кл.
Т10-80-4кл.
Т15-(100)160-(14)8,9кл.
Т15-200-7,8,10,13кл.
Т15-250-8,9,10,12кл.
Т16-320-12кл.
Т25-2-13кл.
Т50-2…6;7;10,11кл.
Т100-8кл.
Т150-1,5кл.
Т160-1кл,3..9,10кл.бу
Т500-3,10кл.
Т630-10,20,24,27кл.
Т800-12кл.-502,513(б/бирк)
Т106-10-3,6кл.
Т112-10-1,2,3кл.
Т112-10-4;7,10,11кл.
Т112-16-1;6кл.
Т122без надписи
Т122-20-1,2?;6,9;11,12кл.
Т122-25-2;9;11,12кл.
Т123-250-4,5,7,8,9,10кл.
Т123-250-13,14,15,16кл.
Т123-320-4;6,8кл.
Т132-25-13,14кл.
Т132-50-7кл.
Т133-320-10..18;20..24кл.
Т133-400-10...16кл.
Т142-50-13,14,16кл.
Т142-63-8,10кл.
Т143-400-22кл.
Т143-500-4,5,7,8,9,10кл.
Т143-500-12,13,14,15,16кл.
Т143-500-13кл.б/катода
Т143-630-6,8,9кл.
Т143-630-16,24кл.(бел.07)
Т143-800-12,13,15кл.
Т151-100-16кл.
Т152-63-13кл.
Т152-80-13,16кл.(б/у)
Т153-630-20,22,24кл.
Т153-800-12,13,14,16,18кл.
Т161-125-3...16кл.(б/у)
Т161-125-6,18кл.(кор.хв)
Т161-160-3...13кл.б/у
Т161-160-7-кор.хв кл.
Т161-160-8,9,10..16кл.Б/у
Т161-160-6,8,9;10...18кл.
Т161-200-16кл.
Т171-200-16;10кор.хв.кл.
Т171-250-6...12;11-18кл.б/у
Т171-250-11-13кл.кор.хв
Т171-250-5,6кл.
Т171-250-9,10...18кл.
Т171-320-5...14;12кл.б/у
Т171-320-14-16кл.кор.хв
Т171-320-3,4,5кл.
Т171-320-14кл.белые
Т171-320-16кл.
Т243-630-12кл08г,14кл05г
Т243-800-11кл.
Т253-800-12,18,22кл.
Т253-800-24кл.,с сеткой
Т253-1000-10,11,12кл.
Т253-1000-12кл. 02г.в.
Т253-1000-13,14,15кл.
Т253-1000-14кл.04г.в.
Т253-1000-16кл. 05г.в.
Т253-1000-16,18кл,б/над
Т253-1250-6,7,9,10,11кл.
Т253-1250-12кл.б/у
Т253-1250-14,16(4,6М2)кл.
Т253-1250-16кл.-40
Т271-320-13,14кл.
Т343-800-32кл.-82
Т353-800-24,28,30,32кл.
Т353-1000-22,24,28кл.
Т353-1000-24,28кл.05г.в.
Т453-630-24кл.
Т453-800-24,28кл.
Т(V)967-630-12(16)кл.
Ох-льО243сТ143-500
Т 00-250-04-50
ТИП
В10-7
В10-9
В10-9
ВЛ10-9
В10-10
В10-11
ВЛ10-11
В10-12
В10-13
В10-13
В10-14
В10-14
В10-14
В25-3
В25-5
В25-5
В25-8
В25-9
В25-14
ВЛ50-4
В50-5
В50-9
В50-9
В50-10
В50-12
В50-12
В50-12
В50-14
В200-14
В800-6
В800-10
В800-14
В800-16
В800-16
ВКД-50-3.47
ВКДУ-50-8-56
ВКДУС-150-5.69-71
ВКДУС-150-5.70-71
ВКУ-20-3,5 Б
ВКУ-20-3,5 Д
ВКУМ-10-3,5 В
ВЛ320-10
ВЧ2-160-8
ВЧ2-160-8
ВЧ2-200-10-11
Д105-630-24-1.32
Д112-10Х-2
Д132-32-2
Д132-32-3
Д133-40-36
Д143-500-22
Д143-630-24
Д143-800-29
2Д161-200Х-8
Д161-320-3 (с рад)
Д253-1600-12
ДЛ153-1600-20
ДЛ171-320-7
ДЛ271-320-7
ДЛ271-320-9
ДЧ151-80Х-6-5
ДЧ151-80Х-6-5
ДЧ151-80Х-9-4
ДЧ151-80Х-9-4
ДЧ151-80Х-10-4
ДЧ151-80Х-10-5
ДЧ151-80Х-11-4
ДЧ151-80Х-12
ДЧ151-80Х-12-4
ДЧ251-160Х-10-2
ДЧ251-160Х-11-3
ДЧ251-160Х-12-3
ДЧ251-160Х-13-2
ДЧ251-160Х-13-3
ДЧ251-160Х-14-2
ДЧ251-200Х-6-3
ДЧ261-320Х-10-1
КУ108Ф
Т2-10-2
Т2-12М-3-А-1
Т2-12М-6-А-1
Т2-12-542
Т2-160-5-122
Т2-320-7-333
Т2-320-7-333
Т2-320-7-433
Т4-10-7-0,60
Т4-10-7-0,69
Т4-10-7-0,70
Т4-10-7-0,78
Т4-10-7-1,18
Т6-10-10У2-121-2
Т9-250-9-441
Т14-160-16-612
Т15-32-16-423
Т15-100-10-425
Т15-160--7-425
Т15-160--7-425
Т15-200-12-424
Т25-1-122
Т25-2-053-III
Т25-4-122
Т25-7-142
Т25-7-512
Т25-7-652
Т25-9
Т25-12-222-У2
Т50-4-333
Т50-7-102
Т100-7-322
Т100-8-502
Т100-9-532
Т100-9-562
Т100-10-152
Т100-10-342
Т100-12-142
Т100-12-362
Т100-12-542
Т100-12
Т100-13-152
Т100-13-132
Т123-200-6-43
Т123-200-16-73
Т123-200-16-73
Т123-200-16-73
Т123-320-7-73
Т123-320-8-83
Т123-320-9-53
Т123-320-12-72
Т143-400-24
Т143-500-16-72
Т143-500-16
Т143-630-9
Т143-630-11 (дм)
Т143-630-13-73
Т151-100-8-42
Т151-100-12-42
Т151-100-13-30
Т151-100-14-42
Т151-100-32
Т151-100-18-42
Т152-63-16
Т152-80-13
Т152-80-14
Т152-80-15
Т152-80-15
Т152-80-18
Т152-80-18
Т153-630-20-91
Т153-630-24-61
Т160-2-110
Т160-2-262
Т160-2-422
Т160-2-432
Т160-2-442
Т160-2-452
Т160-2-462
Т160-2-522
Т160-3-002
Т160-3-552
Т160-4-62-11
Т160-5-532
Т160-12-322
Т161-125-5-7
Т161-18-43
2Т161-160-7-32
Т171-320-4-32
Т171-320-5-32
Т171-320-6-32
Т171-320-7-42
Т171-320-9-42
Т171-320-12-127
Т171-320-16-42
Т171-320-18-42
Т253-1000-15-82
Т353-800-2881-1,67
Т500-4-423
Т500-6-413
Т630-16
ТБ2-160-12-455
ТБ143-200-12
ТБ151-50-10-454
ТБ151-63-10-444
ТБ161-80-12-444
ТБ161-80-12-564
ТБ251-100-9-652
ТБ261-125-11-662
ТБ261-125-12-662
ТБ261-160-9-652
ТБ261-160-10-652
ТБ261-160-12-652
ТБ261-160-12-652
ТБ3-200-7-456-1,30
ТБ3-200-7-456-1,31
ТБ3-200-7-456-1,40
ТБ3-200-7-456-1,46
ТБ3-200-8-455-1.47
ТБ3-200-8-455-1.51
ТБ3-200-9-565
ТЛ2-160-8-432-1,33
ТЛ2-160-8-432-1,33
ТЛ2-160-9-442
ТЛ2-160-11-433
ТЛ2-200-8-432
ТЛ2-200-8-542
ТЛ2-200-9-432
ТЛ2-200-9-433
ТЛ2-200-9-?
ТЛ2-20?-10-433
ТЛ4-250-6-433
ТЛ4-250-7-433
ТЛ4-250-8-433
ТЛ4-250-10-433
ТЛ4-250-11-433
ТЛ4-250-11-433
ТЛ271-250-6-60
ТЛ171-250-9
ТЛ171-250-9-5
ТЛ171-250-10-60
ТЛ271-250-8-64
ТЛ271-250-10-60
ТЛ271-320-10-74
ТО125-12,5-91
ТО142-80-10-3
ТО142-80-11-2
ТС80-4
ТС80-5
ТС125-12
ТС160-4-3412
ТС160-5-3412
ТС160-6-3413
ТС160-6
ТС160-9
ТС161-200-2-3
ТС161-200-13-4
ТЧ25-7-365
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-364
ТЧ25-9-374
ТЧ25-10-364
ТЧ40-9-374
ТЧ50-7-364
ТЧ50-7-474
ТЧ50-8-374
ТЧ50-9-374
ТЧ50-9-374
ТЧ63-8-374
ТЧ100С-7-464-В2
ТЧ100С-8-37-4
ТЧИ100-8-478
ТЧИ100-9-468
ТЧИ100-10-468
ТЧИ100-11-478
ТЧИ100-11-478
