книги / Силовые полупроводниковые приборы
..pdfРис. 10.4. Зависимости максимального дифференциального сопротивления r j в состоянии лавинного пробоя от обратного тока IRRM при 7} = Т]т
СДЛ 0,4-750 (]), СДЛ 0,4-1250 (2), СДЛ 0,4-1500 (3), 6 - СДЛ2-100; в - 7СДЛ2-100
Рис. 10.5. Зависимости максимально допустимого среднего прямого тока IRAV от температуры охлаждающей среды Та при различных углах проводимости дли
токов синусоидальной формы:
а - СДЛ 0,4; б - СДЛ2-100
25 50 75 100 125Та,°С
Рис. 10.6. Зависимости максимально допустимого среднего прямого тока IRAV "г температуры охлаждающей среды Та ирн различных углах проиодимости f) дли
токов прямоугольной формы и постоянного тока:
а - СДЛ 0,4; б - СДЛ2-100
171
Рис. 10.7. Зависимости максимально допустимой амплитуды ударного не повторяющегося прямого тока IpsM синусоидальной формы от длительности импульса перегрузки I, при:
о —СДЛ 0,4; |
6 — СДЛ2-100; 1 - 7 } = 25°С, |
= 0; 2 - |
7} = Т |
u R = 0; |
3 - |
Tj = 25 °С, VR = 0,8 U(BRy. 4 - T j = |
TJrm UR = |
0,8 V(BR) |
|
172
Рис. 10.9. |
Зависимости ударной мощности обратных потерь |
PRSM |
отДли |
тельности |
единичных импульсов тока синусоидальной формы |
t, при |
Tj = 25°С |
|
U) и Tj = Tjm (2) : |
|
|
а - С ДЛ |
0,4-750; б - СДЛ 0,4-1250; в - СДЛ 0,4-1500; |
г-С Д Л 2-100; |
|
|
д - 7СДЛ2-100 |
|
|
П \ |
ШИ |
I ИПТ— —LI I Mill I |
|
0,1 |
1 |
10 |
Р,Ги, |
0,1 |
1 |
10 |
Р,Гц |
Рис. 10.10. Зависимости удар ной мощности обратных потерь P R S M от частоты / импульсов
иереиапряжения синусоидальной формы при Tj = Tjm, <, = 10 мкс:
а - СДЛ 0,4-750; б - СДЛ 0,4-1250; в — СДЛ 0,4-1500; г - СДЛ2-100; д —7СДЛ2-100
173
Ч А С Т Ь Т Р Е Т Ь Я
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО СИЛОВЫМ ТИРИСТОРАМ
Силовые полупроводниковые тириоторы предназначены для при менения в выпрямителях, инверторах, импульсных регуляторах, пре образователях постоянного и переменного тока, системах возбуждения генераторов и других цепях постоянного и переменного тока.
Условное обозначение тиристора по прежней системе расши фровывается следующим образом:
[ o g p g Q p p p
Буква, означающая 'тирис— тор"
Буква,' означающая вид тиристора (Л-лавинный, С-симметричный, И-им- пупьсный и яр.)
Номер конструктивного ис полнения (для первого кон структивного исполнения цифра 1 не указывается)
Предельный ток в амперах
Класс по повторяющемуся напряжению
Группа по критической ско рости нарастания напряжения
Группа по времени выклю чения
------- Группа по критической ско рости нарастания тока
—Прямое падение напряжения (указывается в технически обоснованных случаях)
Расшифровка условного обозначения по новой системе:
174
т п п п п п п п п п п п п
L |
— |
Тиристор |
|
|
— Буква, |
означаюшая вид ти |
|
|
|
ристора (Б—быстродействую |
|
|
|
щий, С—симметричный, Ч— |
|
|
|
быстровыюцочаюшийся и др.) |
|
|
— |
Порядковый номер модифи |
|
|
|
кации |
|
|
— |
Обозначение типоразмера |
|
|
|
(размер шестигранника 'под |
|
|
|
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 ско |
||
|
|
рости |
нарастания напряжения |
|
|
в закрытом состоянии (кроме |
|
|
|
тиристоров, проводящих в об |
|
|
|
ратном направлении) |
|
|
----Группа по времени выклю |
||
|
|
чения |
(кроме тиристоров и |
|
|
быстровключаюшихся тиристо |
|
|
|
ров) |
• |
—Группа по времени включе ния (только для быстровключаюпшхся тиристоров)
—Группа по критической ско рости нарастания коммута ционного напряжения (для симметричных тиристоров и проводящих в обратном на правлении)
—Пределы импульсного напря жения в открытом состоянии (в технически обоснованных случаях)
—Климатическое исполнение
икатегория размещения
175
Р А З Д Е Л 11
ТИРИСТОРЫ (НИЗКОЧАСТОТНЫЕ)
Силовые полупроводниковые приборы —тиристоры, представ ленные в ч. 3, по своему назначению и диапазону применения делятся на низкочастотные (общего назначения, симметричные, ла винные, оптронные), частотные (быстродействующие, быстровыключающиеся, быстровключающиеся, быстродействующие комбинирован но 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, сва рочном оборудовании, для комплектования преобразовательных уст ройств линий электропередачи постоянного тока, в электротехниче ских и радиоэлектронных устройствах, бытовой технике.
11.1. Т И РИ С Т О РЫ Т И П О В Т112-10, Т 112-16, Т122-20, Т122-25,
Т 132-40, Т 132-50, 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 си ловых цепях постоянного и переменного тока и могут применяться в различных преобразователях электроэнергии.
Тиристоры допускают эксплуатацию при температуре окружаю щей среды от -50 (-60 для исполнения УХЛ) до +45 °С, атмосферном давлении 0,085—0,105 МПа, относительной влажности воздуха 98% при 35°С.
Климатические исполнения и категории размещения У2, ОМ2, УХЛ2, ТЗ по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.
Тиристоры допускают |
воздействие синусоидальной вибрации |
в диапазоне частот 1 —100 |
Гц х 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 ос новным выводом и имеют прямую полярность. При этом анодом является основание корпуса, катодом —жесткий основной вывод.
Предельно допустимые значения параметров тиристоров приве дены в табл. 11.1, 11.4, характеризующие параметры —в табл. 11.2, 11.5, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность ти ристоров —в табл. 11.3, 11.6, зависимости параметров от различных условий —на рис. 11.2—11.9 и 11.11 —11.18, габаритные и присоедини тельные размеры тиристоров —на рис. 11.1, 11.10.
176
Таблица 11.1. Предельно допустимые значения параметров тиристоров
|
|
|
Параметр |
|
|
Т112-10; |
||||
|
|
|
|
|
Т112-16 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Повторяющееся |
импульсное на |
|
||||||||
пряжение |
в |
закрытом |
состоянии |
|
||||||
UDRM и |
повторяющееся |
импульс |
|
|||||||
ное |
обратное |
напряжение |
1/ддд/, |
|
||||||
В (диапазон |
температур от |
Т}тт |
|
|||||||
до Tjmi импульсы напряжения од- |
|
|||||||||
нополупериодные |
синусоидальные, |
|
||||||||
t = 10 мс, / = |
50 Гц, |
цепь управле |
|
|||||||
ния |
разомкнута) |
|
|
|
|
10; |
||||
Максимально |
допустимый |
сред- |
||||||||
ний ток в открытом состоянии |
16 |
|||||||||
*ГЛИи* |
А |
(Гс = 85 °С, ток |
одно- |
|
||||||
полупернодный |
|
синусоидальны!), |
|
|||||||
угол |
|
проводимости |
Р=180°, / = |
|
||||||
= 50 Гц) |
|
|
|
|
|
|
|
15,7, |
||
Действующий |
ток |
в |
открытом |
|||||||
состоянии |
Ijnnfg, |
А ( /= 5 0 Гц) |
25,1 |
|||||||
Ударный неповторяющийся ток |
0,16, |
|||||||||
в открытом состоянии IT SM *кА ( т о к |
0,22 |
|||||||||
однополупернодный |
синусоидаль |
|
||||||||
ный, одиночный импульс 1, = 10 мс, |
|
|||||||||
UR = 0, режим в цепи управления' |
|
|||||||||
длительность |
фронта |
импульса до |
|
|||||||
1 мкс, Ux > 10 В, внутреннее сопро |
|
|||||||||
тивление |
источника |
управления |
|
|||||||
100 |
Ом, |
tG > 50 |
мкс, |
7} = 25°С) |
|
|||||
То |
|
же прн |
Tj= |
Tjm |
|
|
0,15; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,20 |
Критическая |
скорость |
иараста- |
|
|||||||
ння тока в Открытом состоянии |
|
|||||||||
(diTldt)cn„ |
А/мкс |
(T j = TJm, |
UD = |
|
||||||
~ ° ’6 7 |
V D RM> |
|
I T |
< 2 |
! TAVrm |
/ = |
|
= 1 —5 Гц, длительность воздей ствия 10 с, параметры источника управления, как для I JSM )
Средняя мощность потерь на управляющем электроде PQAV* Вт
(TJ = TJm)
Температура перехода, °С' максимально допустимая Т]т
Температура хранения, °С: максимально допустимая Tsslgm минимально допустимая <stgmrn
Крутящий момент, Н • м |
0,8 ±0,08 |
Т 122-20, |
Т 132-40; |
Т 142-63; |
Т122-25 |
Т 132-50 |
Т 142-80 |
1001200 |
|
20; |
40; |
63, |
25 |
50 |
80 |
31,4; |
<>2,8; |
98,9; |
39,2 |
78,5 |
125,6 |
0,33; |
0,82; |
1,30; |
0,38 |
0,90 |
1,50 |
О |
о |
0,75; |
1,20, |
0,35 |
0,80 |
1,35 |
|
|
|
100 |
|
См. рис |
11 5 |
|
125 |
|
|
-5 0 |
|
|
50 |
|
|
-50 |
|
|
1,0 ± 0,1 |
3,2 ±0,3 |
5,6 ± 0,5 |
177
При монтаже тиристоров категорически запрещается превышать растягивающие усилия, прикладываемые к изолированным выводам, а также максимально допустимые значения закручивающего мо
мента, |
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 унифи цированных корпусах, обладает пониженным импульсным напряже нием в открытом состоянии, что позволяет значительно экономить электроэнергию.
|
|
|
Таблица 11.2. Характеризующие параметры тиристоров |
|
||||||||
|
|
|
Параметр |
|
|
|
Т112-10; |
Т122-20, |
Т132-40; |
Т 142-63, |
||
|
|
|
|
|
|
Т112-16 |
Т 122-25 |
Т132-50 |
Т142-80 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Импульсное напряжение в откры- |
1,85; |
1,75; |
1,75; |
1,65; |
||||||||
том |
состоянии |
U fд/, В, |
не |
более |
1,80 |
1,75 |
1,75 |
1,65 |
||||
(Tj = 25 °С, |
1т~ |
3,14 1ТА Vm) |
|
|
|
|
0,95; |
|||||
Пороговое напряжение UT (TO)> |
1,25; |
1,15; |
1,05; |
|||||||||
В, не более (Tj= TJm) |
|
|
|
1,20 |
1,10 |
1,03 |
0,93 |
|||||
Дифференциальное сопротивление |
29,3; |
17,2; |
5,6; |
4,1; |
||||||||
в открытом состоянии гт> мОм, не |
11,9 |
10,9 |
4,6 |
3,3 |
||||||||
более (Tj = TJm) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Повторяющийся импульсный ток |
2,5, |
3,0; |
5,0; |
6,0; |
||||||||
в закрытом состоянии IpRM и |
3,0 |
- 3,0 |
6,0 |
6,0 |
||||||||
повторяющийся |
мпульсный обрат |
|
|
|
|
|||||||
ный Ток IR R M , |
мА, |
|
не |
более |
|
|
|
|
||||
(7} = Tjm> UD - |
VD RM* V R = V M M ) |
100 |
130 |
150 |
210 |
|||||||
Ток включения Ip, мА, не более |
||||||||||||
(Tj = 2S°C, Up — 12 В; режим в цепи |
|
|
|
|
||||||||
управления: форма напряжения тра |
|
|
|
|
||||||||
пецеидальная, |
IG = 50 |
мкс, |
дли |
|
|
|
|
|||||
тельность |
фронта |
! |
мкс, |
(/х = |
|
|
|
|
||||
= 10 В, внутреннее сопротивление |
|
|
|
|
||||||||
источника |
30 Ом) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ток удержания 1н , мА, не бо |
70 |
80 |
90 |
120 |
||||||||
лее |
(7} = 25°С, |
Up =12 |
В, |
цепь |
|
|
|
|
||||
управления |
разомкнута) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Отпирающее |
напряжение управ |
|
|
|
|
|||||||
ления |
UQ T >В. не более (С/д = |
12 В, |
|
|
|
|
||||||
ток управления постоянный, сопро |
|
|
|
|
||||||||
тивление цепи тока в открытом |
|
|
|
|
||||||||
состоянии |
30 Ом): |
|
|
|
|
7,5 |
7,5 |
9,0 |
10,0, |
|||
|
Ti = TJmm |
|
|
|
|
|
||||||
|
Tj = 25 “С |
|
|
|
|
|
3,0 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
||
Неотпирающее напряжение управ |
|
|
0 3 |
|
||||||||
ления |
U(j p , В, |
не |
менее |
(Tj = 7^,, |
|
|
|
|
||||
Up = 0,67 Uрцд/, напряжение источ |
|
|
|
|
||||||||
ника управления постоянное) |
|
|
|
|
|
|||||||
Отпирающий ток управления IQ J, |
|
|
|
|
||||||||
А, |
не |
более |
(условия, |
как |
для |
|
|
|
|
|||
VGT)- |
|
|
|
|
|
|
|
0,12 |
0,14 |
0,30 |
0,35 |
|
|
TJ = Tjmm |
|
|
|
|
|
||||||
|
Tj = 25 'С |
|
|
|
|
|
0,04 |
0,06 |
0,11 |
0,15 |
178
|
Параметр |
|
|
|
Время включения |
igl, |
мкс, |
не |
|
более (Tj = 25 °С, |
UD = 100 |
В. |
||
IT — IT A VH|. |
параметры |
источника |
||
управления, |
как для |
ITSM ) |
|
Время задержки tgl/, мкс, не бо лее (условия, как для tg,)
Заряд обратного восстановления
Qrr, мкКл, не более (7} = |
TJm, 1т = |
= 1тАУяи длительность I j |
не менее |
250 мкс, d ijjd t = — 5 А/мкс, Up = = 100 В, форма ip трапецеидальная)
Время обратного восстановления t„ , мкс, не более (условия, как для
Qrr)
|
Продолжение табл. 113 |
||
Т112-10, |
Т122-20, Т132-40; Т142-63; |
||
Т112-16 |
Т122-25 |
Т 132-50 |
Т 142-80 |
|
|
10 |
|
30 |
80 |
140 |
180 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
10,0 |
Критическая скорость нарастания |
|
5 0 - 1000 |
|
|||
напряжения в закрытом состоянии |
|
|
|
|
||
(d u p /d l)c n „ В/мкс (Tj = TJm, |
Up = |
|
|
|
|
|
= 0,67 Uppа/, длительность Up не |
|
|
|
|
||
менее 200 мкс, цепь управления |
|
|
|
|
||
разомкнута) |
' |
|
|
0,90; |
0,62; |
0,40; |
Тепловое |
сопротивление |
пере- |
1,80, |
|||
ход —корпус Rthjc, °С/Вт, не более |
' 1,50 |
0,80 |
0,50 |
0,30 |
||
(постоянный |
ток) |
|
|
|
|
|
Вероятность безотказной работы |
|
|
0,998 |
|
||
за 1000 ч |
|
|
|
|
|
|
Масса, кг, |
не более |
|
0,006 j |
0,012 |
0,027 |
0,053 |
Таблица 113. Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров
|
|
hAVm> А’ ПРИ |
|
|
Тип |
Тип |
Та = 40°С и |
|
|
|
|
°С/Вт |
||
тиристора |
охладителя |
естествен- |
скорости |
|
|
|
ном охлаж |
воздуха |
|
|
|
дении |
6 м/с |
|
Т112-10 |
0111-60 |
4 |
_ |
|
Т112-16 |
|
6 |
— |
|
Т122-20 |
0221-60 |
12 |
_ |
0,20 |
Т122-25 |
|
14 |
— |
|
|
|
|||
Т 132-40 |
0231-80 |
19 |
35 |
|
Т 132-50 |
|
21 |
39 |
|
Т142-63 |
0241-80 |
24 |
44 |
0,15 |
Т142-80 |
|
27 |
50 |
|
|
|
179
Таблица 11 4 Предельно допустимые значения параметров тиристоров
|
Параметр |
|
|
Т132-16, |
Т142-32, |
Т 152-63, |
|||
|
|
|
Т142-40, |
||||||
|
|
|
Т 132-25 |
Т 152-80 |
|||||
|
|
|
|
|
|
Т 142-50 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Повторяющееся импульсное |
напряжение в |
|
1300-2000 |
|
|||||
закрытом состоянии |
П рям и повторяющееся |
|
|
|
|
||||
импульсное обратное напряжение l/вдд/, В |
|
|
|
|
|||||
(диапазон температур от Tjmm до Tjm, им |
|
|
|
|
|||||
пульсы |
напряжения |
одкополупериодные си |
|
|
|
|
|||
нусоидальные, 1 = 10 м с ,/= 50 Гц, цепь управ |
|
|
|
|
|||||
ления разомкнута) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимально допустимый средний ток в от- |
16, |
|
32, |
63, |
|||||
крытом |
СОСТОЯНИИ IjA V rm А (Тс = |
85 °С, ТОК |
25 |
|
40, |
80 |
|||
однополупериодный синусоидальный, угол про |
|
|
50 |
|
|||||
водимости Р = 180°, / |
= |
50 Гц) |
|
|
|
|
98,9, |
||
Действующий ток в открытом состоянии |
25,1, |
|
50,0, |
||||||
?TRM S, |
А ( / ■ = 50 Гц) |
|
|
|
|
39,2 |
|
62,8, |
125,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
78,5 |
1,20, |
Ударный неповторяющийся ток в открытом |
0,24, |
|
0,42, |
||||||
состоянии ITSM >кА |
(ток однополупериодный |
0,36 |
|
0,77, |
1,30 |
||||
синусоидальный, одиночный импульс ( , = 10 мс, |
|
|
0,82 |
|
|||||
Ug = 0, |
режим в цепи |
управления |
длитель |
|
|
|
|
||
ность фронта импульса до 1 |
мкс, |
Чх > Ю В, |
|
|
|
|
|||
внутреннее сопротивление источника управле |
|
|
|
|
|||||
ния 100 Ом, tQ > 50 мкс, Ту= |
25 °С) |
0,22, |
|
0,38, |
1,10, |
||||
То же при Tj —Tjm |
|
|
|
0,33 |
|
0,70, |
1,20 |
||
Критическая скорость нарастания тока в |
|
|
0,75 |
|
|||||
|
|
100 |
|
||||||
открытом состоянии (Лг/А)от(>А/мкс (Tj = T,m , |
|
|
|
||||||
Up = 0,67 Uр ц м . I T |
< llT A V m t f - |
1 - 5 Гц, |
|
|
|
|
|||
длительность воздействия 10 с, параметры |
|
|
|
|
|||||
источника управления, как для I J S M ) |
|
См |
рис 11 14 |
||||||
Средняя мощность потерь на управляю- |
|
||||||||
щем электроде PQAV> Вт (Т, = Tjm) |
|
|
|
|
|||||
Температура перехода, °С |
|
|
|
|
125 |
|
|||
максимально допустимая |
Тт |
|
|
|
|
||||
минимально допустимая |
TJMm |
|
|
|
- 5 0 |
|
|||
Температура хранения, °С |
|
|
|
|
50 |
|
|||
максимально допустимая |
Tstgm |
|
|
|
|||||
минимально допустимая |
Тщ тт |
|
|
-5 0 |
|
||||
Крутящий момент, Н |
м |
|
|
3,2+ 0,8 |
| |
5,6 ±0,5 | |
10±1 |
Таблица |
115 |
Характеризующие параметры тиристоров |
|
||
Параметр |
Т132-16, |
Т142-32, |
Т152-63, |
||
Т 142-40, |
|||||
|
|
|
Т 132-25 |
Т142-50 |
Т152-80 |
|
|
|
|
|
|
Импульсное напряжение в открытом состоя- |
2,20 |
2,10 |
1,95 |
||
нии UJM , В, не |
более |
(7) = 25 °С, 1Т = |
|
|
|
“ 3*14/ТДИп) |
|
|
1,4, |
1,25, |
1,15, |
Пороговое напряжение 11т(ТО)> В. не более |
|||||
(TJ =Tjm) |
|
|
1,3 |
1,25, |
U |
|
|
|
|
1,20 |
|
180