А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Час - вимикання - тиристор

Час вимикання тиристорів збільшується з підвищенням температури, що також пов'язано із зростанням часу життя носіїв, з уповільненням процесу рекомбінації нерівноважних носіїв у базових галузях тиристора.

Тимчасові залежності напружень на першому і другому емітерний переходах і струму через тиристор під час перемикання тиристора з відкритого в закритий стан. Час вимикання тиристорів збільшується з підвищенням температури, що також пов'язано із зростанням часужиття носіїв заряду, з уповільненням процесу рекомбінації нерівноважних носіїв у базових галузях тиристора.

Час вимикання тиристорів залежить від типу тиристора, крутизни спадання струму di /dt, температури напівпровідникової структури і для тиристоріврізних типів коливається в діапазоні від 10 до 250 мкс.

Час вимикання тиристора - від моменту, коли прямий струм через тиристор, знижуючись, досягає свого нульового значення, до моменту, коли тиристор здатний витримувати прикладається в прямому напрямкунапруга певної амплітуди і швидкості наростання.

Час вимикання тиристора зменшується зі збільшенням швидкості наростання замикаючого струму, але коефіцієнт замикання при цьому падає, що збільшує необхідну для виключення амплітуду негативного струмууправління. Таким чином, індуктивність контуру замикання повинна бути оптимізована між необхідною швидкістю процесу вимикання і економічністю вихідного вузла драйвера, обумовленої струмовим навантаженням його елементів.

Час вимикання тиристорів на відміну від вентилів слабо залежить від величини зворотного струму.

Час вимикання тиристора має бути мінімальним. Тиристори слід використовувати у складі низькочастотних інверторів. Для високочастотних інверторів більш придатні біполярні чи МОП - транзистори.

Величина часу виключення тиристора може бути визначена з (25) при умові, що в момент часу викл заряд надлишкових носіїв в широкій базі не перевищує 10% величини заряду рівноважних носіїв.

Pаспределеніе відносин часу виключення при 100 С і 205С для тиристорів типу КУ201 (Е 83. При нагріванні час вимикання тиристора помітно збільшується (рис. 4.17), що пояснюється зростанням часу життя неосновних носіїв, причому закон зміни /викл /() близький до лінійного .

При цьому час вимикання тиристора, у якого до початку процесу за запирання в n - базі був накопичений надлишковий заряд дірок 7шач et - L. Tih In[7шач /( 9кр - Чем эф) 1 - Если импульс повторно прикладываемого прямого напряжения в конце интервала выключения отсутствует или прямое напряжение возрастает очень медленно ( о - 0), то статическое время выключения тиристора тв.

Зависит ли время выключения тиристора от температуры и величины прямого тока.

Зависимость времени выключения тиристоров типа Д238 от температуры окружающей среды. Абсолютную зависимость времени выключения тиристоров от температуры окружающей среды в связи со значительным разбросом начального времени выключения для отдельных образцов привести не представляется возможным. Увеличение времени выключения с ростом температуры окружающей среды вызвано характерным для полупроводниковых структур увеличением времени жизни носителей зарядов при повышении температуры.

Для измерения времени выключения тиристоров существует ряд схем. Наибольшее распространение получила, схема, приведенная на рис. 5.20, а. Выключение тиристора Т в этой схеме производят с помощью конденсатора С, который периодически подключают к исследуемому тиристору ИТ.

Получено выражение для времени выключения тиристора, характеризующее время полного рассасывания избыточного заряда в базовых областях выключенного тиристора.

Факторы, влияющие на время выключения тиристора.

Однако для приближенных расчетов времени выключения тиристора вполне приемлемо пользоваться (8.25) и (8.26), которые отличаются простотой и наглядностью.

Из приведенных формул следует, что время выключения тиристора зависит от тока в открытом состоянии перед началом процесса выключения, от скорости спада тока, от обратного напряжения, прикладываемого к тиристору в процессе выключения, и от амплитуды и скорости нарастания повторно прикладываемого импульса напряжения.

Следовательно, согласно выражению (2.87), время выключения тиристоров типа КН102 можно уменьшить в 2 - 5 раз путем приложения обратного напряжения. Однако на практике пятикратное уменьшение времени /выкл не достигается, что можно объяснить следующим образом. При выклкь чении тиристора путем приложения обратного напряжения заряд Qpвыкл сосредоточивается у центрального перехода. Поэтому при восстановлении прямого напряжения на аноде остаточный заряд будет вызывать протекание большего тока через центральный переход, чем равный ему заряд, характеризующийся равномерным распределением по базе, что наблюдается в случае разрыва цепи анода.

Зависимость времени выключения тиристора от величины прямого тока, протекающего через открытый тиристор. Как видно из ( 26), время выключения тиристора прямо пропорционально времени жизни избыточных носителей в широкой базе и зависит от величины прямого тока через открытый тиристор. Лц), рассчитанная по ( 26), и экспериментальные кривые времени выключения тиристоров Д235 в функции прямого тока, снятые для нескольких приборов.

Кривая напряжения на тиристоре. Это время должно быть больше, чем время выключения тиристора /Выкл, ибо в противном случае последний включится в момент перехода прямого напряжения через нуль, что приведет к ложному срабатыванию тиристора и, следовательно, к короткому замыканию в схеме.

Известно, что время жизни тр определяет время выключения тиристора.

Зависимость времени выключения тиристора от величины прямого тока, протекающего через открытый тиристор. Как видно из ( 26), время выключения тиристора прямо пропорционально времени жизни избыточных носителей в широкой базе и зависит от величины прямого тока через открытый тиристор. Лц), рассчитанная по ( 26), и экспериментальные кривые времени выключения тиристоров Д235 в функции прямого тока, снятые для нескольких приборов.

Защита с емкостным прерыванием аварийного тока.

Время запаса ta во всяком случае должно быть больше времени выключения тиристора.

? асчет показывает, что, в отличие от диодов, время выключения тиристоров не зависит от амплитуды выключающего сигнала.

Таким образом, предельная рабочая частота преобразователя определяется не только временем выключения тиристора, но и указанными выше факторами.

Обязательным условием нормальной работы инвертора является /5 ыкл, гДе выкл - время выключения тиристора.

Комбинация тиристор - обратный диод на основе дискретных приборов ( а и. Применение комбинации тиристор - диод на основе дискретных приборов может привести к увеличению времени выключения тиристора в схеме. Под действием электромагнитной индукции в контуре тиристор - диод возникает реактивный ток i и время восстановления обратной запирающей способности тиристора резко увеличивается.

Схема кольцевого счетчика ( коммутатора на триодных тиристорах. К недостаткам схемы следует отнести ограничение предельных значений частоты переключений, связанное с временем выключения тиристора и наличием емкости в цепи управления.

Кривые тока и напряжения на тиристоре при переклю. Следовательно, время, в течение которого к тиристору приложено обратное напряжение, должно быть больше времени выключения тиристора. В противном случае возможны самопроизвольные включения, которые могут привести к нарушению работы устройства.

В пересчетных схемах, основанных на ячейках рис. 8.1 а-г, быстродействие ограничивается временем перезаряда коммутирующего конденсатора, которое значительно превышает время выключения тиристоров.

? асчеты и экспериментальные исследования показали, что с ростом скорости нарастания повторно приложенного импульса прямого напряжения от мЗ до 500 в /мксек при /0 600 в время выключения тиристоров с различными параметрами может возрасти на 20 - 40 % по сравнению с ВЫк.

Счетчики и распределители, построенные по способу выключения тактовым импульсом и содержащие коммутирующий транзисторный ключ ( см., например, рис. 8.10), могут обеспечить быстродействие, близкое к времени выключения используемых тиристоров, причем без уменьшения в процессе счета амплитуды выходного сигнала, что, как показано ниже, свойственно режиму неполного перезаряда коммутирующего конденсатора.

Однако из-за роста критического заряда включения с повышением эффективности технологической шунтировки при прочих равных условиях возрастают времена включения ( и времена задержки), увеличиваются импульсные напряжения в открытом состоянии, уменьшаются ударные неповторяющиеся токи в открытом состоянии, падает di /dt - стойкость тиристоров, уменьшаются времена выключения тиристоров, возрастают отпирающие и неотпирающие токи и напряжения управления.

Зависимость тока управления тиристором от длительности импульса управления.

Процесс выключения тиристора связан с исчезновением избыточных носителей заряда вследствие их рекомбинации и ухода носителей заряда через р - n - переход. Время выключения тиристора /выкл определяется как время, протекающее от момента, когда прямой ток через тиристор, снижаясь, достигает своего нулевого значения, до момента, когда тиристор способен выдержать прикладываемое в прямом направлении напряжение определенной амплитуды.

Предельный ток ( максимально допустимое среднее за период значение тока частотой 50 Гц) при заданной температуре корпуса определяет тип тиристора. Время выключения тиристора - это промежуток времени от момента, когда прямой ток через тиристор достиг своего вуленсго значения, до момента, когда тиристор способен выдерживать, не переключаясь, прикладываемое в прямом направлении напряжение.

Если анодное напряжение начинает быстро увеличиваться в конце процесса запирания структуры ( рис. 2 - 6), то протекающий через емкость коллекторного перехода ток смещения вызовет накопление дополнительных зарядов в базах прибора и ухудшит условия запирания. Время выключения тиристора в условиях повторно прилагаемого импульса прямого напряжения, с крутым передним фронтом увеличивается.

Выкл называется промежуток времени от момента прохождения прямого тока через нулевое значение до момента, когда можно повторно приложить прямое напряжение U пер без опасности отпирания тиристора. Время выключения тиристоров 20 - 25 мксек. Время выключения больше времени включения, поэтому оно определяет выбор частоты коммутации тиристоров в различных схемах статических преобразователей.

Включение тиристора VS1 вызывает разряд конденсатора С1 током, направленным встречно току включенного тиристора VS2 и, следовательно, выключение последнего. Время выключения тиристора определяется постоянной времени разрядной цепи z CiRH.

Зависимость напряжения переключения тиристора от скорости изменения подаваемого на него напряжения с учетом только барьерной емкости коллекторного перехода ( кривая 1 и с учетом только барьерных емкостей эмиттерных переходов ( кривая 2. При выключении тиристора путем разрыва цепи рассасывание неравновесных носителей заряда происходит только в результате рекомбинации. Поэтому время выключения тиристора в этом случае может быть довольно большим и зависит от времени жизни носителей заряда.

? егулирование напряжения с помощью тиристоров. Время включения тиристоров зависит от времени, необходимого для восстановления его запирающих свойств в прямом направлении. По существу время выключения тиристора определяет предельную частоту его возможных включений. Время выключения тиристоров типа ВКДУ-150 находится в пределах 80 - 200 мксек.

Величина напряжения устанавливается равной напряжению класса испытуемого тиристора. При измерении времени выключения тиристоров ВКДУ бО устанавливается величина duafdt 20 в /мксек.

При выключении тиристора путем разрыва цепи основных электродов рассасывание неравновесных носителей заряда происходит только в результате рекомбинации. Такой способ выключения применяется, когда время выключения тиристора не влияет на работу той или иной схемы.

? асчетные зависимости нормированного времени выключения тиристора от обратного напряжения.| Зависимость нормированного времени выключения тиристора от температуры. Через tq ( Q ]на малюнку позначено час вимикання тиристора без додатка зворотної напруги. Видно, що tq зменшується з ростом зворотної напруги, прагнучи в межі до насичення. Останнє пов'язано з тим, що Q /, прагне до насичення з ростом UR. Видно також, що відносне зменшення tq тим більше, чим більше dujdt. Пояснюється це тим, що з ростом du /dt збільшується (Знак, а різниця QKp - 2нак зменшується і роль доданка Q /, в (8.26) зростає.

Відкритий тиристор може бути закритий тільки шляхом переривання струму навантаження. При цьому час переривання повинно бути не менше часу виключення тиристора, яке характеризує перехід вентиля від провідного до замкнений стан. Час вимикання для більшості тиристорів не перевищує 100 мксек.

Схема вимірювання залишкового лапряженія і вимикає струму (а, включають напруги і струму (б і сімейство статичних характеристик тиристора (в.

Більш складні вимірювальні схеми застосовуються для дослідження часових характеристик приладів. В якості прикладу на рис. 2.12 показана діаграма процесу вимірювання часу вимикання тиристора і функціональна блок-схема напівавтоматичного вимірювача. Час перемикання тиристора - це мінімальний проміжок часу з моменту припинення прямого струму через тиристор, починаючи з якого останній тримає пряме напряженіе4 відповідної крутизни і амплітуди.