СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2013

Тиристоры – это четырёхслойные (p–np–n) кремниевые полупровод никовые приборы с внутренней поло жительной обратной связью (эффект «защёлкивания», или триггерный эф фект), имеющие два устойчивых со стояния. В зависимости от характе ра вольт амперной характеристики и способа управления, тиристоры раз деляют на следующие типы: ● диодные (динисторы); ● триодные тиристоры (SCR – Silicon Control Rectifier); ● запираемые тиристоры (GTO – Gate Turn Off); ● оптронные тиристоры (оптотирис торы); ● симметричные тиристоры (симис торы или триаки); ● оптронные симисторы. Триодные тиристоры (или просто тиристоры) в зависимости от распо ложения управляющего электрода (УЭ/Gate – G) делятся на тиристоры с катодным управлением и тиристоры с анодным управлением. В силовых тиристорах в основном используется ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 16 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2013 катодное управление, при котором управляющее напряжение приложено между УЭ и катодом. Эти приборы имеют ряд существен ных особенностей. Управление осу ществляется только процессом вклю чения приборов, т.е. после включения УЭ теряет свои свойства в части запи рания (за исключением запираемых тиристоров). Для выключения тирис тора необходимо, чтобы неосновные носители, накопленные в базовых об ластях анода (А) и катода (К), реком бинировали. В противном случае эти носители могут привести к появлению базового тока и повторному вклю чению тиристора. При выключении существует условие ограничения ско рости нарастания приложенного об ратного напряжения, поскольку быст рое увеличение запирающего напря жения может привести к появлению достаточно большого для переключе ния тиристора тока смещения, про порционального ёмкости его p–n пе реходов. Практически выключить ти ристор можно только понизив ток в силовой цепи (А К) до значения, мень шего тока удержания (holding current), или сделав напряжение на аноде об ратным. При этом скорости изме нения напряжения ( dv / dt ) cr и тока ( di / dt ) cr в силовой цепи не должны превышать допустимых (критичес ких) значений этих параметров с учё том максимальной рабочей темпера туры приборов. К достоинствам тиристоров, кроме простоты включения, можно отнести низкие потери проводимости, высо куюперегрузочную способность и на дёжность. Они могут соединяться как параллельно, так и последовательно. Основные электрические парамет ры тиристоров для силовой цепи: ● максимально допустимое обратное повторяющееся напряжение или прямое напряжение в закрытом со стоянии; ● максимально допустимый средний выпрямленный (среднеквадратич ный) ток; ● максимально допустимый импульс ный ток – для повторяющихся или единичных импульсов (за время, мс); ● максимальный ток удержания во включенном состоянии; ● прямое падение напряжения на включенном тиристоре; ● максимально допустимая (критичес кая) скорость нарастания тока во включенном состоянии; ● максимально допустимая (критичес кая) скорость нарастания напряже ния в закрытом состоянии. Основные электрические парамет ры тиристоров для цепи управления: ● максимальное напряжение управ ления; ● максимальный ток управления; ● параметры быстродействия; ● время задержки сигнала по управля ющему электроду; ● время выключения. Тиристоры являются приборами, критичными к скоростям нарастания прямого тока ( di / dt ) и прямого напря жения ( dv / dt ), поэтому для ограниче ния скорости нарастания тока и на пряжения рекомендуется применение специальных защитных цепей. При этом индуктивный реактор (дроссель) для ограничения di / dt при включе нии тиристора должен устанавливать ся последовательно с прибором (в большинстве случаев внутреннее ин дуктивное сопротивление источников напряжения, входящих в цепь вклю ченного тиристора, оказывается до статочным, чтобы не вводить допол нительную индуктивность LS). Цепи типа RC – демпфер или чаще RCD – снаббер, используемые для ограниче ния dv / dt , подключаются параллель но защищаемому прибору (выводы A К). Кроме того, параллельно этим выводам иногда включается быстро действующий блокирующий диод, а также может устанавливаться варис тор для ограничения возможных им пульсных высокочастотных перена пряжений. В настоящее время, вслед MCC...io1B TO-240 (TO-240AA) MCC...io8B Рис. 1. Двойные тиристорные модули IXYS I TAV = 18…116 A Двойные тиристорные модули IXYS Игорь Васильев (Украина) Наиболее высокие требования в силовой электронике предъявляются к надёжности оборудования и его энергетической эффективности, в связи с этим в последнее время всё более популярными становятся силовые модули. В данной статье рассмотрены основные типы двойных тиристорных модулей производства корпорации IXYS. Публикуется с разрешения CHIP NEWS Украина (http://www.chipnews.com.ua )