Силовые полупроводниковые приборы - тиристор и триак

Силовые полупроводниковые приборы - тиристор и триак
Силовые полупроводниковые приборы - тиристор и триак
Anonim
Image
Image

Тиристор 2, 5А; Пиковое повторяющееся напряжение вне состояния, Vdrm: 600 В; Текущий Igt: 500 мкА

Тиристор, также называемый кремниевым выпрямителем (SCR), представляет собой в основном четырехслойное трехпозиционное pnpn- устройство. Он имеет три терминала: анод, катод и ворота. Устройство включается путем подачи короткого импульса через затвор и катод. Когда устройство включается, ворота теряет контроль, чтобы выключить устройство.

Выключение достигается применением обратного напряжения на аноде и катоде. Тиристорный символ и его вольт-амперные характеристики показаны на рисунке 1. В основном существуют две классификации тиристоров: класс конвертера и инвертор. Разница между типом преобразователя и тиристором инверторного типа - это низкое время выключения (порядка нескольких микросекунд) для последнего.

Тиристоры типа преобразователя являются медленными и используются в естественных коммутационных (или управляемых по фазе) приложениях. Тиристоры с инверторным типом используются в приложениях с принудительной коммутацией, таких как прерыватели постоянного тока и DC-AC. Тиристоры инверторного типа отключены, заставляя ток обнулять, используя внешнюю схему коммутации.

Это требует дополнительных коммутирующих компонентов, что приводит к дополнительным потерям в инверторе.

Тиристоры - это высокопрочные устройства с точки зрения переходных токов, di / dt и dv / dt. Прямое падение напряжения в тиристорах составляет около 1, 5-2 В, и даже при более высоких токах порядка 1000 А оно редко превышает 3 В.

В то время как прямое напряжение определяет потери мощности устройства в состоянии при любом заданном токе, потеря мощности переключения становится доминирующим фактором, влияющим на температуру соединения устройства при высоких рабочих частотах. Из-за этого максимальные частоты переключения, используемые с использованием тиристоров, ограничены по сравнению с другими силовыми устройствами, рассмотренными в этом разделе.

РИСУНОК 1 - (а) Тиристорный символ и (б) вольт-амперные характеристики.

Тиристоры имеют I 2 t выдерживаемые возможности и могут быть защищены предохранителями. Нерегрессивный импульсный ток для тиристоров примерно в 10 раз превышает номинальный среднеквадратичный (среднеквадратичный) ток. Они должны быть защищены сетью демпфера для эффектов dv / dt и di / dt. Если указанный dv / dt превышен, тиристоры могут начать проводку без применения импульса затвора. В приложениях преобразования постоянного тока в переменный ток необходимо использовать антипараллельный диод с одинаковой номинальной мощностью для каждого основного тиристора.

Тиристоры доступны до 6000 В, 3500 А.

РИСУНОК 2 - (a) Символ триака и (b) вольт-амперные характеристики.

Симистор функционально представляет собой пару тиристоров с конверторным тиристором, соединенных в антипараллельном режиме. Символ симистора и вольт-амперные характеристики показаны на рисунке 2. Из-за интеграции симистор имеет плохой повторный dv / dt, плохую чувствительность тока затвора при включении и более длительное время выключения.

Triacs в основном используются в приложениях управления фазой, например, в регуляторах переменного тока для управления освещением и вентилятором и в твердотельных реле переменного тока.

ИСТОЧНИК: Каушик Раджашекара - Автомобильные системы Delphi