книги / Силовые полупроводниковые приборы
..pdf'и
т о |
|
|
|
V 7 |
|
т о |
|
|
|
||
г ч |
|
|
'" г " |
||
|
|
|
|||
900 |
|
|
|
|
|
а) |
|
|
в) |
||
700 |
|
|
|||
|
9- tj,,MC |
|
|
|
9 |
|
Рис. 11.53. Зависимости допустимой амплитуды |
||||
|
ударного неповторяющегося тока в открытом |
||||
|
состоянии IJ $M |
от |
длительности |
импульса г, |
|
|
при Tj = 25 “С |
(/) |
и |
Tj = TJm (2), |
UR = 0: |
|
а - Т25, б —Т50, |
в -Т 1 0 0 , .’ -Т 160 |
Рис. 11.54. Типичные зависимости отпирающего тока |
управления IQ J, |
от |
||||||||
длительности |
импульса |
управления |
tG |
при У’, = TJm |
(У), |
Tj = 25 °С |
(2) |
и |
||
|
Tj = Т]тт (3), |
{Уд = 12 В для |
всех типов тиристоров § 11.4 |
|
|
|||||
Рис. 11.55. Зависимости времени задержки |
(/) и времени включения гgt, |
(2) от |
||||||||
амплитуды |
управляющего |
импульса |
1FGM при температуре |
перехода |
25 “С, |
|||||
VD = 100 |
В, |
IT = IT AVm- |
t(; > 50 |
мкс, |
длительности |
фронта управляющего |
||||
|
|
импульса |
1 |
мкс дли всех |
типов тиристоров § 11.4 |
|
|
Рис. 11.56. Зависимость времени выключении tq, от амплитуды тока в от крытом состоянии I T при T,= TJm, diT/dt = —5 А/мкс, UR = 100 В, {/д = = 0,67 {/ддл/. duD/dt = (duoldt)crlt для всех типов тиристоров § 11.4
Рис. 11.57. |
Зависимость времени выключения tqm от скорости спада тока |
|
в открытом |
состоянии -dirJdt при T j= T jm, 1Т = IT A VHV UR = W0 |
В, (Уд = |
= 0,67 |
(Удлл/. dug/dt = (dur>ldt)cn, для всех типов тиристоров § |
11.4 |
Рис. |
11.58. |
Зависимость |
времени |
выключении tg, от |
обратного |
напря |
жения |
UR |
при 7} = TJm, |
1т = 1тлУт- |
duD/dt ={duD/dt)cr„, |
UD ~ 0,67 |
UoRMi |
|
|
d ij/d t = -5 А/мкс д л я всех типов тиристоров § 11.4 |
|
Рис. 11.59. Зависимость времени выключения 1„, от скорости нарастании напряжения в закрытом состоянии duojdt при Tj = TJm UR = 100 В, IT = 1тЛУт, dif/dt = -5 А/мкс, С/д =0,67 UO RM для всех типов тиристоров § 11.4
Рис. |
11.60. Зависимости заряда |
обратного восстановления Qrr, от скорости |
|
|
спада тока в открытом состоянии |
—dirldt при Tj = T.m, UR =100 В: |
|
а - |
Т25, б —Т50, в -ТЮО, Т160, |
/ —/у = 0,5 l TAVm, 2 - / г = 1ТАу,„, 3 - 1 Т = |
|
|
|
= ',5 |
AVui |
Рис. |
11.61. |
Зависимости времени |
обратного |
восстановления |
trr, от |
скорости |
|
|
спада тока в открытом/состоянии |
—diTldt при Т. = Tm , |
UR =100 |
В: |
|||
а - |
Т25, б - |
Т50, в - ТЮ0 /Т160, |
/ - |
1Т = 0,5 |
lTAym, 2 - l T = 1ТЛУт, |
3 - 1 Т = |
|
|
|
|
= 1.5 lTAVm |
|
|
|
Рис. 11.62. Зависимости критической скорости нарастания напряжения и за крытом состоянии (dii£,l dt)crU от-ампли туды напряжения в закрытом состоянии UD R M . при Tj = Т]т для всех типов тиристоров § 11.4 групп 1-6 по (du[)l dt)(rit
N N
Рис. 11.63. Переходные тепловые сопротивления переход - корпус |
Z ^ lJC (/) |
|
и переход-среда Z(,щца (2) |
|
|
а ~ Т25 (охладитель ОМ-002, |
У= 3 м/с), 6 —Т50 и в —Т100, |
Т160 (охла |
дитель |
0171-80, е = 6 м/с) |
|
223
11.5. Т И РИ С Т О РЫ Т И П О В Т9-250, Т2-320, T3-320, Т500, Т630, Т800, Т2-800, Т1000
Тиристоры типов Т9-250, Т2-320, Т500 (ТУ 16-529.793-73) *, T3-320, Т630, Т800, Т2-800, Т1000 (ТУ 16.529.863-74) * предназначены для при менения в высоковольтных блоках выпрямительно-инверторных под станций линий передачи постоянного тока, а также в цепях постоянно го ц переменного тока различных силовых установок частоты до
500Гц.
Тиристоры выпускаются в климатическом исполнении У, катего
рии размещения 2 или Т, категории размещения 3 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70. Тиристоры Т630, Т800, Т2-800 и Т1000 выпускаются также в климатическом исполнении ХЛ, категории размещения 2.
Тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и многократные удары длительностью 2—15 мс с ускорением 147 м/с2.
Анодом и катодом являются плоские основания, при этом поляр ность определяется с помощью символа, нанесенного на корпусе тиристора.
Предельно допустимые значения параметров тиристоров приве дены в табл. 11.19, характеризующие параметры —в табл. 11.20, типы рекомендуемых охладителей и нагрузочная способность тиристо ров —в табл. 11.21, зависимости параметров от различных условий — на рис. 11.65—11.78, габаритные и присоединительные размеры тири сторов —на рис. 11.64.
* В новых разработках не применять.
Таблица 11.19. Предельно допустимые значения параметров тиристоров
|
|
|
Параметр |
|
|
Т9-250 |
Т2-320; |
Т630; |
Г2-800; |
||
|
|
|
|
|
T3-320; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т500 |
Т800 |
Т1000 |
Повторяющееся |
импульсное |
напряжение |
400 - |
100- |
1600- |
1800- |
|||||
в |
закрытом |
состоянии |
и повто- |
1600 |
1400; |
2400) |
2400; |
||||
ряющееся импульсное обратное напряжение |
|
160010001000- |
|||||||||
URRM< в (диапазон |
температур от |
Тр,т |
|
2400; |
1800 |
1800 |
|||||
до TJm, импульсы напряжения однополупе- |
|
100- |
|
|
|||||||
рнодные синусоидальные, / = 10 м с ,/= 50 Гц, |
|
1600 |
|
|
|||||||
цепь управления |
разомкнута) |
|
|
|
|
|
|
||||
Максимально |
допустимый |
средний |
ток |
250 |
320; |
бзо- |
|
||||
В открытом СОСТОЯНИИ IjAVna А (Тс = 85 °С, |
|
||||||||||
|
320»; |
800 |
1000 |
||||||||
ток |
однополупернодный синусоидальный |
|
|||||||||
|
500 |
|
|
||||||||
угол проводимости |
Р = 180°, / |
= 50 Гц1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||||
Действующий ток в открытом состоя- |
400 |
785 |
1260; |
1260; |
|||||||
иии ITRMS А . |
(/'= 50 |
Гц) |
|
|
|
|
1570 |
1570 |
224
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 11.19 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т2-320; |
Т630; |
Т2-800; |
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
|
|
Т9-250 |
T3-320; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т800 |
Т1000 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т500 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ударный неповторяющийся ток в откры- |
6,1 |
9,3; |
14,3, |
17,6 |
|||||||||||||
том состоянии ITSм. кА (ток однополу- |
|
7,5; |
15,4 |
19,8 |
|||||||||||||
периодный, синусоидальный, одиночный им |
|
10,4 |
|
|
|||||||||||||
пульс |
/, = |
10 |
мс, |
С/д = 0; режим |
в |
цепи |
|
|
|
|
|||||||
управления: длительность фронта импульса |
|
|
|
|
|||||||||||||
до |
1 |
мкс, |
|
U x > |
10 |
В, |
внутреннее |
сопро- |
|
|
|
|
|||||
тивление источника |
управления 5 ± |
1 |
Ом, |
|
|
|
|
||||||||||
tQ > 50 мкс, |
Tj = 25 °С) |
|
|
|
|
|
|
|
8,5; |
|
16, |
||||||
То |
же при |
Tj = Tjm |
|
|
|
|
|
|
5,5 |
13; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,8; |
14 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,5 |
|
40 - 200 |
Критическая |
скорость |
нарастания |
тока |
2 0 - |
7 0 - |
20-200 |
|||||||||||
* |
открытом |
|
состоянии |
(di-jidt)crj„ |
А/мкс |
200 |
400; |
|
|
||||||||
(Tj = Tj,„, |
V o — |
0,67 U |
Q R M |
, |
J |
|
|
|
2 0 - |
|
|
||||||
|
|
I ’' 2/уд Pm. |
|
|
|
|
|||||||||||
/ = |
1 ч- 5 Гц, длительность воздействия |
10 с, |
|
100; |
|
|
|||||||||||
параметры |
источника управления, как |
для |
|
7 0 - |
|
|
|||||||||||
ITSM ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
||
Средняя мощность потерь на управляю- |
|
См. рис. 11.67 |
|
||||||||||||||
щем |
электроде PcAV> Вт (7) = Т^) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Температура |
перехода, |
°С |
TJm |
|
|
T3-320 — НПО°С, остальные |
|||||||||||
|
максимально |
допустимая |
|
|
|||||||||||||
|
минимально допустимая |
TJmm |
|
|
|
+ 125'С |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
-50 |
|
|||||||||||
|
Температура хранения, |
°С |
|
|
|
|
|
60 |
|
||||||||
|
максимально допустимая |
Tstgm |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
минимально допустимая |
Tslgmin |
|
|
|
|
-50 |
|
|||||||||
Осевое усилие сжатия, |
кН |
|
|
|
8 -1 2 |
13-17** |
20-24 |
23-28 |
*При Тс = 75 °С.
**Для T3-320 —10 - 1 4 кН.
Таблица |
II.20. Характеризующие параметры тиристоров |
|
|||
Параметр |
Т9-250 |
Т2-320; |
Т630; |
Т2-800; |
|
T3-320; |
|||||
|
|
|
Т500 |
Т800 |
Т1000 |
|
|
|
|
|
|
Импульсное напряжение в открытом со- |
1,85 |
2,1; |
2,3; |
2,3; |
|
стоянии UTM’ В> |
не более (Tj = 25 °С, |
|
2,3; |
2,1 |
2,Г |
1т~ 3,14/ Гд гт ) |
|
|
2,1 |
|
|
8 О. Г Чсбовский и др. |
225 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 11.20 |
||
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
|
|
|
Т9-250 |
Т2-320; |
Т630 |
Т2-800; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T3-320; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т80О |
Т1000 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т500 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пороговое напряжение и-р/то)* |
не более |
0,96 |
1,36; |
1,35; |
1,30; |
||||||||||||
3 II |
£ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,08; |
1,10 |
1,25 |
|
Дифференциальное сопротивление в откры- |
1,2 |
1,30 |
|
|
|||||||||||||
0,9; |
0,5; |
0,4; |
|||||||||||||||
том |
состоянии |
rj, |
мОм, |
не |
более (Tj = Tjm) |
|
1,22; |
0,4 |
0,33 |
||||||||
Повторяющийся импульсный ток в закры- |
15 |
0,64 |
|
|
|||||||||||||
20; |
50; |
70; |
|||||||||||||||
том состоянии IDRM 11 повторяющийся им- |
|
40; |
50 |
70 |
|||||||||||||
пульсный обратный ток IRRM, мА, не более |
|
20 |
|
|
|||||||||||||
(Tj = TJm> |
UD - |
UDRM, UR = URRM) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Ток включения IL, мА, не более (7y = 25 °C, |
350 |
580; |
420; |
400; |
|||||||||||||
Up — 12 В; режим в цепи управления: форма |
|
350; |
420 |
400 |
|||||||||||||
напряжения |
трапецеидальная, |
tQ — 50 |
мкс, |
|
580 |
|
|
||||||||||
длительность |
фронта 1 |
мкс, |
Ьх = 10 В, внут- |
|
|
|
|
||||||||||
реинее |
сопротивление |
источника |
5 ± |
1 |
Ом) |
|
|
|
|
||||||||
Ток удержания 1ц, мА, не более (7^ = 25 °С, |
150 |
350; |
200 |
200 |
|||||||||||||
U p — 12 |
В, |
цепь |
управления |
разомкнута) |
|
100; |
|
|
|||||||||
Отпирающее напряжение управления UQ J , В, |
|
350 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
не более (Up — 12 В, ток управления постоян |
|
|
|
|
|||||||||||||
ный, сопротивление цепи тока в открытом |
|
|
|
|
|||||||||||||
состоянии не более 10 Ом): |
|
|
|
|
|
9,0 |
10,0 |
5,0 |
8,0 |
||||||||
|
Ту —Tjjnfn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Tj = 25 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,0 |
6,0 |
3,5 |
5,0 |
|||
Неотпнрающее напряжение управления UQD, |
2,5 |
5,0 |
2,5 |
3,0 |
|||||||||||||
|
0,5 |
|
|
||||||||||||||
В, ие менее (Ту = Т^,, 1}D = 0,67 l/ддд/, |
напря |
|
|
|
|
||||||||||||
жение источника управления |
постоянное) |
|
|
|
|
||||||||||||
Отпирающий ток управления I(jj, А, не |
|
|
|
|
|||||||||||||
более (условия, как для UQT): |
|
|
|
|
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,6 |
|||||||||
|
Т) = Tjmitt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
7у = 25 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
Время |
включения |
tgt, |
мкс, |
не |
|
более |
30 |
20; |
30 |
30 |
|||||||
(Tj = 25 °С, Up = 100 В, Ij= ITAV, |
параметры |
|
25; |
|
|
||||||||||||
источника управления, как для IJSM) |
|
|
|
20 |
|
|
|||||||||||
Время задержки tg(j, мкс, не более (ус |
|
5 |
|
|
|||||||||||||
ловия, |
как для |
tgl) |
|
|
1„, |
|
|
|
|
|
|
100- |
250 |
250 |
|||
Время |
выключения |
|
мкс, |
не |
|
более |
7 0 - |
||||||||||
(Tj = Tjm, |
diT/dt — —5 |
|
А/мкс, |
|
/j- = |
iTAVm, |
250 |
250; |
|
|
|||||||
Up — 100 |
В, |
U |
|
0,67 UDPM, |
dujyfdt — |
|
250; |
|
|
||||||||
= (du[)ldl)cm, длительность l j не менее 500 мкс, |
|
100-250 |
|
|
|||||||||||||
длительность Up не менее 50 мкс, сопро |
|
|
|
|
|||||||||||||
тивление источника Uо до 1 кОм, RQ > 1 кОм) |
|
|
|
|
|||||||||||||
Заряд обратного восстановления Qn, мкКл, |
440 |
300; |
600; |
600; |
|||||||||||||
ие |
более |
(Tj—Tm, |
1т= IT AVm> длительность |
|
220; |
650 |
600 |
||||||||||
1т |
не |
меиее |
0,2 |
мс, |
di^dl = — 5 |
А/мкс, |
|
450 |
|
|
|||||||
UR = 100 В, форма |
/у трапецеидальная) |
|
|
|
|
|
226
|
|
|
|
|
|
Продо 1 жеиие табл 11.20 |
||
|
|
Параметр |
|
Т2-320; |
Т630, |
Т2-800, |
||
|
|
Т9-250 T3-320; |
Т800 |
Т1000 |
||||
|
|
|
|
|
|
Т500 |
|
|
Время |
обратного |
восстановления trr, мкс, |
20 |
8; |
20; |
20, |
||
не более |
(условия, |
как для |
Qrr) |
|
15; |
25 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
Критическая скорость нарастания напряже- |
20--1000 |
200 -1000 |
||||||
ния в закрытом состоянии (duD/di)crl,, В/мкс |
|
|
|
|
||||
(Tj = Tjm, |
UD = 0,67 VDRM, |
длительность UD |
|
|
|
|
||
не менее 50 мкс, цепь управления разомкнута) |
|
|
|
|
||||
Тепловое |
сопротивление |
переход —корпус |
0,057 |
0,05; |
0,026 |
0,024; |
||
R,hjc. °С/Вт, |
не более (постоянный ток) |
|
0,04; |
|
0,021 |
|||
|
|
|
|
|
0,07 |
0,038 |
|
|
Тепловое сопротивление |
переход —анодный |
0,05; |
0,045 |
0,042; |
||||
вывод корпуса RthjcA> °С/Вт, не более (по- |
|
0,06; |
|
0,036 |
||||
стоянный ток) ■ |
|
|
|
0,05 |
|
|
||
Тепловое сопротивление переход —катодный |
0,30 |
0,15; |
0,06 |
0,055; |
||||
вывод корпуса RthJCK, °С/Вт, не более (по- |
|
0,12; |
|
0,05 |
||||
стоянный |
ток) |
|
|
|
0,15 |
|
|
|
Вероятность безотказной работы за 10000 ч |
|
0,95 |
|
|
||||
Масса, |
кг, |
не более |
|
0,15 |
0,31 |
0,345 |
0,375 |
Таблица 11.21. Рекомендуемые охладители и нагрузочнаи способность тиристоров
|
|
1тАУт> А, ПРН |
7’а = 40°С |
|
|
Тип |
Тип |
(30 °С —вода) и |
|
||
|
|
R-thchi С/Вт |
|||
тиристора |
охладителя |
скорости |
расходе воды |
||
|
|
|
|||
|
|
воздуха 12 м/с |
6 л/мин |
|
|
Т9-250 |
ОА-013 |
150 |
|
0,01 |
|
ОА-020 |
200 |
- |
|||
|
|
||||
T3-320 |
ОА-026 |
200 |
- |
0,01 |
|
Т2-320 |
ОА-026 |
260 |
480 |
0,01 |
|
ОМ-103 |
|
||||
|
|
|
|||
Т500 |
0243-150 |
430 |
|
0,01 |
|
ОМ-104 |
|
780 |
|||
|
|
|
|||
Т630 |
0353-150 |
400 |
_ |
|
|
Т800 |
0353-150 |
480 |
— |
|
|
Т2-800 |
0353-150 |
440 |
- |
0,005 |
|
Т1000 |
0353-150 |
530 |
|
|
227
Рис. 11.64. Габаритные н установочные размеры тиристоров, мм: а —Т9-250, Т2-320, T3-320, Т500; б - Т630, Т800, Т2-800, Т1000
Размер |
Т9-250 |
T3-320 |
Т2-320, |
Т500 |
Dx |
0 3 0 ± 1 |
0 4 0 + 1 |
0 4 0 ± 1 |
|
D |
0 60 max |
0 73 max |
0 7 3 шах |
|
А |
19 ± 1 |
22 + 1 |
22 ± 1 |
|
dx |
2 отв. 02,7, |
2 отв 02 ,7 |
2 отв |
0 2 ,7 |
h |
13+0,2 |
13+0,2 |
13+ 0,2 |
|
02 |
137 + 5 |
315 + 5 |
164 ± 5 |
|
D 2 |
031 ± 1 |
0 4 6 + 1 |
0 4 6 + 1 |
|
Рис. 11.65. |
Предельные характеристики открытого состояния тиристоров ири |
|
|
7}=25°С (/) |
и Tj = Т)т (2): |
о —Т9-250; |
6 —T3-320; «-Т 2-320; |
г -TSOO; д - Тб30, е - Т800; ж - |
|
Т2-800; |
з —Т1000 |
Рнс. 11.66. Зависимости допустимой амплитуды ударного неповторяющегося
тока в открытом состоянии ITSM о* |
Длительности импульса 1г при |
7} = 2 5 °С (/) |
||
а — Т9-250; |
» Tj = тт |
(2), UR = 0: |
ж - Т1000; |
|
6 - T3-320; « - Т2-320; |
г - |
TS00; д - Т630; « -Т 8 0 0 ; |
||
|
з |
- Т2-800 |
|
|
Um,В |
N- 6 |
|
|
|
зо |
|
|
|
го
/ /
юУ ч 5
*1
*в хге , Л
Рнс. 11.67. Предельно допустимые характеристики управляющего электрода: а —Т9-250, Т2-320, T3-320, Т500; 6 - Т630, Т800, Т2-800, Т1000
Кривая |
Скважность |
Длительность импульса |
Мощность Рем* Вт |
|
|
|
управления tQ> мс |
а |
б |
|
|
|
||
I |
1 |
Постоянный ток |
4 |
6 |
2 |
2 |
10,0 |
6,5 |
7 |
3 |
4 |
5,0 |
10 |
12 |
4 |
10 |
2,0 |
18 |
20 |
5 |
16,7 |
1,2 |
25 |
- |
6 |
200 |
0,1 |
250 |
250 |
229
4
3
z
1
JrSMiK^
7
6
5
4
3
10
a
8
7
6
■TTSM,k^
11
10
Л
2^ |
... |
а)
10 |
ZO |
40 |
BO |
80100 t , M c |
|
S 1 |
|
|
|
|
Z |
|
|
|
|
г) |
|
|
|
10 |
ZO |
40 |
60 |
80 100 t ,M C |
1
2Ч
|
е) |
|
10 |
20 |
40 SO 80100 t,MC |
,К 'А
\l
9
8
7
В |
го |
40 |
SO 80100 * , м с |
10 |
з ) |
40 SO 80100 i,M C |
|
10 |
ZO |
||||||
Р и с . П . 6 8 . |
З а в и с и м о с т и |
д о п у с т и м о й |
а м и л и т у д ы |
у д а р н о г о |
и е п о в т о р я ю и д е г о с я |
||
т о к а в о т к р ы т о м с о с т о я н и и / r a w о т д л и т е л ь н о с т и п е р е г р у з к и / п р и Tj = 2 5 ° С ( / ) |
|||||||
|
|
и |
г , = Tjm (2), |
U R = 0 ,8 U R R M - |
|
а - Т 9 - 2 5 0 , б - T 3 - 3 2 0 , в - Т 2 - 3 2 0 , г - Т 5 0 0 , д - Т 6 3 0 , е - Т 8 0 0 , ж - Т 2 - 8 0 0 ;
з — Т 1 0 0 0
230