Тиристоры с улучшенными динамическими свойствами

Специфические типы тиристоров. Оптотиристоры

Основу таких тиристоров составляет оптоэлектронная пара, состоящая их четырехслойной кремниевой структуры и излучающего диода. Так как цепи излучающего диода электрически изолированы от кремниевой структуры и управление происходит только за счет энергии светового луча светодиода, то такой прибор обеспечивает электроизоляцию силовых цепей от цепей управления, что упрощает системы управления тиристорами. Промышленность выпускает оптотиристоры на токи 6,3; 10; 40; 100; 160; 250; 320 А.

Приборы на токи:

- 6,3; 10 А – имеют прижимную конструкцию;

- 40; 100; 160 А – штыревая конструкция;

- 250 и 300 А – таблеточная конструкция.

Максимальное рабочее напряжение электроизоляции между силовыми и управляющими выводами составляет 1000 В.

Обычные тиристоры предназначены для работы при частоте 500 Гц. Динамические свойства тиристоров определяются продолжительностью времени включения t_вкл и времени выключения t_выкл, t_вкл >> t_выкл и является потому определяющим.

Промышленность выпускает также тиристоры марок ТД, ТБ и ТЧ, обладающими улучшенными свойствами.

7.4.1. Тиристоры ТД

Данные тиристоры рассчитаны на частоту 500 Гц, но могут работать и при высоких скоростях. Для этой цепи в p-n-p-n-структуре применен эмиттер с локальными короткозамкнутыми участками, которые обеспечивают шунтирование емкостных токов. Применение специальной технологии создания p-n- переходов и высокая однородность их параметров по всей площади полупроводниковой структуры позволили повысить стойкость тиристоров к импульсной токовой нагрузке и обеспечить их работу при высоких скоростях нарастания тока при включении.

7.4.2. Тиристоры ТБ (быстродействующие)

Эти тиристоры обладают существенно уменьшенным t_выкл и t_вкл при значительных предельных токах и неповторяющихся напряжениях, а также повышенной стойкостью к скорости нарастания прямого напряжения и тока (t_выкл » 20-50 мкс, t_вкл» 5 мкс). Эти свойства обеспечивают работоспособность тиристоров ТБ при частотах до 10 кГц.

7.4.3. Тиристоры ТЧ (частотные)

Предназначены для работы на частоте 25 кГц (t_выкл » 12-30 мкс, t_вкл» 5 мкс). Повышение быстродействия этих тиристоров достигается путем специального выполнения p-n- переходов (уменьшение толщины базовых областей) и использование золота в качестве легирующей примеси, что ускоряет процесс рекомбинации электронов и дырок. Эти меры обеспечивают уменьшение времени жизни дирок в n-базе p-n-перехода, что ускоряет рассасывание заряда, накопленного в полупроводниковой структуре в период прохождения прямого тока. От этого заряда и скорости его рассасывания зависит переходного процесса запирания вентиля.

Тиристоры ТБ и ТЧ применяют в инверторах, импульсных регуляторах, прерывателях и преобразователях частоты.

Дата добавления: 2014-01-06