Оқулық «Білім беруді дамыту федералдық институты»
жүктеу/скачать 21,72 Mb. Pdf көрінісі
|
Nemtsov-E-lektr-tehnika-zh-ne-e-lektronika.-O-uly-
- Бұл бет үшін навигация:
- ТИРИСТОРЛАР
| I
e ( t 2 ) / R 13.29- сурет 13.7. МГц дейін) жоғары және кедергілері қосулы күйде төмен ( 10 -3 Ом дейін) болады. Төмен басқару қуаты энергетикалық электроника үшін бір кристалда күш элементтері орналастырылатын, толық басқарылатын транзисторлық кілттер, оларды қосу, ажырату және қорғау схемаларын, сондай - ақ жүктемені тексеру, басқару және реттеу схемаларын жасауға мүмкіндік береді. Мұндай транзисторлық кілттер зерделі кілттер (IPM— intelligent power module) деп аталады. ТИРИСТОРЛАР Тиристор — екі тұрақты күйі және жабық күйден ашық күйге, сондай - ақ керісінше ауыса алатын үш не одан көп тізбектей қосылған р-n - өткелдері жартылай өткізгіш аспап. Тиристордың р - және n- типті жартылай өткізгіштердің кезек - кезек төрт қабаты бар құрылымы ең кең таралған (13.29 - сурет). Тиристорлар басқарылатын не триодтық және басқарылмайтын не диодтық болып бөлінеді. Диодтық тиристордың екі шықпасы болады – анодтық және катодтық. Оны айнымалы ток тізбегінде бір тұрақты күйден екіншісіне ауыстыру жүктемелік сипаттама әдісімен анықталады (2.32- суретті қараңыз). Осы жерде және одан әрі тиристорлардың и 370 13.30- сурет УЭ 13.31- сурет ВАС - ы бейинерциалды, яғни I(U ) = i(u) деп аламыз. е = Е т sin ωt ЭҚК нөлдік мәннен біркелкі ұлғайған кезде диодтық тиристор әуелі жабық болады және тізбектегі ток аз болады (ВАС - тағы 1 - нүкте, 13.29 - суретті қараңыз). Диодтық тиристордың ВАС - ындағы 2 - нүктеде кернеу U = U қос қосу кернеуіне жетеді. е ЭҚК - ң одан әрі тіпті біраз ғана ұлғаюы тізбектің жұмыс режимінің күрт өзгеруіне (ВАС - тағы 3 - нүкте), яғни диодтық тиристордың қосылуына әкеледі. е ЭҚК азайған кезде тізбектегі процестер кері тәртіпте жүреді. ВАС 4 - нүктесінде кернеу ажырату кернеуіне жетеді. е ЭҚК - ң одан әрі азаюы диодтық тиристордың ажырауына әкеледі. Симметриялық диодтық тиристорлар да қолданылады, олардың шартты белгісі мен ВАС - ы 13.30 - суретте келтірілген. Триодтық тиристорда (тиристор) анодтық және катодтық шықпалардан басқа басқарушы электрод (БЭ) шықпасы да болады, ол не катодқа жақын р - аймаққа, не анодқа жақын n - аймаққа қосылады. Осыған сәйкес тиристорды катодтық және анодтық басқару болады. Біріншісі ең көп таралған түрі болып табылады. Катодтық басқарылатын тиристордың құрылымы, шартты белгісі және ВАС - ы 13.31 - суретте келтірілген. 371 13.32- сурет U бас басқару кернеуі өзгерген кезде тиристорды U қос қосу кернеуі де өзгереді. Сәйкесінше, оны басқарылатын кілт ретінде пайдалануға болады. Триодтық тиристорды ажырату үшін оның тогын нөлге дейін азайтып, одан кейін біраз уақыттың ішінде U < 0 кернеуін қосу қажет. Триодтық тиристорлардың негізгі кемшілігі – U бас басқару кернеуі болмаған жағдайда, сондай - ақ анод пен катодтың арасындағы кернеудің ұлғаю жылдамдығы d U /d t > 0 жоғары болған жағдайда, өздігінен қосылу мүмкіндігі. Бұл p-n - өткелдерінің токтар арқылы ұлғаюымен түсіндіріледі. Триодтық тиристордың өздігінен қосылуы ол заряд тасушыларының термогенерациялану нәтижесінде қызған кезде де орын алуы мүмкін (13.3 - суретті қараңыз). Жабылмалы триодтық тиристорлар басқарылатын тиристорлардың бір түрі болып табылады, оларда жабу ұзақтығы жағынан қысқа, кері полярлылықты U бас кернеуі импульстарының есебінен де болуы мүмкін. Олардың шартты белгісі катодтық және анодтық басқару үшін сәйкесінше 13.32, а және б суреттерінде келтірілген. Тек басқарылмалы қосылатын тиристорлар бір операциялық деп аталады; ал басқарылмалы қосылатын және ажыратылатын тиристорлар екі операциялық деп аталады. Жабылмалы тиристорлар (IGCT — Integrated Gate Commutated Thyristors) 4500 А дейінгі токтарға, 6000 В дейінгі коммутацияланатын кернеулерге және 20 кГц дейінгі коммутация жиілігіне арналып шығарылады. Жабылмалы тиристорлардың негізгі артықшылығы оқшауланған бекітпелі биполярлық транзисторлармен салыстырғанда (13.6 - бөлімшені қараңыз) – коммутацияланатын токтар мен кернеулердің жоғары мәндері және төмен статикалық шығындар қуаты. Жабылмалы тиристорлар жоғары қуатты электр жетектер мен тұрақты токтағы беріліс желілеріне арналған электр энергиясын түрлендіру құрылғыларында басқарылатын кілттер ретінде қолданылады. |