Выбор и расчет тиристоров.

 

Средний ток тиристора:

Максимальный ток тиристора:

 

Максимальное обратное напряжение на тиристоре:

Выбор тиристоров производится в соответствии с параметрами I_vcp и U_vобр, затем тиристоры проверяются на I_доп.ср.

Выбор номинального тока тиристора.

Максимально допустимый средний ток тиристора, указанный в паспортных данных (номинальный ток), определен при так называемых квалификационных условиях (частоте 50 Гц, однополупериодном синусоидальном токе, температура корпуса 85⁰ С, угле проводимости 180⁰ и т.д.). Реальные условия работы (особенно охлаждение) полупроводниковых приборов в значительной степени отличаются от квалификационных, что затрудняет выбор тиристора по току. Предварительное значение номинального тока в предполагаемых условиях охлаждения определяются по соотношению:

 

, где

 

K₀ – коэффициент условий охлаждения тиристора (K₀ = 2…4 при естественном охлаждении тиристоров на стандартных радиаторах), К_iw = 0.5…0,8 – коэффициент запаса по рабочему току, принимаем К₀ = 2, К_iw = 0.65:

 

Выбор класса тиристора по рабочему напряжению.

Класс тиристора определяется допустимым значением повторяющегося импульсного напряжения , деленным на 100. Напряжение тиристора не должно быть меньше амплитуды рабочего напряжения на тиристоре. Уровень запаса выбирается из условия получения приемлемых параметров устройств ограничения перенапряжений и потерь в них.:

 

> , где

 

– коэффициент запаса по рабочему напряжению, =0,5…0,8 выбираем =0,7.

 

= / 0,7 = 687,89 В.

 

Выбираем полупроводниковый прибор со значением , наиболее близким к рассчитанному. Выбираем тиристоры типа Т123-200-7.

Охладители предназначены для отвода тепла от полупроводникового прибора и создания приемлемого теплового режима. Выберем охладитель типа О123-100.

Параметры тиристора приведены в таблице 2.

 

Таблица 2.

Параметр	Предельно допустимое значение
Средний ток в открытом состоянии, Ivср,А
Действующий ток в открытом состоянии, Iос,А
Повторяющееся импульсное обратное напряжение, Uзс В
Пороговое напряжение U0 , В	1,1
Максимально допустимая температура перехода Тп.мах	125 0С
Дифференциальное сопротивление Rд , Ом	0,0015
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, А/мкс
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, dUзс/dt, В/мкс
Установившееся тепловое сопротивление переход - среда,°С/Вт	0,08

 

В нормальном режиме работы температура p-n перехода не должна превышать максимального допустимого значения, для чего необходимо выполнить условие:

 

 

Максимально допустимый средний ток тиристора определяется по реальным условиям охлаждения и работы прибора:

 

где U₀ – пороговое напряжение; R_Д – дифференциальное сопротивление тиристора в открытом состоянии, Ом; Т_П.МАХ – максимально допустимая температура p-n перехода; Т_С – температура окружающей среды; R_Т(П-С) – установившееся тепловое сопротивление переход – среда, Кф – коэффициент формы тока, равный отношению действующего значения тока к среднему.

Так же Кф определяется из графика зависимости от угла управления. Используя шестипульсную схему выпрямления, данный коэффициент определяем по кривой №4. При α=0° Кф=2.65.

Тепловое сопротивление переход-среда определяется суммой тепловых сопротивлений переход - корпус, корпус - охладитель, охладитель - среда

+0,70=0,8