різке зростання зворотного струму (ділянка 5), пов'язане з лавинним пробоєм тиристора. Ділянка 5 є забороненим ділянкою роботи тиристора.
На малюнку 2.7 а наведена схема управління тиристором. Керуючі імпульси амплітудою Е У (рисунок 2.7 б) подаються на керуючий електрод через резистор R У, службовець для обмеження струму. Діаграма управління тиристором (малюнок 2.7 в) служить для вибору параметрів схеми управління. Жирними лініями на малюнку 2.7 в показані межі області існування вхідних характеристик відповідних мінімальному і максимальному опору керуючого переходу. Заштрихованная область 1 - це область існування струмів управління, при яких тиристор не включається при мінімальних напругах на аноді. Криві 2 - це гіперболи постійної середньої потужності, що виділяється на керуючому переході при різній відносній тривалості імпульсів А= ( t І · 100% )/ T (малюнок 2.7 б), де t І - час імпульсу, а Т - період їх слідування. На діаграмі показані також гранично допустімие значення струму і напруги управління.
За діаграмою управління вибираються значення Е У, R y і t І (А), при яких струм управління I У і напруга на керуючому електроді U У повинні знаходитися всередині дозволеної області. Під час дії керуючого імпульсу справедливе рівняння, записане за другим законом Кірхгофа для ланцюга управління (малюнок 2.7 а)
Е У=U У + I У · R У або U У=Е У - I У · R У. (2.3)
Рівняння (2.4) є прямою, яка може бути побудована по двох точках: якщо I У=0, то U У=Е У; якщо U У=0, то I У=Е У / R У.
При значеннях Е У, R У , обраних на малюнку 2.7 в, що не перевищуються допустимі величини I У. ДОП, U У.ДОП, а значення А не повинно перевищувати 0,1%.
Динамічні характеристики тиристорів
Динамічні характеристики тиристорів визначаються за перехідними процесам включення і виключення.
Малюнок 2.7. Схема управління тиристором (а); форма сигналу керування (б) і діаграма управління тиристором (в)
. Перехідний процес включення. Схема включення тиристора і перехідні процеси при включенні тиристором активного навантаження наведені на малюнку 2.8. Включення відбувається не миттєво, так як повинні відбутися складні фізичні процеси, пов'язані з накопиченням носіїв зарядів в середніх шарах і розширенням проводить каналу від керуючого електрода по всьому об'єму. Для кількісної оцінки процес включення розбивається на ряд інтервалів. Час включення тиристора t вкл - це час від моменту подачі керуючого імпульсу до моменту спаду напруги на тиристорі до 0,1 початкового значення (воно становить кілька мікросекунд)
t вкл=t з + t Н, (2.4)
де t з - час затримки (час від моменту подачі керуючого імпульсу до моменту спаду напруги на тиристорі до 0,9 початкового значення); t Н - час наростання (час зміни напруги на тиристорі від 0,9 до 0,1 початкового значення або наростання струму від 0,1 до 0,9 сталого значення).
Однак після закінчення часу включення тиристор ще не повністю включається і напруга на ньому продовжує спадати до сталого значення. Час спаду напруги на тиристорі від 0,1 початкового до сталого значення називається часом встановлення t УСТ (воно становить 10 ... 500 мкс).
При включенні тиристора миттєва потужність втрат може досягати дуже великих значень. Наприклад, якщо Е = 1000 В, а I УСТ=1000 А, то Р mах=0,5Е · 0,5I УСТ=250000 Вт=250 кВт. Щоб полегшити умови роботи тиристора при включенні, доцільно включити послідовно з тиристором індуктивність L (малюнок 2.8). Це знизить швидкість наростання анодного струму і зменшить втрати при включенні. З урахуванням допустимих втрат при включенні тиристора вводиться параметр допустима швидкість наростання анодного то=(10 ... 100)
Малюнок 2.8. Перехідний процес включення: схема включення (а) і перехідні процеси включення тиристора (б)
. Перехідний процес виключення. На малюнку 2.9 показана схема подачі на включений тиристор зворотної напруги, і наведені часові діаграми перехідних процесів, що виникають при виключенні тиристора.
Перехідний процес виключення тиристора складається з двох етапів:
) відновлення замикаючої здібності в зворотному напрямку;
) відновлення керованості в прямому напрямку.
На інтервалі 0 - t 1 тиристор знаходиться у включеному стані
(анодний струм дорівнює I вуст, пряме напруга дорівнює UT). При додаток до тиристору стрибком зворотної напруги анодний струм починає з...
