15. Элементная база силовых выпрямительных устройств. Параметры и характеристики.

Выпрямителями являются диоды, транзисторы, тиристоры, оптроны.

Особенности конструкции – приборы имеют достаточно массивный корпус.

Виды структур:

– Штырьевые (жёсткий или гибкий вывод)

– Фланцевые

– Таблеточные

Классификация силовых диодов:

В – вентиль

ВЛ – лавинный

ВВ – с водяным охлаждением

ВЛ5–100–6–0,32 (ВЛ5 – конструкция, 100 – номин ток, 6 – код обратного напряжения, 0,32 –падение прямого напряжения)

Силовые транзисторы: Г –германиевый, К ­–кремниевый, П – полевой, Т – биполярный

Выполняются на токи до 100А, рассеиваемой мощности до 500Вт, Uкэ = до 500В

Силовые тиристоры: Т–тиристор, ТЛ–лавинный, ТЧ–высокочастотный, ТЛВ – с водяным охлаждением, ТС – симметричный

Т-50-2 (50-ток, 2 – индекс по обратному напряжению)

Силовые оптроны изготавливаются из арсенида галлия.

АОД –диодный, Т–транзисторный, У–тиристорный

АОТ – 123В -123 мощности с водяным охлаждением

16. Параллельное и последовательное соединение вентилей.

Параллельное соединение. На вольт-амперных характеристиках (прямые ветви) двух вентилей, рассчитанных на одинаковый номинальный ток Iвн (рис. 1), прямое падение на­пряжения для первого вентиля будет равно ∆U1 (кривая 1), а для второго – ∆U2 (кривая 2). Если соединить параллельно такие вентили и пропустить ток, который будет больше, чем номинальный ток каждого вентиля, то общее прямое падение напряжения на них ∆U0 будет больше, чем ∆U1 и меньше, чем ∆U2. Соответственно падению напряжения ∆U0 токи в вентилях будут иметь величины I1 и I2.

Ток первого вентиля намного больше тока второго вентиля. Следовательно, первый вентиль окажется перегруженным. Его р-n переход начнет интенсивно нагреваться, а внутреннее сопротивление снижаться, что повлечет за собой дальнейшее увеличение нагрузочного тока и выход вентиля из строя. Таким образом, разброс ветвей вольт-амперных характеристик вентилей при параллельном соединении обусловливает неравно­мерную нагрузку их. Во избежание такого нежелательного явле­ния применяют симметрирующие устройства в виде добавочных резисторов, включаемых последовательно с вентилями. Однако эта мера связана с потерями энергии в добавочных резисторах.

Для уравнивания токов в параллельно включаемых вентилях и эффективно использование индуктивных реакторов-дели­телей (рис. 20, а). Простейшие токовыравнивающие реакторы имеют две обмотки и общий магнитопровод. Под действием токов вентилей в обмотках 1 и 2 наводятся эдс. Каждая из эдс на­правлена так, что уменьшает ток в вентиле, в котором он увеличи­вается, и, наоборот, увеличивает в том вентиле, где он уменьшается. В результате разность токов в вентелях, включенных параллельно, уменьшается.

Последовательное соединение. Если вентили соединены после­довательно, то разброс обратных ветвей вольт-амперных характе­ристик приводит к неравномерному распределению обратного на­пряжения между отдельными вентилями. При протекании общего для всех последовательно со­единенных вентилей обратного тока наибольшее напряжение прикладывается к вентилю, обладающему наиболее высоким сопро­тивлением, что может вызвать его пробой, а затем пробой и всех остальных последовательно включенных вентилей.

Для предохранения вентилей от подобных повреждений их шун­тируют резисторами. Однако этот способ не обеспечивает нужного эффекта при динамическом режи­ме работы.

С учетом этих факторов вентили дополнительно с рези­сторами шунтируются конденсаторами, образующими емкостной делитель напряжения.