Выбор номинального тока вентиля

Предварительное значение номинального тока в предполагаемых условиях охлаждения определяется по соотношению:

                                                                              (3.8.1.2.1)

где  – коэффициент запаса по рабочему току;  – коэффициент условий охлаждения фазного вентилей. При естественном охлаждении вентилей на стандартных радиаторах принимается .

А

Выбор класса вентиля по рабочему напряжению

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

                                                                          (3.8.1.3.1)

где  – коэффициент запаса по рабочему напряжению.

В.

Учитывая вышеизложенное возьмем вентили:

тиристор T152-80 [6]

диод Д132-80 [7].

Таблица 3.8.1.3.1 Параметры тиристора и диода.

Параметр	Тиристор Т152-80	Диод Д132-80
TП.MAX, ^0С	125	125
UОБР. П, В	1300-2000	100-1400
IMAX.ДОП., А	80	80
RT(П-С), Ом	2.55	2.9
U0порог, В	1.1	0.83
RДиф, мОм	4.1	2.1
IУД, кА	1.3	1.3

Выбор типа охлаждения.

Охладители предназначены для отвода тепла от полупроводникового прибора и создания приемлемого теплового режима.

Для выбранных полупроводниковых приборов рекомендуемые охладители:

— для тиристора О151-80,

— для диода О231-80.

 

Проверка фазных полупроводниковых приборов

Проверка по нагреву рабочим током

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

                                                                                 (3.8.1.5.1.1)

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

                             , (3.8.1.5.1.2)

где  – пороговое напряжение, В;  – дифференциальное сопротивление вентиля в открытом состоянии, Ом;  – максимально допустимая температура p–n перехода, ;  – температура окружающей среды, ;  – установившееся тепловое сопротивление переход–среда, .

Для тиристора: А,

.

Для диода:       А,

Условие выполняется, следовательно, для тиристора и диода в нормальном режиме работы температура p–n перехода не превышает максимально допустимого значения.

 

Проверка по аварийному току

Для защиты вентилей полупроводниковых преобразователей в аварийных режимах работы используются быстродействующие автоматические воздушные выключатели. В этом случае при анализе теплового режима можно считать, что через вентиль проходит один импульс аварийного тока и выделяется количество тепла, соответствующее тепловому эквиваленту . Защитный показатель вентиля определяется по значению ударного неповторяющегося тока  следующим выражением, .

                                                                       (3.8.1.5.2.1)

Для тиристора:              

Для диода:                     

Полупроводниковый прибор будет устойчив к тепловому воздействию аварийного тока при выполнении условия:

               (3.8.1.5.2.2)

.

Условие (3.8.1.5.2.2) не выполняется. Следовательно, требуется защита вентилей плавкими предохранителями.