7.8.7. Содержание отчета.

- схему последовательного АИР;

- временные диаграммы для двух вариантов преобразователя;

- таблица 6.11;

- графики снятых зависимостей;

- выводы.

7.8.8. Контрольные вопросы

1. Каково назначение последовательного резонансного автономного инвертора?

2. Почему происходит отдача энергии источника Е в сеть переменного тока?

3. За счет чего обеспечиваются условия закрывания и открывания тиристоров?

4. Как противо - ЭДС влияет на ток потребляемый из сети постоянного тока?

5. Какой вид коммутации используется в резонансном автономном инверторе?

6. Почему в резонансных инверторах используются тиристиры, а не электромеханические ключи?

7. Напряжение какой сети (постоянного или переменного тока) влияет на величину противо-ЭДС инвертора?

8. Практикум по решению задач

8.1 Тепловые характеристики полупроводниковых вентилей

Данный материал в равной мере относится к диодам, тиристорам, симисторам и силовым транзисторам.

Температура.

Температура различных точек кремниевой шайбы при работе п/п вентиля не одинакова, наибольшей является температура p-n-перехода _j.Верхнее и нижнее предельные значения этой температуры определяют область рабочих температур вентиля. Температура p-n-перехода является исходной при расчете допустимых нагрузок вентиля по току и требуемого при этом охладителя. Кроме того, для расчетов необходимо знать температуру корпуса прибора _c, измеряемую в определенных точках на корпусе, температуру охладителя (радиатора) _h, определяемую в заданной точке поверхности контакта охладителя с вентилем, и температуру окружающей среды _a, т.е. температуру воздуха, непосредственно граничащего с охладителем. При жидкостном, (например, при водяном) охлаждении _a -температура охлаждающей жидкости.

Установившееся тепловые сопротивления определяются, когда темпера­тура всех компонент вентиля достигла установившегося значения. Полное тепловое сопротивление между p-n-переходом и окружающей средой определяется по формуле

R_thja=(_j-_a)/P_tot, (8.1)

где P_tot-полная мощность потерь.

Полное тепловое сопротивление состоит при одностороннем охлаждении вентиля из трех составляющих:

R_thja=R_thic+R_thch+R_thha (8.2)

Здесь R_thic-полное тепловое сопротивление от p-n-перехода к корпусу вентиля:

R_thic=(_j-_c )/P_tot (8.3)

Тепловое сопротивление контакта между вентелем и радиатором

R_thch=(_c -_h)/P_tot (8.4)

R_thha-тепловое сопротивление радиатора:

R_thhа=(_h -_a)/P_tot (8.5)

Эквивалентная схема для тепловых процессов приведена на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Эквивалентная тепловая схема вентиля при установившемся режиме

Внутреннее тепловое сопротивление вентиля R_thic зависит от его конструкции. Тепловое сопротивление R_thch зависит от условий монтажа вентиля, т.е. от качества контактной поверхности, от прижимного усилия (определяемого закручивающим моментом), от наличия изолирующей шайбы между корпусом вентиля и охладителем и от смазки контакта.

Тепловое сопротивление охладителя зависит от размеров и формы охладителя, от его конструкции и ориентации в пространстве, от скорости движения и количества охлажденной среды, а при естественном воздушном охлаждении - также и от разности температур между охладителем и

о кружающей средой, т.е. от потерь мощности вентилей (рис. 8.2. а, б).

Рис. 8.2. Зависимость теплового сопротивления R_thha радиатора от скорости охлаждающего воздуха  при принудительном охлаждении (а) и от мощности потерь P_tot в вертикально расположенном вентиле при естественном охлаждении (б)

Если полное тепловое сопротивление и мощность потерь в вентиле из­вестны, то температуру p-n-перехода можно найти из (8.6):

_j =_a+P_tot ·R_thja (8.6).

Если полное тепловое сопротивление неизвестно, то измерив темпера­туру корпуса прибора найдем его по уравнению

_j =_c +P_tot·R_thjс (8.7).