7. Устройство и характеристики семистора.

В симисторе или триаке (рис. 2.6.) имеются две встречно-параллельные тиристорные структуры, вольт-амперная характеристика такого прибора показана на рис. 2.7. Так как управляющий электрод соединен с p-базой и расположенной рядом с ним n-зоной, симистор может быть включен как положительным, так и отрицательным управляющим импульсом при положительном или отрицательном напряжении на главных электродах. Требуемый импульс тока управления зависит от его полярности и полярности напряжения на главных электродах.

Рис. 2.6. Структура симистора (триака): стрелки показывают прохождение тока при включении по управляющему электроду при положительном и отрицательном токах управления.

Рис. 2.7. Вольтамперная характеристика симистора

(обозначение участков характеристики те же, что на рис. 2.5)

8. Электрические свойства п/п вентилей, граничные параметры по напряжению.

Пар-ры всех п/п вентилей (рис. 2.8) подразделяются на предельные и характеризующие. Предельным пар-ом наз наибольшее или наименьшее допустимое значение пар-ра, при котором вентиль не повреждается и не выходит из строя. Харак-ие параметры (хар-ки) выражают измеренные св-ва вентилей. 1)Напряжение пробоя U_(BR) – харак-ет возможности п/п вентилей выдерживать обратное (запираемое) U. 2)Напряжение переключения U_(BO) – харак-ет возможности тиристора и симистора выдерживать прямое (блокирующее)U. 3)Для лавинных диодов и тиристоров допускается работа при резко увеличенном обратном I, когда обратное U превышает U пробоя, напр, при наличие импульсов перенапряжения, но при этом выделяющаяся в вентиле энергия не должна превышать определенного значения Р_RSH - предельная импульсная мощность. 4)Макс U, прикладываемое к вентилю, м/б повторяющимся (напр, комм-ые перенапряж) или неповторяющимся (напр, перенапряж при перекл-ях в схеме). Защита от перенапряж преобр-ля и вентилей должна обеспечить недопустимость превышения предельных значений U для используемых вентилей. 5)Пороговое U для диодов U_(ТО), тиристров и симисторов U_{Т (ТО)} - напряжение в точке пересечения прямого участка ВАХ с осью напряжения. 6)Динами-е сопротивление R_D (r_F = U_F / i_F - для диода; r_Т = U_Т / di_Т - для тиристоров и симисторов). 7)Мгновенное значение U на вентиле: u_F = U_(ТО) + r_F ·i_F  для диода. u_Т = U_{Т (ТО)} + r_Т ·i_Т  для тиристоров.

Рис. 2.8 Диаграммы, иллюстрирующие граничные и характеризующие параметры тиристоров по напряжению:

а - прямая и обратная ветви ВАХ; б - кривая напряжения, действующего на тиристоре; U_DWM - рекомендуемая амплитуда прямого рабочего напряжения; U_DRM - повторяющееся прямое блокируемое U; U_DSM - неповторяющееся прямое блокируемое напряжение; U_(ВО) - напряжение переключения; U_RWM - рекомендуемая амплитуда обратного рабочего напряжения; U_RRM - повторяющееся обратно запираемое U; U_RSM - неповторяющееся обратное запираемое U; U_(ВR) - напряжение пробоя;  - угол управления

8)Среднее за период значение U на вентиле:  для диода (где _ - угол проводимости),  для тиристоров. 9)Мощность потерь от прямого тока P_F(AV)= U_TO ·I_F(AV)+r_F ·I_F(AV)² для диода индекс F, для тиристора – Т. 10)Предельная нагрузка вентиля по I определяется наибольшей допуст темп-ой р-n перехода и наибольшей допуст плотностью тока в кремневой пластине и во внешних выводах. Поэтому в зависимости от условий охл-я задаются предельно допустимые значения среднего и действующего прямого I, амплитуды I в импульсном режиме, ударного I (для случая авар перег-ки) и max допустимое значение защитного показателя . При двух последних предельных пар-ах, определяющих перегрузочную способность вентиля в авар режимах и необходимых для разработки устр-в защиты вентиля по I, допустимая max тем-ра р-n перехода превышается. Это приводит к временной потере запирающих (блокирующих) св-в в прямом направлении у тиристоров и симисторов, так что ток в цепи не м/б прерван путем снятия управл импульсов. Кроме того, в зависимости от токовой перегрузки может снизиться запирающая способность вентиля в обратном направлении, в связи с чем при возрастании тока в случае КЗ необходимо предусмотреть откл цепи с помощью устр-в токовой защиты. 11)При работе вентилей на повышенных частотах пренебрегать потерями мощности при перекл-ях (комму-ми потерями) уже нельзя и разделять полные потери мощности на потери при переключении и потери от прямого тока нецелесообразно. При частотах выше 400 Гц средняя мощность потерь P_(av) определяется: P_(av) = W· f, где W - энергия потерь мощности от одного импульса; f - рабочая частота (частота следования импульсов анодного тока)