FMCC GROUP
Компоненты и технические решения для силовой электроники

Силовые тиристоры ABB Semiconductors

тиристоры igct abb semiconductors
Силовые тиристоры IGCT
IGCT (мощные тиристоры с интегрированным управлением) - это прогрессивный ключ с функциями включения и выключения для современных преобразовательных устройств средней и высокой мощности во всех сферах применения. Все управляемые тиристоры IGCT фирмы ABB Semiconductors - прижимные приборы. Они прижимаются с достаточно большим усилием к охладителям, которые обеспечивают тепловой и электрический контакт к выводам тиристора. Так как управляемый тиристор IGCT по форме и содержанию является родственником GTO, он интересен заказчикам, использующим GTO для перехода к новым системам разработки и для совершенствования существующего оборудования (с минимальными изменениями) используя современные технологии высоковольтных зарубежных тиристоров IGCT.
фазовые тиристоры abb semiconductorsФазовые силовые тиристоры
Мощные тиристоры обычно используются как вентили тока фазового управления для преобразования переменного тока в постоянный и наоборот, работающие на низких частотах (часто на линейной частоте переменного тока). В проводящем состоянии силовые тиристоры имеют очень малые потери, что делает их привлекательными для эффективного управления большими токами и энергией.
тиристоры gto abb semiconductorsЗапираемые силовые тиристоры (GTO)
Запираемый тиристор (GTO) — это ключ, который может быть выключен или включен посредством управляющего электрода. Для его работы требуется источник тока, а потребляемая им мощность выше, чем у ключей IGBT и IGCT. Все ключи GTO производятся в таблеточных корпусах. Такая конструкция позволяет им надежно прижиматься к охладителям, которые обеспечивают электрический и тепловой контакт к выводам управляемого силового тиристора.

Силовые тиристоры высоковольтные - нормально-разомкнутый ключ, включаемый подачей малого импульса тока на управляющий электрод. Однажды включенные мощные тиристоры остаются в проводящем состоянии даже когда прекращается воздействие импульса управления. Он возвращается в "закрытое" (блокирующее состояние), когда ток спадает до определенного минимального значения (ток удержания) или когда направление тока меняется на обратное.

Силовые тиристоры, высоковольтные, обладают четырехслойной p-n-p-n структурой и тремя выводами

  • управляющий электрод – G
  • анод A
  • катод C
силовые тиристоры

Структура силового тиристора

К катоду подключается положительный полюс источника питания, а к аноду отрицательный.

мощные тиристоры
Открытое состояние тиристора.

Отрытое состояние силового тиристора наступает при подаче положительного смещения на затвор относительно катода. После достижения порогового значения напряжения затвора VGT (ток через затвор имеет значение IGT), управляемый тиристор переходит в открытое состояние. Для стабильного перехода в открытое состояние при коротком управляющем импульсе (менее 1 мкс), пиковое значение порогового напряжения необходимо увеличить.

После достижения тока нагрузки значения IL, управляемый тиристор будет оставаться в открытом состоянии, при отсутствии тока затвора.

Следует отметить, что значения параметров VGT, IGT и IL указаны в спецификации для температуры перехода 25°C. Эти значения возрастают при понижении температуры. Поэтому внешние цепи мощного тиристора должны рассчитываться для поддержания необходимых амплитуд VGT, IGT и IL при минимальной ожидаемой рабочей температуре

Коммутация тиристора.

Для перехода тиристора в закрытое состояние ток нагрузки должен опустится ниже значения тока удержания IH на время, в течение которого все свободные носители заряда смогут освободить переход. При работе в цепях постоянного тока этого можно достичь уменьшением тока нагрузки до нуля, что дает возможность выключения тиристора. В схемах переменного тока цепь нагрузки уменьшает ток в конце каждой полуволны. В этот момент мощные тиристоры, высоковольтные возвращается в закрытое состояние.

Возможен переход управляемого тиристора в проводящее состояние в случае не удерживания тока ниже IH достаточное время.

Следует отметить, что значение IH указывается для температуры перехода 25°C и, подобно IL, оно уменьшается при повышении температуры. Поэтому, для успешной коммутации, цепь должна позволять уменьшаться току нагрузки ниже IH достаточное время при максимальной ожидаемой рабочей температуре перехода.