Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Силовые полупроводниковые приборы

..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.44 Mб
Скачать

Р А З Д Е Л 17

ТИРИСТОРЫ

ОПТРОННЫЕ

ТИПОВ

ТО 125-10,

 

Т0125-12,5, ТО2-10, ТО2-40

 

Тиристоры

оптронные типов

ТО125-10 и

Т0125-12,5

(ТУ 16-529 933-82) и типов ТО2-10, ТО2-40 (ТУ 16-729.040-76) * предназ­ начены для работы в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц и могут применяться в электроприводах, различных пре­ образователях электроэнергии, бесконтактной коммутационной аппа­ ратуре.

Тиристоры допускают эксплуатацию при температуре окружаю­ щей среды от —40 до +45°С для Т0125 и от —60 до +45°С для Т02, атмосферном давлении 0,085 —0,105 МПа, относительной влажности 98 % при 35 °С.

Особенностью оптронных тиристоров является связь цепи упра­ вления с силовой цепью только с помощью светового луча при отсут­ ствии гальванической связи.

Климатические исполнения и категории размещения У2, ОМ2, ТЗ (для Т02) и У2, УХЛ2, ТЗ (для ТО125) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Тиристоры допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и ударных нагрузок до 147 м/с2.

Тиристоры Т02-Ю и ТО2-40 выпускаются в штыревом исполне­ нии, анодом является медное основание, катодом —жесткий основной вывод. Тиристоры ТО125-10 и ТО 125-12,5 имеют фланцевое основание, являющееся анодом тиристора. Расположение электродов показано на рис. 17.1.

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приве­

дены в табл. 17.1, характеризующие параметры —в табл.

17.2, типы

рекомендуемых охладителей и

нагрузочная способность

тиристо­

ров —в табл. 17.3, зависимости

параметров от различных

условий —

на рис. 17.2—17.14, габаритные и присоединительные размеры тири­ сторов —на рис. 17.1.

В настоящее время взамен приборов ТО2-10 и ТО2-40 разработана новая серия оптронных тиристоров (Т0132-25, ТО132-40, ТО142-50, Т0142-63, ТО 142-80) по ТУ 16-729.367-82 на токи 25, 40, 50, 63 и 80 А, повторяющиеся напряжения 600-1200 В, серийный выпуск которых будет начат в 1985-1986 гг. Электроприводы на основе оптронных тиристоров могут быть широко использованы в металлургической, угольной и других отраслях промышленности.

* В новых разработках не применять.

341

Табпща 17 1 Предельно допустимые значения параметров оптронных тиристоров

«л о С-Г

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

1Л

 

О

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

 

 

•'t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

CI

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

н

и

 

н

Повторяющееся импульсное

напряжение

в

за­

1001400

1001000

крытом состоянии UDRM и повторяющееся им­

 

 

 

 

 

пульсное обратное напряжение URRM,В (диапа­

 

 

 

 

 

зон температур от Tjmm до

 

Tjm, импульсы

на­

 

 

 

 

 

пряжения

однополупериодные

синусоидальные,

 

 

 

 

 

/ = 10 мс J = 50 Гц, цепь управления разомкнута)

 

 

 

 

 

Максимально допустимый средний ток в

от-

10

12 5

10

40

крытом

состоянии

iTAVm*

A

(J’c =

85°C,

 

ток

 

 

(70

С) (70 С)

однополупериодный синусоидальным, угол прово­

 

 

 

 

 

димости

Р = 180°, / — 50 Гц)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Действующий ТОК В открытом СОСТОЯНИИ IjRMbi

15,7

19,6

16

63

А (/= 50 Гц)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ударный неповторяющийся ток в открытом

400

450

270

880

состоянии JxSAf’ А

(ток

 

однополупериодный

си­

 

 

 

 

 

нусоидальный,

одиночный

импульс

/, = 10

мс,

 

 

 

 

 

С/д = 0, режим в цепи управления

длительность

 

 

 

 

 

фронта импульса 1 мкс, UK=

12 В, tQ> 100 мкс,

 

 

 

 

 

Tj = 25 °С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То же при Tj =

TJm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

350

250

800

Критическая скорость нарастания тока в

от-

 

100

 

20, 40

крытом состоянии (dijjdt)Lnt,

А/мкс

(Г, =

TJm,

 

 

 

 

 

UD = 0,67 VDR M , IT < 2 iTAVim/ = 1

-

5 Гц,

дли­

 

 

 

 

 

тельность воздействия 10 с, параметры источ-

 

 

 

 

 

ника управления, как для ITSM)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя мощность потерь на управляющем

 

 

См

рис

17 4

электроде PGAV, Вт (7)=

Т,т)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура

перехода,

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

максимально

допустимая

Tjm

 

 

 

 

 

110

 

100

 

минимально

допустимая

 

Т]тт

 

 

 

 

 

60

 

40

 

Температура

хранения,

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

максимально

допустимая

Tstgm

 

 

 

 

 

55

 

60

 

минимально допустимая

 

T5lgmm

 

 

 

 

 

60

 

—50

Крутящий момент, Н

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,6 ± 0,6

Табшца

17 2

Характеризующие параметры

оптронных тиристоров

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

ТО125-10

125ТО-12,5

10-ТО2

 

40-ТО2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Импутьсное

напряжение

 

в

открытом

 

со­

 

1,40

 

1,75

 

стоянии

U TM,

В,

не

более

 

(7} = 25 С,

1т =

 

 

 

 

 

= ЗЛ41ТАУт)

342

Параметр

 

 

Пороговое напряжение U T (TO)>

В,

не более

(Tj - Тт )

сопротивление

в

открытом

Дифференциальное

состоянии гр> мОм,

не более (Т} = Tjm)

 

Повторяющийся импульсный ток в закрытом

состоянии

ID R M

и повторяющийся импульсный

обратный

ток

IR R M , мА, не более (Т} = Tjm,

Продолжение табл 17 2

10

1/Э

 

 

гГ

 

 

Т0125

1/Э

ТО2-10

ТО2-40

н

 

п

 

 

о

0,93

0,92

1,38

1,14

13,4

11

13,0

4,7

 

3

1,3

3,0

U D =

V DRM>

11R =

V RRM)

не

более

(7^ = 25°С,

 

14

20

Ток

включения

/^,

мА,

 

U D = 12

В)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

10

14

Ток

удержания

/#,

мА,

не

более

(7^ = 25 °С,

V D = 12 В)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отпирающее

напряжение

управления

V Q T , В

3,0

 

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,5

 

20

Неотпирающее напряжение управления

UQ D ,В,

0,9

 

0,8

не менее

(Г, =

Tjm, UD = 0,67 UDRM)

 

 

 

 

 

 

Отпирающий ток управления I Q J ,

м

А ,

н е более

 

 

 

(условия,

как

для

U Q

J )

 

 

 

 

 

 

 

100

 

300

TJ

Tjmm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 25 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

150

Время включения t,.;, мкс, не более (7/ = 25°С,

10

 

15

f/д =

100 В,

rT =lTAVm)

 

 

 

 

 

 

 

5

 

10

Время

задержки Л.,-/, мкс, не более (условия,

 

как для

Ig,)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7j = T/m,

 

50-150

Время

выключения tq, мкс, не более

100

dijldt = —5

А/мкс,

1т~!тАУт<

T R -- 100

В,

 

 

 

UD = 0,67 UDR M ,

duDldl = (duDldt)cn,,

длитель­

 

 

 

ность Ij- не менее 500 мкс)

 

 

 

 

 

 

 

24

76

Заряд

обратного восстановления

 

Q rr, мкКл,

 

не более

(Tj = Tjm, If=IfAVm> Длительность

Ij

 

 

 

не менее

0,2

мс, difjdl —

—5 А/мкс,

 

U R = 100

В,

 

 

 

форма If трапецеидальная)

 

 

 

 

 

 

 

4,6

7,3

Время обратного восстановления tn , мкс, не

 

более

(условия,

как для

Q rr)

 

 

 

 

 

 

 

 

Критическая

скорость

нарастания

напряжения

20-500

20-100

в закрытом состоянии (dufjldt)cnt, В/мкс (7)= Tjm,

 

 

 

Uf, = 0,67 U C R M ,длительность Уд не менее 50 мкс)

 

 

 

Тепловое сопротивление переход —корпус

 

1,5

1 76

I 0,467

°С/Вт, не более (постоянный ток)

 

 

 

 

2

 

 

Электрическая прочность изоляции между сило­

 

2

вой и управляющей цепями, кВ, не менее (фор­

 

 

 

ма импульса напряжения синусоидальная, ( = 60 с,

 

 

 

/ —50 Гц, Tj -

25 "С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вероятность безотказной работы за 1000 ч

 

0,998

0,95

Масса,

кг,

не более

 

 

 

 

 

 

 

 

0,025

0,038

343

Таблица 17 3* Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность

 

 

о п т о т и р и с т о р о в

 

 

Тип опто­

Тип

>ТА Vm, А, при

Та = 40 °С и

 

естественном

скорости

Я/ЛсА» С/Вт

тиристора

ох тадитетя

 

 

охлаждении

воздуха 6 м/с

 

ТО2-10

ОА-047

6,6

_

0,15

0241-80

9,5

 

 

ТО2-40

ОА-047

13,0

0,15

0241-80

18,5

30

 

 

Полярность излучающего диода, (минус)

Рис. 17.1. Габаритные и установочные размеры тиристоров: а — ТО2-10, ТО2-40, б - Т О 125-10, ТО 125-12,5

344

1,2 1,0-

1,6

u T,B

flL rll___ L__t

1 ,0

1 ,2 1 ,0

u T , 6

Рис. 17.2. Предельные

характеристики

открытого

состояния

тиристоров при

 

7} = 25°С (/) и

Tj = T]m (2)

 

 

а -

ТО2-10,

6 - ТО2-40

 

 

Рис.

17.3. Зависимости допустимой

амплитуды ударного неповторяющегося

тока

в открытом состоянии

IT S M от

длительности импульса

при / 25 (

 

(/)

и

Tj = Tjm (2), UR = 0:

 

 

а -

ТО2-10, 6 - ТО2-40

 

Рис. 17.4. Предельно допустимые характерис­ тики управляющего электрода для тиристоров ТО2-10, ТО2-40

Кри-

Скваж-

Длительность

Мощность

импульса

в 1Я

ность

управления

Ром< Вт

 

 

tG, мс

 

/

200

0,1

0,75

 

400

0,05

1,25

345

Рис. 17.5

Типичные зависимости отпирающего тока управления /(,/-* от дли­

тельности

импульса управления

lG при Т = Т .т (1), Т. = 25°С (2), Т . - Т . т1п

 

а -

(Д f/д = 12 В:

 

Т02 10, 6 - ТО2-40

Рис.

17.6. Зависимости времени

задержки

(1) и времени включения G,r*

(2)

от

амплитуды управляющего

импульса

1Г0М при

7} = 25“С, t/д = 100

В,

 

I T = IrAVnb

lG = ЮО

мкс; diQldt =

1 А/мкс:

 

 

а —ТО2-10,

6 - Т О 2 40

 

 

Рис. 17.7.

Зависимости

времени выключения igt от амплитуды тока в

открытом

состояния

I JA V ПРИ 7j = TJm (1) и

7] = 25”С (2), dij'/dt = —5 А/мкс,

 

=

100 В,

1/д = 0,67 UD RM ,

dup/dt = {du[)l dl)cn,

 

 

 

a —TO2-10, б —TO2-40

346

Рис

17 8. Зависимости

времени

выкночения г(^

от скорости

спада

тока

в

открытом состоянии

—diT(dt

при

1т — ^ТАУт*

= 100

В,

 

UD = 0,67

VDRM duDjdt — (duj)l dt)cnl

 

 

 

 

a -

T02

10, 6 -

TO2-40

 

 

 

Рис.

17 9.

Зависимости времени

выктючения

от

обратного напряжения

VR

при

Tj = Tjm, lT = lT A V m ,

duDjdt = (duDjdt)cnt,

UD = 0,67 UDRM,

 

 

dijfdt = -5 А/мкс:

 

 

 

 

а —ТО2-10, 6 - ТО2-40

 

 

Рис. 17.10. Зависимости времени выключения t„, от критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии (duDjdi)iru при Т} = Tjm UR = 100 В,

>Т = {TAVm, dijjdl = -5 А/мкс, UD —0,67 UDRM а —ТО2-10, б —Т02 40

Рис. 17 11. Зависимости критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии (du£)/dt)cnl от амплитуды напряжения в закрытом С О С Т О Я Н И И I'Dft \jf. при Tj = Tj„, п я групп 1-3 по (duDjdt)cnt для тиристоров ТО2-10, ТО2-40

347

Рис. 17.12. Зависимости времени обратного восстановления trrm

скорости

спада тока в открытом состоянии -di Tjdt при Г = T/m, 1/Л = 100 В

/

7 = I T t v

а —ТО2-10; б —ТО2-40

 

А

Рис. 17.13. Зависимости заряда обратного восстановления Qrrm от скорости

спада тока в открытом состоянии diTldt

при Т;== 7';m, (/я = 100 В,

а —ТО2-10,

6 —ТО2-40

Рис. 17.14. Переходные тепловые сопротивления переход —корпус

(4)

и

переход - среда Z((^ ya при скоростях охлаждающего воздуха 0 м/с (/),

3 м/с

(2)

и 6 м/с

(3):

 

 

Я-ТО2-10 и 6-ТО2-40

(охзадитель 0241-80)

 

 

348

Ч А С Т Ь Ч Е Т В Е Р Т А Я

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО СИЛОВЫМ ТРАНЗИСТОРАМ

Р А З Д Е Л 18

СИЛОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ТИПОВ ТК335-16, ТК335-20, ТК335-25, ТК335-32, ТК335-40, ТК435-10, ТК435-16, ТК435-20, ТК435-25, ТК435-32, ТК135-16, ТК135-25, ТК235-32, ТК235-40, ТК235-50, ТК235-63, ТК142-40, ТК142-50, ТК142-63, ТК152-80, ТК152-100

Транзисторы силовые кремниевые (ТУ 16-729.911-81, ТУ 16-729.308-81) предназначены для применения в преобразователях, переключающих и усилительных устройствах, в схемах управления электроприводом и т. д.

Транзисторы серий ТК135, ТК235, ТК335, ТК435 выпускаются в фланцевом конструктивном исполнении, транзисторы серий ТК142, ТК152 —в штыревом исполнении.

Транзисторы допускают эксплуатацию при температуре окру­

жающей среды от —60 до

+40°С, атмосферном давлении 0,085 —

0,105 МПа, относительной

влажности 98% при 35 °С.

Климатические исполнения и категория размещения У2, УХЛ2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Транзисторы предназначены для эксплуатации во взрывобезо­ пасных и химически неактивных средах, в условиях, исключающих воз­ действие ионизирующих излучений (нейтронного, электронного, у-из- лучения и т. д.).

Транзисторы допускают воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 —100 Гц с ускорением 49 м/с2 и ударных нагрузок с ускорением до 147 м/с2.

Пример записи условного обозначения транзистора штыревого ис­ полнения с жестким выводом, порядковым номером модификации конструкции 1, размером шестигранника под ключ 27, на максимально допустимый импульсный ток коллектора 80 А, класса 3, группы 1, климатического исполнения УХЛ, категории размещения 2 при заказе

ив конструкторской документации другого изделия: Транзистор ТК 152-80-3-1 УХЛ2

По максимально допустимому импульсному напряжению коллек­

тор-база транзисторы делятся на восемь классов, а по напряжению на­ сыщения коллектор —эмиттер —на три группы.

349

Структура условного обозначения транзистора.

Т Щ П П П П П П П

 

 

 

-Транзистор

кремниевый

 

 

 

Порядковый номер модифи­

 

 

 

кации конструкции

 

 

 

Обозначение типоразмера

 

 

 

Обозначение конструктивно­

 

 

 

го исполнения корпуса

 

 

 

Максимально допустимый

 

 

 

импульсный ток коллектора

 

 

 

в амперах

 

 

 

Класс по максимально до­

 

 

 

пустимому напряжению

 

 

 

коллектор —база

 

 

 

Группа по напряжению на­

 

 

 

сыщения

 

 

 

 

Климатическое исполнение

 

 

---- Категория

размещения

Класс

Максимально допусти­

Класс

Максимально допусти­

 

мое

импульсное напря­

мое импульсное напряже­

 

жение

коллектор —база

В

ние коллектор —база, В

0,5

 

50

3,5

350

1,0

 

100

4,0

400

1.5

 

150

5,0

500

2,0

-

200

6,0

600

2.5

 

250

7,0

700

3,0

 

300

8,0

800

350