Тиристорные модули

Тиристорные модули управляют мощной нагрузкой в приводах постоянного тока, электропечах, системах плавного пуска. Полупроводниковое переключение надёжнее контакторов для частых коммутаций. Принцип работы тиристора Четырёхслойная структура p-n-p-n проводит ток в одном направлении после подачи импульса на управляющий электрод. Включившийся тиристор остаётся открытым независимо от управления. Выключение происходит при спаде анодного тока до нуля. Угол открытия определяет момент включения относительно перехода напряжения через ноль. Задержка включения обрезает начало полуволны, снижая среднее напряжение на нагрузке. Встречно-параллельное соединение двух тиристоров проводит обе полуволны переменного тока. Симистор объединяет функции в одном кристалле, но уступает по мощности. Конструкция модулей Два или шесть тиристоров монтируются на общем изолированном основании. Медная подложка отводит тепло. Керамика Al2O3 или AlN изолирует кристаллы от радиатора. Прижимные или паяные выводы соединяют кристаллы с внешними шинами. Управляющие электроды выведены отдельными контактами малого сечения. Корпуса стандартизированы для взаимозаменяемости. Типоразмеры от компактных для единиц ампер до крупных блоков на тысячи ампер. Тепловой расчёт Потери складываются из падения напряжения на открытом тиристоре и потерь переключения. При токе сотни ампер тепловыделение достигает сотен ватт. Тепловое сопротивление кристалл-корпус и корпус-радиатор определяют температуру перехода. Превышение 125 градусов разрушает структуру. Радиатор рассчитывается на рассеивание полной мощности потерь при максимальной температуре окружающей среды. Принудительное охлаждение повышает допустимый ток. Применения Регуляторы мощности управляют нагревом электропечей, сварочных трансформаторов. Фазовое регулирование изменяет температуру плавно без ступеней. Плавные пускатели ограничивают пусковой ток асинхронных двигателей. Постепенное повышение напряжения разгоняет механизм без рывков.