Расчет однофазного тиристорного преобразователя

где α- угол отпирания и равен 80⁰.

    I_d- ток отпирания и он равен току возбуждения 
 

     Для моей схемы подходит по своим техническим  и расчетным данным тиристор оптронный  кремниевый диффузионный типа ТО125-12,5 с p-n-p-n переходом. Два полупроводниковых элемента: кремниевый фототеристор и арсенид–галлиевый излучающий диод – объединены в одну конструкцию. Предназначен для применения в помехоустойчивых схемах автоматики в цепях постоянного и переменного токов преобразователей электроэнергии. Выпускается в пластмассовом корпусе  фланцевой конструкции. Анодом является медное основание. Обозначение типономинала и полярности выводов диода приводятся на корпусе. Масса не более 24,4г. Данный вид тиристора представлен на рисунке 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

 
 

Рисунок 3 Вид оптронного тиристора ТО125-12,5 

    Технические параметры

Импульсное  напряжение в открытом состоянии  при I_{ос, и}= 39 А, t_и=10 мс не более…………………………………………….……………………………….1,4 В

Отпирающее  постоянное напряжение управления при  U_зс=12 В не более:

      T_п= -50 ⁰С, I_{у, от} = 100 мА………………………………………………… 3 В

      T_п= -25 ⁰С, I_{у, от} = 80 мА…………………………………………………2,5 В

Неотпирающее  постоянное напряжение управления при  U_{зс, и}=0,67×U_зс,п,   R_у=10 Ом, T_п= 110 ⁰С не менее………………………………………………..0,9 В

Повторяющееся импульсный обратный ток в закрытом состоянии при           U_{зс, и}=U_зс,п, R_у= , T_п= 110 ⁰С не более……………………………..…………3 мА

Ток удержания  при U_зс,=12 В, R_у= не более……………………………...30 мА

Повторяющееся импульсный обратный ток при U_обр,и = U_обр,п, R_у= ,T_п= 110 ⁰С не более………………………………………………………………………….3 мА

Отпирающее  постоянный ток управления при U_зс=12 В не более:

      T_п= -50 ⁰С,……………... ……………………………………………..100 мА

      T_п= -25 ⁰С, ……………………………….……………………………...80 мА

Неотпирающее  постоянный ток управления при U_{зс, и}=0,67×U_зс,п, R_у=10 Ом, T_п= 110 ⁰С не менее…………………………………………………………..0,2 мА

Время включения при U_{зс, и}=100 В, I_{ос, и}= 12,5 А, I_{у, пр, и} = 0,5 А, t_{у, нр}=1 мкс,         t_у = 50 мкс, не более……………………………………………………….…10 мкс

Время задержки при U_{зс, и}=100 В, I_{ос, и}= 12,5 А, I_{у, пр, и} = 0,5 А, t_{у, нр}=1 мкс,           t_у = 50 мкс, не более……………………………………………………….…...5 мкс

Время включения при U_{зс, и}=0,67×U_зс,п, I_{ос, и}= 12,5 А, du_зс/dt =50 В/мкс,          U_обр,и = 100 В, T_п= 110 ⁰С не более………………………………………….100 мкс

Сопротивление изоляции оптопары не менее………………………….1000 мОм

Тепловое  сопротивление переход – корпус не более …...………………1,5 ⁰С/Вт 

Предельные  эксплуатационные данные

    Повторяющее импульсное напряжение в закрытом состоянии  …….100-1400 В

    Неповторяющее импульсное напряжение в закрытом состоянии  …..1,2 U _{зс, п} В

    Рабочее импульсное напряжение в закрытом состоянии  …….………0,8 U _{зс, п} В

Максимально допустимое постоянное напряжение в  закрытом состоянии ………………………………………………………………………...…..1,2 U _{зс, п} В

    Повторяющееся импульсное обратное напряжение……………….….100-1400 В

    Неповторяющееся импульсное обратное напряжение………………..1,2 U _обр,п В

    Рабочее импульсное обратное напряжение…………………………...0,8 U _обр,п В

    Максимально допустимое постоянное обратное напряжение………0,6 U _обр,п В

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии при f = 50 Гц,  β=180⁰, Т_к= 85 ⁰С……………………………………………………………...12,5 А

Максимально допустимый действующий ток в открытом состоянии при            f = 50 Гц, β=180⁰, Т_к= 85 ⁰С………………………………………………….19,6 А

Ударный неповторяющийся в открытом состоянии при U_обр=0, t_и= 10 мс, T_п=110 ⁰С……………………………………………………………………….350 А

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии при            U_зс,и=0,67×U_{зс, п} ,I_{ос, и}=25 А, f =1-5 Гц, I_{у, пр, и} = 0,5 А, t_{у, нр}=1 мкс, t_у = 50 мкс, T_п=110 ⁰С ………………………………………………………………….100 А/мкс

Температура перехода …………………………………………...от -50 до +110 ⁰С

Температура корпуса …………………………………………….от -50 до +110 ⁰С

    5) Рассчитаем ток диода и выберем  его тип для схемы

    I_тир= А,

    где α- угол отпирания и равен 150⁰.

    I_d- ток отпирания и он равен току возбуждения

    Для моей схемы подходит по своим техническим  и расчетным данным диод типа ДЛ 122-32-32А. Который работает при максимальном токе I=32 А, частоте f = 50 Гц, обратном напряжении U_обр = 100-1000 В, угле проводимости β=180⁰, максимально допустимой температуре Т_к= 150⁰ С.

 

     

    3 Расчет фототиристора 

    

    Рисунок 4 Схема фототиристора

    Исходя  из уровней нарряжения и тока транзистора  выбираем транзистор КТ-315А

1) Рассчитаем ток базы транзистора:

I_базы= мА,

где I_кол=I_{у отп}=0,1 А- ток коллектора

h_{21 э min}- коэффициент передачи по току.

2) Рассчитаем сопротивление базы транзистора:

Rбазы= Ом

    3)Рассчитаем  сопротивление управления

     Rупр= Ом

  4)Рассчитаем  ток отпирания 

Iотпир= 0,09А

5)рассчитаем  среднее значение мощности

     Pсредн= 0,125 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЛИТЕРАТУРА 

     1. Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко  И.М. Основы преобразовательной техники: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1980. 430 с.

     2. Дегтярев А.В., Кроз А.Г. Преоразовательные  устройства в электроприводе: Учеб. пособие. Воронеж. политехн. ин-т. Воронеж, 1991. 96 с.