В чем заключается принцип быстрого восстановления диодов и тиристоров?
В составе устройств для преобразования электрической энергии, защиту от обратного напряжения и возможность проводимости реактивной силы тока нагрузки в режиме отсечки отдельных полупроводников обеспечивают силовые диоды и тиристоры с уменьшенной длительностью переходных процессов - открывания и закрывания.
Главной отличительной особенностью быстровосстанавливающихся высокочастотных диодов ДЧ, ДЧЛ и тиристоров ТЧ, ТЧИ от "РУЭЛКОМ" является их малое время обратного восстановления, то есть короткий временной промежуток, при котором осуществляется запирание. В результате зависимости от динамических характеристик, такие компоненты также могут именоваться как быстровыключающиеся.
При переводе тиристора или диода в закрытое состояние возникает растекание накопленного заряда на границе p-n области, и ток изменяет свое направление с прямого на обратное, после чего спадает до нуля. Обратное напряжение при этом возрастает до значения, определяемого напряжением подключенного к нему источника. Таким образом, обратным восстановлением называют общее время распределения неосновных носителей заряда и спада обратного тока до заданной величины.
Оптимизация быстровосстанавливающихся тиристоров ТЧ
Тиристоры ТЧ обладают повышенным быстродействием благодаря улучшенной технологии изготовления многослойной структуры. При этом сохраняются приемлемые статические параметры, удовлетворяющие требованиям для определенного класса схем.
При изготовлении p-n перехода уменьшают толщину и размеры его базовых областей, а также используют легирование кремния за счет диффузии золота. Такой метод позволяет существенно ускорить время рассасывания заряда при прохождении прямого тока и обеспечить высокую скорость обратного восстановления. Тиристоры быстровосстанавливающиеся ТЧ имеют малые коммутационные потери и работают на частоте до 25 кГц с временем выключения до 30 мкс и включения до 5 мкс.
Эффективная защита быстровосстанавливающихся диодов
Важное предназначение быстровосстанавливающихся диодов ДЧ в схемах коммутации нагрузки - это перезарядка и электрозащита силовых гибридных транзисторов при их отключении от цепи питания. Поэтому они устойчивы к току с высокой скоростью нарастания - до 2000 А/мкс и имеют незначительные токовые утечки. Для организации схемно-технических решений, купить диоды быстровосстанавливающиеся целесообразно в случае, если также учитывать их основные преимущества, к которым относятся:
- минимальные потери при протекании прямого тока;
- значительная нагрузочная способность по току при высоких частотах;
- малые времена и заряды обратного восстановления;
- низкие динамические и статические потери;
- отличная стойкость к электротермоциклированию
Оптимальным сочетанием параметров обладают высокочастотные лавинные диоды ДЧЛ, которые способны управлять лавинообразованием и обеспечивать защиту других приборов от возможных перенапряжений в питающих цепях преобразователей. В итоге, допускается исключение или упрощение специальных защитных элементов и впоследствии, уменьшение конструкции схемы.