Мощност полупроводникови устройства: диоди и тиристори, техните видове и приложения

Мощност полупроводникови устройства - елементи, които се използват в електрически преобразуватели на енергия и в вериги на електроцентрали, са неразделен компонент както на вериги с постоянен и променлив ток. Те играят ролята на токоизправители или блокери, които предотвратяват превключването на пренапрежения. Най-често тези детайли се намират в проектите на мощни турбинни генератори, галванични инсталации, заваръчни устройства с ниско напрежение, синхронни компенсатори, електрически генератори на автомобили и трактори.

Разновидности на популярните силови диоди

Силовите диоди се класифицират на нискочестотни и честотни. Първият може да има версии на щифт, таблет и лавина. Силиций се използва за производството на такива елементи. Модификациите се използват в схеми с честота до 500 Hz. Те могат да издържат на вибрации и повтарящ се шок за кратко време.

Силовите диоди се използват на честоти от 2000 Hz и повече. Те са предназначени за инсталационни схеми, изискващи бързо обратно възстановяване и ниски разходи. Тяхната особеност е способността да издържат на високи натоварвания. Изпълнението им може да бъде пин и таблет.

Къде се използват силови диоди?

Различните индустриални инсталации не могат без използването на двете версии на силови диоди. Приложенията им зависят от целта и характеристиките на технологията. Елементите са вградени в схеми:

• неуправляеми и полуавтоматични мостове за коригиране;

• заваръчни машини и инвертори, характеризиращи се с висока и ниска мощност;

• мощни електрически задвижвания на промишлено оборудване и превозни средства;

• изправители на електролиза и галванични устройства;

• оборудване, използвано в металургията;

• непрекъсваеми захранващи устройства.

Силовите диоди са неуправляеми електронни ключове. Те се отличават с едностранна проводимост. Проводимото състояние на елементите придобива при излагане на пряко напрежение. Полупроводниците са проектирани за токове над 10 ампера. При избора им е необходимо да се вземе предвид вида на изпълнение и техническите спецификации.

Правилното решение ще помогне за предотвратяване на пренапрежение по време на процеса на превключване, увеличаване на токове, които причиняват външно или вътрешно късо съединение, прегряване на устройствата и отрицателно въздействие на смущения.

Тиристори: експлоатация и разновидности

Това са полупроводникови устройства, предназначени да оборудват токоизправители, инверторни устройства, превключващи регулатори, линии на възбуждане на генератора. Въз основа на типа тиристори те се използват в пулсови ширини на пулс или в безконтактни устройства. Те ефективно се справят със задачите за контрол на скоростта на електрическите подвижни складове и защитата на заваръчното оборудване.

Устройствата с ниска честота могат да издържат на влиянието на синусоидални вибрации в диапазона до 100 Hz. Те не се страхуват от многократни товари с продължителност 2-15 ms. Повишена устойчивост на натоварване имат високоскоростни тиристори.

Те са незаменими в инсталации, които изискват краткосрочно включване и изключване. Такива елементи се отличават със способността си да издържат на критични скорости на повишаване на напрежението при затворени и токови импулси, когато са отворени.

Използват се обичайни тиристорни модели:

• при формирането на вериги за постоянен или променлив ток в различни електрически инсталации и електронни устройства;

• оборудване на компенсатори за висока мощност, регулатори и механизми за преобразуване на тягови подстанции, синхронни електродвигатели, електрически дъгови пещи;

• пълен комплект електрическо оборудване за заваряване и топене, електрически превозни средства, UPS, електроцентрали;

• проектиране на други преобразуватели.

При избора на полупроводникови устройства, създадени на базата на един кристал, който има три p-n съединения, е необходимо да се обърне внимание на броя на изводите. По тази стойност те се класифицират в диодни, триодни и тетродни.

Вторият важен момент е принципът на работа на захранващите устройства. Тя може да бъде симетрична (текущите потоци в двете посоки) и асиметрична (импулсите пътуват в една посока).

Устройствата от първия тип са в състояние да функционират с положителни и отрицателни индикатори. Индивидуалните параметри за избор са максимално допустимите предни и обратни токове, нивото на спад на напрежението, степента на управляващия сигнал, разсейваната мощност, която определя силата на свързаните товари.