Urządzenia półprzewodnikowe mocy: diody i tyrystory, ich rodzaje i zastosowania

Półprzewodnikowe urządzenia energetyczne - elementy stosowane w przetwornicach energii elektrycznej i obwodach elektrowni stanowią integralną część zarówno obwodów prądu stałego, jak i prądu przemiennego. Odgrywają rolę prostowników lub blokerów, które zapobiegają przepięciom przełączania. Najczęściej szczegóły te znajdują się w projektach potężnych generatorów turbinowych, instalacji galwanicznych, urządzeń spawalniczych niskiego napięcia, kompensatorów synchronicznych, generatorów elektrycznych samochodów i ciągników.

Odmiany popularnych diod mocy

Diody mocy dzielą się na niskie częstotliwości i częstotliwości. Pierwszy może mieć wersję pin, tablet i lawinę. Do produkcji takich pierwiastków stosuje się krzem. Modyfikacje stosuje się w obwodach o częstotliwości do 500 Hz. Przez krótki czas mogą wytrzymać wibracje i powtarzające się wstrząsy.

Diody mocy są używane przy częstotliwościach od 2000 Hz i więcej. Są przeznaczone do schematów instalacji wymagających szybkiego odzyskiwania wstecznego i niskich opłat. Ich cechą jest zdolność do wytrzymywania dużych obciążeń. Ich wykonanie może być pin i tablet.

Gdzie stosuje się diody mocy?

Różne instalacje przemysłowe nie mogą obejść się bez użycia obu wersji diod mocy. Ich zastosowania zależą od celu i cech technologii. Elementy są osadzone w schematach:

• niezarządzane i półautomatyczne mosty rektyfikacyjne;

• spawarki i falowniki, charakteryzujące się wysoką i niską mocą;

• potężne elektryczne napędy urządzeń przemysłowych i pojazdów;

• prostowniki urządzeń do elektrolizy i galwaniczne;

• sprzęt wykorzystywany w metalurgii;

• zasilacze bezprzerwowe.

Diody mocy to niezarządzane klucze elektroniczne. Wyróżniają się one jednostronnym przewodnictwem. Stan przewodzący elementów uzyskuje się pod wpływem napięcia stałego. Półprzewodniki są zaprojektowane dla prądów powyżej 10 amperów. Wybierając je, należy wziąć pod uwagę rodzaj wykonania i specyfikacje techniczne.

Właściwe rozwiązanie pomoże zapobiec przepięciu podczas procesu przełączania, zwiększając prądy powodujące zewnętrzne lub wewnętrzne zwarcia, przegrzanie urządzeń i negatywny wpływ zakłóceń.

Tyrystory: działanie i odmiany

Są to urządzenia półprzewodnikowe przeznaczone do wyposażenia prostowników, urządzeń inwerterowych, regulatorów impulsów, linii wzbudzenia generatora. W zależności od rodzaju tyrystorów są stosowane w obwodach rozruchowych o szerokości impulsu lub w urządzeniach bezdotykowych. Skutecznie radzą sobie z zadaniami polegającymi na kontrolowaniu prędkości elektrycznych taborów oraz ochronie urządzeń spawalniczych.

Urządzenia o niskiej częstotliwości mogą wytrzymać wpływ drgań sinusoidalnych w zakresie do 100 Hz. Nie boją się wielu obciążeń trwających 2-15 ms. Zwiększona odporność na obciążenie ma szybkie tyrystory.

Są niezbędne w instalacjach wymagających krótkotrwałego włączania i wyłączania. Elementy takie wyróżniają się zdolnością do wytrzymania krytycznych prędkości wzrostu napięcia, gdy są zamknięte, i impulsów prądu, gdy są otwarte.

Stosowane są popularne modele tyrystorów:

• w tworzeniu obwodów prądu stałego lub przemiennego w różnych instalacjach elektrycznych i urządzeniach elektronicznych;

• wyposażenie kompensatorów dużej mocy, regulatorów i mechanizmów przekształcania podstacji trakcyjnych, synchronicznych silników elektrycznych, elektrycznych pieców łukowych;

• kompletne zestawy elektrycznego sprzętu do spawania i topienia, pojazdów elektrycznych, UPS, elektrowni;

• projektowanie innych konwerterów.

Wybierając urządzenia półprzewodnikowe utworzone na podstawie pojedynczego kryształu mającego trzy złącza pn, należy zwrócić uwagę na liczbę wniosków. Według tej wartości dzieli się je na diody, triody i tetrody.

Drugim ważnym punktem jest zasada działania urządzeń energetycznych. Może być symetryczny (prąd płynie w obu kierunkach) i asymetryczny (impulsy poruszają się w jednym kierunku).

Urządzenia pierwszego typu mogą działać ze wskaźnikami dodatnimi i ujemnymi. Indywidualnymi parametrami wyboru są maksymalne dopuszczalne prądy do przodu i do tyłu, poziom spadku napięcia, stopień sygnału sterującego, rozproszenie mocy, które determinują siłę podłączonych obciążeń.