Moderne abschließbare Leistungsthyristoren

Einführung

Erstellen von Halbleitervorrichtungen für die Leistungselektronik begann 1953, als es möglich wurde, hochreine Silizium und die Bildung von Siliziumscheiben größer herzustellen. Im Jahre 1955 wurde Halbleiter-gesteuertes Gerät zunächst festgestellt, eine Vierschichtstruktur aufweist und als "SCR" bekannt.

Es beinhaltet die Lieferung eines Impulses an der Steuerelektrode mit einer positiven Spannung zwischen der Anode und der Kathode. Ausschalten der Thyristor durch Reduktion vorgesehen ist, durch den Gleichstrom auf Null fließt, die eine Reihe von Regelungen induktiv-kapazitive Schaltkreise entwickelt. Sie erhöhen nicht nur die Kosten der preobrazovaelya, sondern auch sein Gewicht und die Gesamtleistung herabsetzen, verringern die Zuverlässigkeit.

Daher wird gleichzeitig mit der Schaffung des Thyristors begann die Forschung um sicherzustellen, dass durch die Steuerelektrode ausgeschaltet wird. Das Hauptproblem war eine schnelle Resorption der Ladungsträger in den Grundflächen zur Verfügung zu stellen.

Die ersten dieser Thyristoren erschienen in 1960 in den Vereinigten Staaten. Sie wurden Tor genannt Turn Off (GTO). In unserem Land werden sie als abschließbare oder Thyristoren bekannt.

In der Mitte der 90er Jahre wurde es abschließbare Thyristor mit Ringklemme der Gate-Elektrode entwickelt. Er wurde Gate Commutated Thyristor (GCT) genannt und wurde eine Weiterentwicklung des GTO-Technologie.

GTO

Gerät

Abschließbare SCR - vollständig steuerbaren Halbleiterbauelement, basierend auf dem klassischen Vierschichtstruktur. Ein- und Ausschalten seine Lieferung von positiven und negativen Stromimpulse an die Steuerelektrode. Fig. 1 zeigt das Symbol (a) und ein Blockdiagramm (b) des Thyristors ausgeschaltet wird. Wie üblich es Thyristor Kathode der K hat, Anode eine Gate-Elektrode G. Unterschiede in den Strukturen der Vorrichtungen ist eine unterschiedliche Anordnung von horizontalen und vertikalen Schichten auf die n- und p-Leitfähigkeit auf.

Fig. 1. Abschließbare Thyristor: Ein Symbol; b-Blockdiagramm

Die größte Veränderung erfahren Gerät Kathodenschicht n. Es ist in mehrere Hunderte von Einheitszellen defekt sind über die Fläche gleichmäßig verteilt und parallel geschaltet. Diese Anordnung durch den Wunsch, verursacht eine gleichmäßige Verringerung der Strom über den gesamten Bereich der Halbleiterstruktur zu gewährleisten, wenn Sie das Gerät ausschalten.

Die Basisschicht p, trotz der Tatsache, dass die einstückig ausgebildet sind, weist eine große Anzahl von Kontakten die Gate-Elektrode (Kathode etwa gleiche Anzahl von Zellen) auch über den Bereich gleichmäßig verteilt sind und parallel geschaltet sind. Die Basisschicht ist n ähnlich der entsprechenden Schicht eines konventionellen Thyristors hergestellt.

Die Anodenschicht p-Shunts (Zonen n), die n-Basis-Kontakt mit der Anode durch einen kleinen verteilten Widerstand verbindet. Anode Shunt-Thyristoren in der nicht entgegengesetzten Sperrfähigkeit verwendet. Sie sind dazu bestimmt ist, die Zeit zu reduzieren, das Instrument durch die Verbesserung der Bedingungen für die Extraktion von Ladungen aus dem Basisbereich n ausgeschaltet.

Basisversion GTO Thyristor Tablette mit einem vierschichtigen Siliziumwafer durch termokompensiruyuschie Molybdänscheiben zwischen zwei Kupfer Basen sandwichartig besitz thermische und elektrische Leitfähigkeit verbessert. Da der Siliziumwafer wird ein Ausgangssignal an einem Keramikgehäuse kontaktiert Steuerelektrode. Vorrichtung Kontaktflächen zwischen den beiden Hälften der Kühler eingespannt ist, die voneinander isoliert sind und mit einer Struktur der Art definiert ist, des Kühlsystems.

Arbeitsprinzip

In einer Reihe von Arbeiten GTO-Thyristor sind vier Phasen: Einbau, leitenden Zustand, Abschalten und Sperrzustand.

In der schematischen Schnittansicht der Thyristorstruktur (Fig. 1 b) untere Klemmanodenstruktur. Die Anodenschicht in Kontakt mit der nach oben p.Zatem folgen: eine Basisschicht n ist die Basisschicht p (eine Steuerelektrode Ausgang), eine Schicht aus n, in direktem Kontakt mit dem Kathodenanschluss. Vier Schichten bilden drei pn-Übergang: j1 zwischen Schichten aus p und n; j2 zwischen den Schichten n und p; j3 zwischen Schichten aus p und n.

Phase 1 - Aufnahme. Gehen Thyristorstruktur vom Sperrzustand in den leitenden (Aufnahme) ist nur möglich, wenn die Gleichspannung zwischen der Anode und der Kathode angelegt wird. Übergänge J1 und J3 in Vorwärtsrichtung verschoben und um den Durchgang von Ladungsträgern zu verhindern. All Spannung wird an die mittlere Übergangs j2 aufgebracht, die in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Über j2 Übergangszone gebildet wird, erhalten verarmt an Ladungsträgern Namen- Raumladungszone. Zum Einschalten des Thyristors GTO, an die Steuerelektrode und die Kathode auf der Steuerschaltungsspannung positiver Polarität _U G (Ausgang "+" auf der Schicht aus p) aufgetragen. Als Ergebnis fließt der Schaltungsstrom _I Schalt G.

Abschließbare Thyristoren verhängen strenge Anforderungen an die Steilheit dIG / dt der vorderen und der Amplitude des Steuerstroms IGM. Nach dem Übergang J3, außer Leckstrom beginnt Strom _I G. fließen Schalt Erstellt die aktuelle, werden Elektronen von der n-Schicht in der Schicht p injiziert. Ferner werden einige von ihnen durch ein elektrisches Feld in der Basisschicht Übergang j2 n verschoben.

Gleichzeitig wird der Zähler Lochinjektion von der p-Schicht in die n-Schicht und weitere Schicht in p zu erhöhen, d.h. es wird durch die Minoritätsträger eine Erhöhung der Strom erstellt werden.

Die Gesamtbrutto Strom, der durch die j2 Basis Übergang, überschreitet den Einschaltstrom, der Thyristor geöffnet wird, wonach die Ladungsträger frei durch alle seine vier Regionen zu bestehen.

Phase 2 - die leitenden Zustand. Im direkten Modus ist der Stromfluss nicht notwendig Strom _I G zu kontrollieren, wenn der Strom in der Anodenkreis den Haltestrom übersteigt. in der Praxis gewährleisten jedoch, dass alle Strukturen bei Thyristor in leitenden Zustand ständig ausgeschaltet wird, muss noch die derzeitigen Verfahren für die Temperatur zu halten. Damit die ganze Zeit auf und der leitende Zustand des Steuersystems erzeugt einen Impuls positiver Polarität Strom.

In allen Bereichen des leitenden Zustand der Halbleiterstruktur eine gleichmäßige Bewegung von Ladungsträgern (Elektronen von der Kathode zu der Anode, dem Loch - in die entgegengesetzte Richtung). Durch Übergänge j1, j2 fließt Anodenstrom durch den Übergang J3 - die Gesamtanodenstroms und der Gate-Elektrode.

Phase 3 - ab. Zum Ausschalten der GTO - Thyristor mit einer konstanten Polarität der Spannung _U T (siehe. Abb. 3) an die Steuerelektrode und die Kathode auf der Steuerspannung negativer Polarität wird der UGR angewendet. Es ist aus dem Stromfluss, die Resorption der Majoritätsladungsträger (Löcher) in die Basisschicht p führt. In anderen Worten ist es Rekombination von Löchern in der Schicht der p-Basisschicht n gesetzt, der Elektronen und zur gleichen Schicht der Steuerelektrode angeordnet.

Mit der Veröffentlichung ihrer grundlegenden Übergang j2 Thyristor beginnt zu sperren. Dieser Prozess wird durch eine starke Abnahme des Gleichstroms I _T Thyristor in kurzer Zeit auf einen kleinen Wert _TQT gekennzeichnet I (siehe. Fig. 2). Unmittelbar nach dem Schließen der j2 j3 Übergang Basis Übergang beginnt zu schließen, aber auf Kosten der Energie in der Induktivität Steuerschaltung für einige Zeit gespeichert, er in einem halboffenen Zustand befindet.

Fig. 2. Graphs Änderung Anodenstrom (iT) und eine Steuerelektrode (iG)

Nachdem die gesamte Energie in der Induktivität Steuerschaltung gespeichert ist, aufgebraucht ist, wird der Übergang J3 auf der Kathodenseite vollständig verriegelt. Von diesem Punkt ist der Strom durch den Thyristor Leckstrom, der von der Anode zu der Kathode durch die Schaltung der Steuerelektrode fließt.

Der Vorgang der Rekombination und damit verriegelbaren off Thyristor ist abhängig von der Steilheit der dIGQ / dt der vorderen und der Amplitude _I GQ Steuerstrom umkehren. Um die erforderliche Steilheit und Amplitude des Stroms an die Steuerelektrodenspannung bereitzustellen, erforderlich, um die UG vorzulegen, die den Wert nicht für den Übergang J3 erlaubt nicht überschreiten sollte.

Phase 4 - Modus blockiert sostoyanie.V Zustand an die Steuerelektrode zu blockieren, und die Kathodenspannung bleibt angelegt negative Polarität _U GR von der Steuereinheit. Gemäß der Steuerschaltung geht GR Gesamtstrom _I, der Thyristor Leckstrom aus und Steuerstrom umgekehrt der Übergang J3 der Durchreise . Der Übergang J3 umgekehrt vorgespannt. Somit Thyristor GTO, in Vorwärtssperrzustand, zwei Übergänge befindet (j2 und j3) in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird, und zwei durch die Raumladungszone gebildet werden.

Die ganze Zeit aus, und der Verriegelungszustand des Steuersystems erzeugt einen Impuls negativer Polarität.

Schutzschaltung

Mit Thyristoren GTO, erfordert spezielle Schutzschaltungen. Sie erhöhen das Gewicht und die Größe Zahlen, die Kosten des Wandlers und manchmal erfordern zusätzliche Kühlvorrichtungen sind jedoch erforderlich, für das normale Funktionieren des Instruments.

Zuweisen von beliebigen Schutzschaltung - die Geschwindigkeit des Anstiegs von einem der beiden elektrischen Energieoptionen für Halbleiterschaltvorrichtung zu begrenzen. Diese Schutzschaltung Kondensatoren CB (Abb. 3) sind parallel geschaltet schützt das Gerät T. Sie die Geschwindigkeit des Anstiegs der Vorwärtsspannung dut / dt begrenzen, wenn Sie den Thyristor auszuschalten.

LE Drosseln in Serie mit dem Gerät T. Sie begrenzen die Geschwindigkeit des Anstiegs der Vorwärtsstrom dit / dt, wenn der Thyristor angeordnet. Werte dut / dt und dit / dt für jedes Gerät sind normalisiert, sie verweisen auf Referenzen und Passdaten auf Geräten.

Fig. 3. Schaltungsschutzschaltung

Des Weiteren Kondensatoren und Induktivitäten, zusätzliche Schutzschaltungselemente zu verwenden, Ladung und Entladung von reaktiven Elementen bereitstellt. Dazu gehören: DB-Diode, die den Widerstand RB umleitet, wenn Sie den Thyristor T und die Ladung des Kondensators CB auszuschalten, einen Widerstand RB, CB Kondensatorentladungsstrombegrenzung, wenn der Thyristor T.

Steuersystem

Das Steuersystem (CS) umfasst die folgenden Funktionsblöcke: umfassend Schaltung der Impulserzeugungsschaltung besteht, und einer Gate-Signalquelle für den offenen Zustand des Thyristors aufrechterhalten wird; Austastsignal-Erzeugungsschaltung; die Kontur des Thyristors in den geschlossenen Zustand aufrechtzuerhalten.

Nicht alle Typen von SU müssen alle diese Blöcke, aber die Konturen der Bildung von Entriegeln und Puls Verriegelung muss bei jeder SU enthalten. Es ist notwendig, eine galvanisch getrennte Stromregelkreis und den Thyristor Schaltung zu schaffen, wenn sie ausgeschaltet ist.

Um den Vorgang zu steuern, wenn Thyristors verwendet zwei Haupt SU ausgeschaltet, Signal an die Steuerelektrodeneinrichtung unterscheidet. In dem Fall in Fig. 4 sind die Signale, die von der Logikeinheit St, ausgesetzt galvanische Trennung (Trennung Potentiale) erzeugt, und machte dann ihre Versorgung durch die Schalter SA und SE auf der Gate-Elektrode, wenn Thyristor T. Im zweiten Fall, die Signale auf dem ersten Schlagschrauber SE (Einschlüsse) und SA ausgeschaltet (Off ) unter dem gleichen Potential wie der SS, dann durch das UE und UA galvanischen Isolator mit der Steuerelektrode zugeführt wird.

Je nach Lage der Tasten SE und SA unterscheiden niedrigem Potential (NPSU) und High-Potential (Vepsu, Fig. 4) Steuerschaltung.

Fig. 4. Option Chain Management

NPSU Steuersystem strukturell einfacher als Vepsu, aber seine Kapazität ist im Hinblick auf lange Dauer Erzeugen von Steuersignalen in den Betriebsmodus fließt durch den Thyristor-Modus von Gleichstrom beschränkt, und auch die Steilheit der Steuerimpulse zu liefern. Für die Bildung von langer Dauer Signale ist es erforderlich, die teurer Gegentaktschaltung zu verwenden.

In Vepsu hohen Transkonduktanz und die erhöhte Dauer des Steuersignals wird leichter erreicht. Darüber hinaus wird das Steuersignal voll ausgenutzt, während in seiner Größe begrenzt NPSU Potentialtrennvorrichtung (beispielsweise einen Impulstransformator).

Das Informationssignal - der Befehl zu aktivieren oder zu deaktivieren - sind in der Regel an die Schaltung über einen opto-elektronischen Wandler zugeführt.

GCT Thyristor

In der Mitte eines neuen Typs von Thyristor Gate Commutated Thyristor (GCT) wurde 90s Unternehmen "ABB" und "Mitsubishi" entwickelt. In der Tat ist GCT eine weitere Verbesserung in der GTO oder seine Aktualisierung. Jedoch grundlegend neue Design der Gate-Elektrode sowie deutlich unterschiedliche Prozesse, die auftreten, wenn Sie das Gerät ausschalten, um geeignete, bevor es.

GCT wurde als ein Gerät ohne die Nachteile speziell für den GTO entwickelt, so müssen Sie zunächst auf die aufgetretenen Probleme zu stoppen, wenn GTO verwenden.

Der Hauptnachteil GTO ist großen Energieverluste in den Schutzschaltungen der Vorrichtung beim Einschalten. Erhöhen der Frequenz erhöht Verluste, so in der Praxis sind die GTO-Thyristoren mit einer Frequenz von nicht mehr als 250-300 Hz umgeschaltet werden. Die Hauptverluste treten in einem Widerstand RB (s. Fig. 3) wird ausgeschaltet, wenn der Thyristor T und folglich die Entladung des Kondensators CB.

Kondensator CB ist so konzipiert, um die Rate des Anstiegs der Vorwärtsspannung du / dt zu begrenzen, wenn das Gerät ausgeschaltet wird. Nachdem Thyristor nicht empfindlich auf die du / dt-Effekt ist, schuf die Möglichkeit, den Dämpfer (Schaltkreis Weg der Bildung) zu verlassen, die in der GCT-Design umgesetzt wurde.

Feature - Management und Design

Das Hauptmerkmal des GCT-Thyristor, im Vergleich zu den GTO-Geräte, ein schnelles Abschalten, die durch ein Change-Management-Ansatz erreicht wird und das Design der Vorrichtung verbessert wird. Schnellabschaltung wird durch Umwandeln der Thyristorstruktur in einem Transistor realisiert werden, wenn das Gerät gesperrt ist, die die Vorrichtung bildet, ist nicht empfindlich gegenüber der du / dt-Effekt.

GCT Phasen wiederum die Durchführung und Sperrzustände auch als GTO gesteuert. Wenn Sie deaktivieren GCT Steuerung verfügt über zwei Funktionen:

• Der Steuerstrom Ig mit dem Anodenstrom Ia (für Thyristor GTO Ig mindestens 3 bis 5 mal) gleich oder höher ist;
• die Gate-Elektrode eine geringe Induktivität hat, die Anstiegsgeschwindigkeit erlaubt dig / dt Strom gleich 3000 ms A / Antrieb oder mehr (für GTO-Thyristoren Wert dig / dt 30-40 A / ms).

Fig. 5. Die Stromverteilung in den GCT Thyristorstruktur beim Herunterfahren

Fig. 5 zeigt die Verteilung der Ströme in der Struktur des GCT-Thyristor, wenn Sie das Gerät ausschalten. Wie erwähnt, ist die Eingliederungsprozess zu den GTO-Thyristoren ähnlich. Shutdown-Prozess ist anders. Nach Zuführen eines negativen Steuerimpuls (-Ig) gleich dem Amplitudenwert des Anodenstroms (Ia), die alle der Gleichstrom fließt durch die Vorrichtung in dem Steuerungssystem abgelenkt und erreicht die Kathode, den Übergang J3 Passing (Bereiche zwischen p und n). Übergang J3 in Sperrichtung vorgespannt und die Kathode npn-Transistor ist geschlossen. Weitere off GCT abgeschaltet ähnlich jeden bipolaren Transistor, die nicht vorwärts Spannungsanstieg du / dt und damit externe Geschwindigkeitsbegrenzung ermöglicht Kette keinen Dämpfer erfordert.

Ändern GCT Konstruktion aufgrund der Tatsache, dass dynamische Prozesse, die in das Gerät beim Ausschalten auftreten, fahren Sie mit ein - zwei Größenordnungen schneller als der GTO. Wenn beispielsweise die minimale AUS-Zeit und einen Sperrzustand für den GTO 100 Mikrosekunden ist, für GCT, wird dieser Wert nicht mehr als 10 Mikrosekunden. die Wachstumsrate des Steuerstroms wird bei GCT 3000 A / Mikrosekunde, GTO ausgeschaltet - nicht überschreitet 40 A / s.

Um die hohe Dynamik des Schaltvorgangs sicherzustellen, geändert, um die Gestaltung der Ausgang der Gate-Elektrode und dem Anschluss der Vorrichtung mit einer Generatorsteuersystem Impulse. Die Schlussfolgerung ist ringförmig, umfänglich zoster Gerät hergestellt. Der Ring geht durch den Keramikkörper und der Thyristor in Kontakt: innerhalb einer Zelle Gate-Elektrode; außerhalb - mit der Platte, die die Steuerelektrode mit dem Impulsgenerator verbindet.

Jetzt GTO-Thyristoren erzeugt mehrere große japanische Firmen und Europa: "Toshiba", "Hitachi", "Mitsubishi", "ABB", "Eupec". Gerät Parameter Spannung UDRM: 2500, 4500, 6000; Aktuelle ITGQM (maximal repetitiven abschließbare Strom): 1000 A, 2000 A, 2500 A, 3000 A, 4000 A, 6000 A

GCT Thyristoren von "Mitsubishi", hergestellt und "ABB". Die Geräte sind für Spannung bis ausgelegt bis 4500 UDRM ITGQM und Strom bis zu 4000 A.

Derzeit GCT und GTO-Thyristoren in der russischen OAO "Elektrovypryamitel" genutzt (Saransk) .Vypuskayutsya Thyristoren Serie TK-243, TK-253, TK-273, 173-sin a, sin a-193, ZTF-193 (ähnlich der GCT ) und andere mit einem Durchmesser von einem Silizium-Wafer bis 125 mm und 1200 UDRM Spannungsbereich -. 6000 V und Ströme ITGQM 630-4000 A.

Zusammen mit abschließbaren Thyristoren für den Einsatz im Kit mit ihnen bei JSC "Elektrovypryamitel" entwickelt und in Massenproduktion bystrovostanavlivayuschiesya Dioden zur Dämpfung (Snubber-Schaltungen) und Rückstrom-Dioden und High-Power-gepulst Transistor der Treiberausgangsstufen (Steuerungssystem) zu steuern.

Thyristoren IGCT

Dank der harten Steuerungskonzepte (Feinsteuerung der Dotierungsprofile mezatehnologiya, Protonen- und Elektronenbestrahlung für die Errichtung einer speziellen Verteilung der gesteuerten Rekombinationszentren, die Technologie der sogenannten transparent oder dünne Emittern, die Verwendung der Pufferschicht in der n -. Der Basisbereich und andere) haben eine signifikante Verbesserung der GTO Eigenschaften erzielt wenn sie ausgeschaltet ist. Die nächste große Fortschritt in der Technologie streng kontrollierten GTO (HD GTO) vom Gerät Sicht, Verwaltung und Anwendung war die Idee der verwalteten Geräte auf Basis des neuen "locked-Thyristor mit einer integrierten Steuereinheit (Treiber)" (engl. IGC-Thyristor (IGCT)) . Dank der harten Steuerungstechnik schalten sogar erhöht sicheren Arbeitsbereich IGCT bis an die Grenzen der begrenzten Lawinendurchbruch, das heißt, auf physische Silizium-Fähigkeiten. Es benötigt keine Schutzschaltungen gegen Über du / dt. Die Kombination mit einer verbesserten Leistungsverlust erlaubt neue Anwendungen im kHz-Bereich zu finden. Power für Management erforderlich verringerte 5-mal im Vergleich zu Standard der GTO, vor allem aufgrund einer transparenten Anodenstruktur. 6 MW * A. - Die neue IGCT Gerätefamilie, mit monolithischen integrierten Hochleistungsdiode ist für den Einsatz in einem Bereich von 0,5 entwickelt Mit den aktuellen technischen Möglichkeiten der seriellen und parallelen Verbindungen IGCT-Geräte ermöglichen den Leistungspegel von bis zu mehreren hundert Megavolt zu erhöhen - Ampere.

Wenn integrierte Kathodenstromsteuereinheit reduziert wird, bevor die Anodenspannung beginnt zu erhöhen. Dies wird durch eine sehr niedrige Induktivität Steuerelektrodenschaltung, implementiert auf Kosten der koaxialen Verbindung der Steuerelektrode in Kombination mit einer Mehrschichtplatte der Steuereinheit erreicht. Als Ergebnis wurde es möglich, Werte zu erreichen, wenn die aktuelle Rate von 4 kA / ms ausgeschaltet. Wenn die Steuerspannung UGK = 20 V, wenn der Kathodenstrom Null wird, geht die verbleibenden Anodenstrom an die Steuereinheit, die einen niedrigen Widerstand an dieser Stelle hat. Dadurch wird der Stromverbrauch durch die Steuereinheit minimiert.

Arbeiten mit dem "harten" Steuerung, Thyristorschalter für 1 Mikrosekunde in pnp-Modus des pnpn Zustand verriegelt wird. Das Ausschalten erfolgt vollständig in den Transistor-Modus, so dass jede Möglichkeit eines Triggereffekt.

Reduzieren der Dicke der Vorrichtung wird durch die Verwendung einer Pufferschicht an der Anodenseite erzielt. Die Pufferschicht verbessert die Eigenschaften von Leistungshalbleitern traditionelle Elemente durch ihre Stärke in der gleichen Vorwärtsdurchbruchspannung um 30% zu reduzieren. Wesentliche Vorteile von dünnen Elementen - verbesserte Verarbeitungseigenschaften bei niedrigen statischen und dynamischen Verlusten. Eine solche Pufferschicht in vier Einheiten erfordert die Entfernung der Anodenkurzschlüssen, aber während der Zeit der Abschaltung die effiziente Freisetzung von Elektronen aufrechterhalten wird. Das neue Gerät IGCT Pufferschicht mit einem transparenten Anodenemitter kombiniert. Transparente Anode - ein pn-Übergang mit dem gesteuerten Stromemitterwirkungsgrad.

Für eine maximale Rauschunempfindlichkeit und kompakte Steuereinheit umgibt den IGCT, eine einzelne Struktur mit einem Kühler bildet, und enthält nur den Teil der Schaltung, die direkt IGCT zur Steuerung notwendig ist. Als Folge verringert es die Anzahl der Elemente der Steuereinheit, reduziert die Wärmeableitung Parameter, elektrische und thermische Überlastung. Daher reduziert auch signifikant die Kosten der Steuereinheit und der Ausfallrate. IGCT, integriert mit der Steuereinheit wird in dem Modul befestigt ist, leicht und genau mit der Stromquelle und der Source des Steuersignals durch eine optische Faser verbunden. Durch einfaches Öffnen der Feder dank einem ausgeklügelten System von Kontaktdruck auf IGCT richtig angewandt Klemmkraft berechnet, eine elektrische und thermische Kontakt zu schaffen. Somit erreichte die Versammlung die maximale Entlastung und die höchste Zuverlässigkeit. Bei der Arbeit ohne IGCT Dämpfer müssen die Freilaufdiode auch ohne den Dämpfer arbeiten. Diese Anforderungen werden durch Hochleistungsdiode in dem Druckgehäuse mit verbesserter Leistung erfüllt, die den Prozess der Bestrahlung in Kombination mit klassischen Verfahren hergestellt wird. Möglichkeiten zu schaffen, di / dt durch den Diodenbetrieb bestimmt (vgl. Fig. 6).

Fig. 6. Vereinfachte Darstellung eines dreiphasigen Wechselrichters IGCT

Der Hauptproduzent von IGCT Firma "ABB" .Parametry Thyristor Spannung _U DRM: 4500, 6000; Aktuelle ITGQM: 3000 A, 4000 A

Abschluss

Die rasante Entwicklung in der Technologie des frühen 90-Leistungstransistoren führte zur Entstehung einer neuen Klasse von Geräten - mit isoliertem Gate Bipolar Transistor (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistors). Die wesentlichen Vorteile sind die hohe Werte der IGBT Betriebsfrequenz, Effizienz, Einfachheit und Kompaktheit der Steuerschaltungen (aufgrund der Steuerstrom klein ist).

Das Aussehen der IGBT in den letzten Jahren mit einer Betriebsspannung von bis zu 4500 V und die Fähigkeit, Ströme zu schalten, bis zu 1800 A zum Verdrängen verriegelt Thyristors geführt (GTO) in Vorrichtungen von bis zu 1 MW und Spannungen bis 3,5 kV.

Allerdings sind die neuen Geräte der IGCT, fähig ist, mit einer Schaltfrequenz von 500 Hz bis 2 kHz und mit höheren Einstellungen im Vergleich zu den IGBT-Transistoren, kombinieren, um die optimale Kombination von bewährten Technologien Thyristoren mit geringen Verlusten und bessnabbernoy, hoch über dem Technologie inhärent durch die Exposition Betrieb auf die Steuerelektrode. Geräte IGCT heute - ideal für den Einsatz in der Leistungselektronik, mittleren und hohen Spannungen.

Merkmale der heutigen leistungsfähigen Sicherheitsschlüssel mit Dual-Kühlkörper in der Tabelle gezeigt. 1.

Tabelle 1. Eigenschaften der heutigen leistungsfähigen Sicherheitsschlüssel mit Dual-Kühlkörper