Обратного восстановления

Для обратного включения

При изменении температуры напряжение на кремниевом стабилитроне изменяется согласно величине относительного температурного коэффициента напряжения (ТКН) а (для обратного включения) и а' (для прямого включения). ТКН определяется как

3) значения переходных токов и, i% и i3 и напряжений после обратного включения рубильника Р.,, в момент времени tv

в) после обратного включения рубильника Ра при установившемся режиме;

-В случае обратного включения диода при смещении ](У3>фг практически остается только ток термогенерации, который пропорционален объему «генерирующего» обедненного слоя, т. е. ширине перехода. Ток термогенерации накладывается на тепловой ток, к результирующий обратный ток оказывается большим, чем это следует из формул (3.8) и (3.9). Более того, ток термогенерации растет с расширением перехода, т. е. с ростом напряжения, что приводит к конечному наклону обратной ветви вольт-амперной характеристики. Ток термогенерации может быть учтен в выражениях (3.8) и (3.9) подстановкой вместо /КБО и /ЭБО величин

Ввиду обратного включения обмотки w\ в трансформаторе Ъ е; переменная составляющая потока сдвинута по фазе на половит периода, т. е. на угол л для первой гармоники, откуда

ЙГ1°дноцепной вл 40° кВ Волжская ГЭС им. Ленина — Москва (на генераторах ВГЭС установлены АРБ п. д.); б — двухцепной ВЛ БОО кВ Волжская ГЭС им. XXII съезда КПСС — Москва (на генераторах ВГЭС установлены АРВ с л)'1 в —осциллограмма после короткого замыкания, отключения и обратного включения с помощью АПВ одноцепной ВЛ 220 кВ Братская ГЭС - Иркутск (на генераторах Братской ГЭС установлены АРВ с. д.); г —одного генератора (с АРВ с. д.) ьратской ГЭС после малых возмущений в реальной многомашинной системе; а — одного генератора динамической модели (с АРВ с. д.) после малого возмущения в простой электрической системе

АПВ может быть трехфазным, если при аварии на линии отключаются и вновь включаются три провода или три фазы линии, либо пофазным, если отключается только поврежденная фаза или соответственно две фазы. АПВ считается уепешным, если за время отключения линии (фазы) короткое замыкание ликвидируется и ' после обратного включения сможет восстановиться нормальная

III — трехфазное к. з. у шин станции для схемы а или разрыв одноцеп-ной передачи для схемы б; II — послеаварийный режим для схемы а после к. з. при отключенной цепи; II'—послеаварийный режим для схемы б после обратного включения (послеаварийный режим совпадает с исходным), площадка торможения в этом случае не показана: 1 — нормальный режим

При АПВ генератор отключался от сети на такое время, при котором изменения угла и скорости не могли быть настолько большими, чтобы произошло выпадение из синхронизма после обратного включения генератора в сеть. Это условие аналитически проверялось при помощи способа площадей. Кроме этого вида АПВ в эксплуатации вполне успешно применяются и другие. К ним относятся АПВ с самосинхронизацией (АПВС) и АПВ без контроля синхронизма (АП-ВбС), или несинхронное АПВ.

Однако проще воспользоваться результатами предыдущей задачи (§ 17.1), где было показано, что коэффициенты ZU=ZBXI, a Z22 = ZBX2 т.е. Zn и _Z22 — входные сопротивления соответственно прямого и обратного включения четырехполюсника в режиме холостого хода. При наших данных

быстром переключении (за время, меньшее, чем г) с прямого напряжения на обратное инжектированные прямым током неосновные носители заряда не исчезают мгновенно, а рассасываются постепенно за время порядка т, вызывая кратковременное увеличение обратного тока, напоминающее бросок тока в ЯС-цепи, на которую подан импульс напряжения. При подаче перепада напряжения U(t) на цепь, состоящую из резистора R и р-л-перехода ( 12, а, б), в течение некоторого времени fBOC, называемого временем обратного восстановления, сопротивление р-/7-перехода обратному току остается малым, падение напряжения на нем Up.n(t) — небольшим ( 12, в), а его обратный ток lit) — соответственно большим ( 12, г). Время обратного восстановления *вос определяется в первую очередь временем жизни неосновных носителей заряда и зависит также от режима переключения — возрастает с увеличением /пр. Приближенно можно считать fBOC ~ т.

временем обратного восстановления (временем восстановления обратного сопротивления) fBOC (1—500 не для диодов разных типов) при переключении с заданного прямого тока на заданное обратное напряжение (см. 12);

Интервал времени между моментом 7/2 и моментом ts называется временем запаздывания обратного напряжения гап, так как в течение этого интервала полярность напряжения диода соответствует прямому направлению. Значение /зп^О.бт.р. Далее обратный ток спадает, стремясь к своему стационарному значению. Условное окончание фазы спада устанавливают по заданному уровню обратного тока, например 0,25/ofip.ii. Время спада обратного тока tcn = t2—/1» »0,3-^0,4тр. Время обратного восстановления fDOc = t?— —7/2 = /зп+^сп«тр. За это время во внешнюю цепь вытекает заряд восстановления диода Qnoc, численно равный площади над кривой /(/) на промежутке от 7/2 до /2- Значение этого заряда можно оценит!) по формуле Qnoc~ ~0,5я/пртаж/Тр. При очень больших токах пропорциональность между Qnoc и /прпшх нарушается, что связано с уменьшением коэффициента инжекции и накопленного заряда дырок в я-базе диода.

Время обратного восстановления диода tBOQ является основным параметром выпрямительных диодов, характеризующим их инерционные свойства. Оно определяется при переключении диода с заданного прямого тока /пр на заданное обратное напряжение С/о6р. Графики такого переключения приведены на 2.6 а. Схема испытания, приведенная на 2.6 б, представляет собой однополупериод-ный выпрямитель, работающий на резистивную нагрузку RH и питаемый от источника напряжения прямоугольный формы.

где Рпр — потери в диоде при прямом направлении тока, Ро6р — потери в диоде при обратном токе, Реж — потери в диоде на этапе обратного восстановления.

И, наконец, потери на этапе обратного восстановления определяются по формуле

• почти полностью отсутствует заряд обратного восстановления.

К сожалению, вред от наличия паразитного элемента полностью включить не удается, и вот почему. Давайте вспомним модель бипо-фного транзистора, состоящую из двух диодов. В результате под-пючения подложки к истоку в транзисторе появляется паразитный шшараллельный диод VD, образованный переходом «база-эмит-гр». Параметры этого диода производители элементной базы стре-ятся контролировать, однако подавляющее большинство выпускае-ых на сегодняшний день полевых транзисторов имеют диоды с до-гаточно большим временем обратного восстановления. Про уществование антипараллельного диода можно забыть, когда разра-атывается источник на базе так называемой однотактной схемы. )днако не учитывать влияние диода в двухтактных схемах нельзя, [озже мы разберем этот воп

кие потери обратного восстановления паразитных диодов. Мы вер-[емся к расчету потерь переключения чуть позже, а сейчас разберем сновы тепловых расчетов элементов охлаждения.

Qrr — заряд обратного восстановления паразитного диода (приводится в технических условиях на транзистор).

Следует отметить, что если в составе IGBT предусмотрен антипараллельный защитный диод, характеристики которого, в отличие от оппозитного диода MOSFET, намного лучше, то значение Els учитывает и потери обратного восстановления этого диода. Если IGBT не имеет оппозитного диода, потери вычисляются для диода отдельно, исходя из его характеристик.