49553 P1010300 (3)

Elementy energoelektroniczne

Rys.2.16. Tyrystor sterowany napięciowo MCT: a) struktura, b) główna charakterystyka prądowo-napięciowa dla różnych wartości bramkowego napięcia sterującego URG, c) symbol graficzny

Tyrystor ten może być w dowolnej chwili zarówno włączony, jak i wyłączony pod wpływem odpowiedniego napięciowego impulsu bramkowego. Istotną zaletą tyrystorów MCT, wynikającą z niskiego poziomu mocy sterowania, jest możliwość bezpośredniego sterowania z klasycznych układów logicznych CMOS. Obecnie produkuje się tyrystory MCT o prądach znamionowych około 100 A i napięciach do około 1000 V. Czasy wyłączania wynoszą około 1-2 jxs. Dopuszczalna częstotliwość pracy przekracza 100 Hz. Elementy te mają duże możliwości zastosowań i według opinii specjalistów zastąpią one w niedalekiej przyszłości tyrystory wyłączalne GTO.

2.3. Tranzystory mocy

Oprócz tyrystorów klasycznych, rozpoczynających gwałtowny rozwój energoelektroniki w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych, w późniejszych latach pojawiły' się tranzystory mocy, których parametry prądowo-napięciowe stały się konkurencyjne w porówna-

niu z tyrystorami. Ich główną zaletą jest pełna sterowalnoić (załączenie i wyłączenie impulsem bramkowym w dowolnym czasie) oraz krótsze czasy załączania i wyłączania, co umożliwia ich zastosowanie w układach o częstotliwości pracy f >10 kHz. W grupie tranzystorów mocy - w zależności od technologii stosowanej do ich budowy - wyróżnia się:

-    tranzystory bipolarne mocy BT,

-    tranzystory unipolarne MOSFET (HEXFET),

-    tranzystory o mieszanej technologii IGBT.

2.3.1. Bipolarne tranzystory mocy BT

Tranzystory bipolarne są elementami półprzewodnikowymi sterowanymi prądowo (rys.2.17), w których prąd bazy I_Be reguluje prąd kolektora Ic. Przepływ prądu I_c jest uwarunkowany przepływem prą-

Rys.Z. 17. Bipolarny tranzystor mocy (BT): a) symbol graficzny, b) statyczne charakterystyki wyjściowe Ic * f(Ucó różnych wartości Ib z zaznaczeniem obszaru nasycenia i odcięcia

33