P1010299 (3)

Elementy energoelektroniczne

kowego bramka powinna być spolaryzowana napięciem ujemnym Ugo = 12-18 V przez stosunkowo długi czas. Po jego upływie napięcie bramki może zmniejszyć się do wartości Uqr = 2 V. Istnienie tego napięcia zapewnia katalogową zdolność blokowania napięcia.

Tak jak w tyrystorze konwencjonalnym przepływ dodatniego impulsu bramkowego włącza tyrystor GTO. W celu zapewnienia dobrego włączenia tyrystora wymagana jest duża stromość impulsu bramki dic/dt > 5 A/ps. Z porównania zasad sterowania tyrystora GTO i tyrystora konwencjonalnego wynika, że układ wyłączania tyrystora GTO musi dostarczać impuls bramkowy o znacznej mocy, co jest uważane za jego wadę. Przepływ podtrzymującego prądu bramki o wartości IG utrzymuje tyrystor w stanie przewodzenia. Spadek napięcia na przewodzącym tyrystorze GTO jest stosunkowo duży i wynosi 3-3,5 V. Straty mocy przewodzenia tyrystora GTO są co najmniej dwukrotnie większe niż straty przewodzenia tyrystora konwencjonalnego. Rzutuje to bezpośrednio na rozmiary radiatora i systemu chłodzenia. Zdolność wyłączania tyiystora za pomocą impulsu bramkowego jest korzystna, niemniej jednak wymaga rozbudowy układu wytwarzania impulsów wyłączających i ograniczających prędkość narastania napięcia na tyrystorze.

Do zalet tyrystorów GTO należą:

-    uproszczenie konfiguracji obwodów prądu głównego w wyniku wyeliminowania obwodów wyłączania,

-    3-4-krotne zwiększenie częstotliwości pracy,

-    możliwość realizacji układów ograniczających prądy zwarciowe.

2.2.5. Tyrystory symetryczne (triaki), tyrystory sterowane napięciowo MCT

Triak jest to tyrystor z trzema końcówkami, mający zasadniczo jednakowe charakterystyki przełączania w pierwszej i trzeciej ćwiartce układu współrzędnych prądowo-napięciowych (rys.2.15).

Triak zastępuje pod względem funkcjonalnym dwa tyrystory połączone przeciwnie równolegle. Tyrystor dwukierunkowy ma znacznie gorsze parametry dynamiczne w porównaniu z parametrami współczesnych tyrystorów konwencjonalnych. Tyrystory dwukierunkowe można włączyć w pierwszej i trzeciej ćwiartce układu współrzędnych za pomocą impulsu bramkowego o dowolnej biegunowości. Sygnały bramkowe otrzymuje się ze źródła napięcia przemiennego lub stałego. Szersze wykorzystanie triaków obserwuje się w układach regulacji oświetlenia oraz w napędach sterowanych napięciowo.

Rys.2.15. Tyrystor dwukierunkowy (triak): a) struktura, b) główna charakterystyka prą-dowo-napięciowa, c) symbol grafiony

Tyrystor sterowany napięciowo MOS (MCT) reprezentuje pierwsze udane rozwiązanie konstrukcyjne polegające na połączeniu właściwości przyrządu bipolarnego z właściwościami typowymi dla przyrządów unipolarnych MOS. W tyrystorze MCT struktura bramkowa MOS została skojarzona z czterowarstwową strukturą tyrystora klasycznego w celu stworzenia możliwości napięciowego sterowania przepływem mocy w obwodzie głównym (rys.2.16).

31