ЗАДАЧА 2. РАСЧЁТ ДОПУСТИМОЙ ПЕРЕГРУЗКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА ПО ТОКУ

В задаче требуется:

1. Рассчитать рабочие перегрузки полупроводникового прибора с охладителем при заданной температуре охлаждающей среды, скорости охлаждающего воздуха, предназначенного для роботы в схеме силового однофазного ключа регулятора мощности, и построить семейство перегрузочных характеристик для предварительной нагрузки, равной значениям 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 максимально допустимого среднего тока полупроводникового прибора и длительности перегрузки, равной значениям 0,1; 1,0; 10; 100; 1000 с.

2. Результаты расчёта представить в виде таблиц и графиков.

Тип полупроводникового прибора — ТБ253-1000; Д143-1000^*.

Температура охлаждающей среды — 0 ºС.

Скорость охлаждающего воздуха — 3 м/с.

Параметры тиристора ТБ253-1000;

Пороговое напряжение — U_TO = 0,95 В;

Максимально допустимая температура перехода — T_jmax = 125 ºC;

Дифференциальное сопротивление — r_T = 0,32∙10^–3 Ом.

Тепловое сопротивление переход–корпус — R_thjа = 0,135ºС/Вт

Максимально допустимый средний ток:

Предварительная нагрузка:

Мощность потерь:

Вт

Температура полупроводниковой структуры:

С

Допустимый ток перегрузки для кратковременных перегрузок

А

Переходные тепловые сопротивления:

Z_y=0.00612  ZT=0.005  ZT_τ=0.006      

Для более продолжительных перегрузок длительностью от нескольких периодов до 100 с, когда в переходный тепловой процесс вступает тепловая цепь, допустимый ток перегрузки

А

Таблица 1

Рис. 4. Графикизависимости допустимой амплитуды тока перегрузки от длительности перегрузки

Список литературы

1.Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В., Кваснюк А.А. Силовая электроника: Учебник для вузов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 632 с.                           

2.Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. – 5-е изд. – СПб.: КОРОНА принт; M.: Бином-Пресс, 2006. – 416 с.          

3.Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Проводниковые,полупроводниковые и магнитные материалы: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. – М.:ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. – 372 с.

4.Герман Л.А., Дмитриенко А.В. Гирина Е.С. Дипломные и курсовые проекты: Методические указания/ Под общей ред. д-р техн.наук, проф. В.А. Бугреева. – М.: МИИТ, 2009. – 35 с.

5.Лачин В. И., Савелов Н. С. Электроника /М.: Феникс, 2010, 704 стр.

6.Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.-д.транспорта - М.: Транспорт, 1999. – 464 с.

7.Бурков А.Т. Электроника: физические основы, полупроводниковые приборы и устройства: Учебное пособие. – СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 1999. – 290 с.

8.Засорин С.Н., Мицкевич В.А., Кучма К.Г. Электронная и преобразовательная техника: Учебник для вузов ж.-д. транспорта - М.: Транспорт, 1981. – 319 с.

9.Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Недошивин Р.П. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1985– 400 с.