Буквенные обозначения параметров тиристоров

Согласно ГОСТ 15133-77 переключательные полупроводниковые приборы с двумя устойчивыми состояниями, имеющими три или более р-п переходов, объединяются под общим названием тиристоры.

Тиристоры работают как ключи в импульсных режимах с токами, значительно превышающими допустимые постоянные токи в открытом состоянии. Предназначены для применения в схемах преобразователей электрической энергии, импульсных модуляторов, бесконтактной регулирующей аппаратуры, избирательных и импульсных усилителей, генераторов гармоничных колебаний, инверторов и других схем, выполняющих коммутационные функции.

К основным параметрам тиристоров, устанавливаемым ГОСТ 20332-84, относятся параметры предельно допустимых режимов в закрытом состоянии, в обратном непроводящем состоянии, в открытом состоянии и по цепи управления, а также динамические и тепловые параметры:

· постоянное напряжение в закрытом состоянии U_зс - наибольшее прямое напряжение, которое может быть приложено к прибору и при котором он находится в закрытом состоянии;

· импульсное неповторяющееся напряжение в закрытом состоянии U_{зс, нп} - наибольшее мгновенное значение любого неповторяющегося напряжения на аноде, не вызывающее его переключение из закрытого состояния в открытое;

· постоянное обратное напряжение U_обр - наибольшее напряжение, которое может быть приложено к прибору в обратном направлении;

· обратное напряжение пробоя U_проб - обратное напряжение прибора, при котором обратный ток достигает заданного значения;

· напряжение переключения U_прк - прямое напряжение, соответствующее точке переключения (перегиба вольт-амперной характеристики);

· напряжение в открытом состоянии U_ос - падение напряжения на тиристоре в открытом состоянии;

· импульсное напряжение в открытом состоянии U_{ос, и} - наибольшее мгновенное значение напряжения в открытом состоянии, обусловленное импульсным током в открытом состоянии заданного значения;

· импульсное отпирающее напряжение U_{от, и} - наименьшая амплитуда импульса прямого напряжения, обеспечивающая переключение (динистора, тиристора) из закрытого состояния в открытое;

· постоянное отпирающее напряжение управления U_{у, от} - напряжение между управляющим электродом и катодом тринистора, соответствующее отпирающему постоянному току управления;

· импульсное отпирающее напряжение управления U_{у, от, и} - импульсное напряжение на управляющем электроде, соответствующее импульсному отпирающему току управления;

· неотпирающее постоянное напряжение управления U_{у, нот} - наибольшее постоянное напряжение на управляющем электроде, вызывающее переключение тринистора из закрытого состояния в открытое;

· повторяющиеся импульсное напряжение в закрытом состоянии U_{зс, п} - наибольшее мгновенное значение напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору, включая только повторяющиеся переходные напряжения;

· повторяющееся импульсное напряжение U_{обр, п} - наибольшее мгновенное значение обратного напряжения, прикладываемого к тиристору, включая только повторяющиеся переходные напряжения;

· запирающее постоянное напряжение управления U_{у, з} - постоянное напряжение управления тиристора, соответствующее запирающему постоянному току управления;

· запирающее импульсное напряжение управления U_{у, з, и} - импульсное напряжение управления тиристора, соответствующее запирающему току управления;

· незапирающее постоянное напряжение U_{у, нз} - наибольшее постоянное напряжение управления, не вызывающее выключение тиристора;

· пороговое напряжение U_пор - значение напряжения тиристора, определяемое точкой пересечения линии прямолинейной аппроксимации характеристики открытого состояния с осью напряжения;

· постоянный ток в закрытом состоянии I_зс - ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении;

· средний ток в открытом состоянии I_{ос, ср} - среднее за период значение тока в открытом состоянии;

· постоянный обратный ток I_обр - обратный анодный ток при определенном значении обратного напряжения;

· ток переключения I_прк - ток через тиристор в момент переключения (U_прк и I_прк указываются только для динисторов);

· повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии I_{ос, п} - наибольшее мгновенное значение тока в открытом состоянии, включая все повторяющиеся переходные токи;

· ударный ток в открытом состоянии I_{ос, упр} - наибольший импульсный ток в открытом состоянии, протекание которого вызывает превышение допустимой температуры перехода, но воздействие которого за время срока службы тиристора предполагается с ограниченным числом повторений;

· постоянный ток в открытом состоянии I_ос - наибольшее значение тока в открытом состоянии;

· повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии I_{ос, п} - наибольшее мгновенное значение тока в открытом состоянии, включая все повторяющиеся переходные токи;

· повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии I_{зс, п} - импульсный ток в закрытом состоянии, обусловленный повторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии;

· повторяющийся импульсный обратный ток I_{обр, п} - обратный ток, обусловленный повторяю- щимся импульсным обратным напряжением;

· отпирающий постоянный ток управления I_{у, от} - наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора (из закрытого состояния в открытое);

· отпирающий ток управления I_{у, от, и} - наименьший импульсный ток управления, необходимый для включения тиристора;

· запирающий импульсный ток управления I_{у, з, и} - наибольший импульсный ток управления, не вызывающий включение тиристора;

· ток удержания I_уд - наименьший прямой ток тиристора, необходимый для поддержания тиристора в открытом состоянии;

· ток включения тиристора I_вкл - наименьший основной ток, необходимый для поддержания тиристора в открытом состоянии после окончания импульса тока управления после переключения тиристора из закрытого состояния в открытое;

· запираемый ток тиристора I_з - наибольшее значение основного тока, при котором обеспечивается запирание тиристора по управляющему электроду;

· средняя рассеиваемая мощность P_ср - сумма всех средних мощностей, рассеиваемых тиристоров;

· время включения тиристора t_{у, вкл} , t_{з, вкл} - интервал времени, в течение которого тиристор включается отпирающим током управления или переключается из закрытого состояния в открытое импульсным отпирающим током;

· время нарастания t_{у, пнр} , t_нр - интервал времени между моментом, когда основное напряжение понижается до заданного значения, и моментом, когда оно достигает заданного низкого значения при включении тиристора отпирающим током управления или переключении импульсным отпирающим напряжением;

· время выключения t_выкл - наименьший интервал времени между моментом, когда основной ток тиристора после внешнего переключения основных цепей понизится до нуля, и моментом, в который определенное основное напряжение проходит через нулевое значение без переключения тиристора;

· критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (U_зс /dt)_кр - наибольшее значение скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, которое не вызывает переключение тиристора из закрытого состояния в открытое;

· критическая скорость нарастания коммутационного напряжения (U_зс /dt)_ком - наибольшее значение скорости нарастания основного напряжения, которое после нагрузки током в открытом состоянии или обратном проводящем состоянии в противоположном направлении не вызывает переключение тиристора из закрытого состояния в открытое.

9 вопрос

Цифровое измерительное устройство, средство измерений, в котором значение измеряемой физической величины автоматически представляется в виде числа, индицируемого на цифровом отсчётном устройстве, или в виде совокупности дискретных сигналов — кода. Ц. и. у. подразделяют на цифровые измерительные приборы и цифровые измерительные преобразователи. Цифровые измерительные приборы являются автономными устройствами, в которых значение измеряемой величины автоматически представляется в виде числа на цифровом отсчётном устройстве (ЦОУ); цифровые измерительные преобразователи не имеют ЦОУ, а результаты измерений преобразуются в цифровой код для последующей передачи и обработки в измерительно-информационных системах. Наибольшее распространение получили Ц. и. у. для измерения электрических величин (силы тока, напряжения, частоты и др.); те же Ц. и. у. используют для измерения неэлектрических величин (давления, температуры, скорости, усилия и др.), предварительно преобразовав их в электрические.

Действие Ц. и. у. основано на дискретизации (квантовании по уровню) и кодировании значения измеряемой физической величины. Кодированный сигнал выводится либо на ЦОУ, либо на аппаратуру передачи и обработки данных. В ЦОУ кодированный результат измерения преобразуется в число, выражаемое цифрами, обычно в общепринятой десятичной системе счисления. Наиболее распространены ЦОУ с 2—9 цифрами (разрядами). В цифровых измерительных приборах используют ЦОУ электрические, электронные, газоразрядные и на жидких кристаллах. В группу электрических ЦОУ входят световые табло, проекционные и мозаичные ЦОУ, многоэлементные цифровые лампы и электролюминесцентные ячейки. К газоразрядным и электроннолучевым ЦОУ относят цифровые индикаторные лампы, декатроны, трохотроны и знаковые электроннолучевые трубки. Наибольшее распространение получили ЦОУ на газоразрядных лампах благодаря простому устройству, высокой надёжности и низкой стоимости.

Конструкция Ц. и. у., их точность и область применения зависят от принципа, положенного в основу преобразования измеряемой величины в код; распространены главным образом следующие основные принципы построения Ц. и. у.: считывания, последовательного счёта, поразрядного уравновешивания.

Принцип считывания (одного отсчёта) состоит в том, что в "памяти" кодирующего устройства Ц. и. у. имеется набор всех возможных для данного Ц. и. у. кодов; тот или иной код считывается в зависимости от значения измеряемой величины. Обычно этот принцип используют в Ц. и. у. механических перемещений.

Например, в Ц. и. у. для измерения угла поворота вала в качестве кодирующего устройства обычно используют кодирующий диск (или барабан), укрепляемый на валу. Измеряемый угол регистрируется по кодирующему диску считывающим устройством, а результат считывания в виде кодированного сигнала подаётся на ЦОУ.

В Ц. и. у., основанном на принципе последовательного счёта, измеряемая величина сравнивается с др. однородной величиной, получаемой в результате сложения одинаковых приращений, число которых при равенстве сравниваемых величин (с погрешностью до единичного приращения) принимается за числовое значение измеряемой величины.

Такие Ц. и. у. применяются преимущественно для измерения интервалов времени, частоты и др. физических величин с промежуточным преобразованием их в интервал времени. Нарис. 1 показана схема такого Ц. и. у. Измеряемый интервал времени Т_хограничивается моментами появления двух электрических импульсов — "начало" и "конец". По этим импульсам формирователь вырабатывает строб-импульс длительностьюТ_х, который поступает на один из входовсовпадений схемы; на др. её вход подаются импульсы с высокой частотой повторенияf₀,вырабатываемые генератором опорных импульсов. Число импульсовn_yна выходе схемы совпадений, подсчитанное счётчиком, равноn_y= S[f₀(T_x].Приn_y/f₀<<T_xчислоn_xможно принять за значение измеряемого интервала. Счётчик опорных импульсов вырабатывает также код, соответствующий числовому значению интервалаТ_х.

Принцип поразрядного уравновешивания (сравнения и вычитания) предусматривает сравнение измеряемой величины с др. однородной величиной, получаемой в результате суммирования различных по величине приращений, всегда одних и тех же для данного Ц. и. у. Сумма приращений компенсирующей величины (с погрешностью до наименьшего приращения) принимается за числовое значение измеряемой величины (так же, например, как при взвешивании на обычных рычажных весахмассу тела определяют по номиналам масс уравновешивающих его гирь). Принцип поразрядного уравновешивания используется главным образом в Ц. и. у. для измерения электрических величин (напряжения и силы постоянного тока, сопротивления и др.), а также некоторых неэлектрических величин, предварительно преобразованных в электрические. На рис. 2 показана схема цифрового вольтметра постоянного тока. Измеряемое напряжение U_x поступает на один из входов сравнивающего устройства; на др. его вход подаётся компенсирующее напряжение U_k от формирователя компенсирующего напряжения с программным управлением. Сравнивающее устройство вырабатывает один из двух взаимоисключающих сигналов: U_k > U_x или U_k £ U_x. По сигналу U_k £U_xустройство управления выдаёт команду формирователю на увеличение U_k на следующее приращение. По сигналу U_k > U_x устройство управления даёт формирователю команду снять последнее из приращений и заменить его меньшим приращением. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не наступит увеличение U_k на наименьшее приращение, возможное для данного формирователя. После этого в устройстве управления вырабатывается код, соответствующий полной сумме приращений, который и подаётся на отсчётное устройство.

ШКАЛА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

часть отсчётного устройства прибора, представляющая собой совокупность отметок (точек, штрихов, расположенных в определ. последовательности) и проставленных у нек-рых из них чисел отсчёта или др. символов, соответствующих ряду последоват. значений измеряемой величины. Параметры шкалы — её пределы, цена деления (разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам) и др.— определяются пределами измерений прибора, чувствительностью прибора и требуемой точностью отсчёта. В зависимости от конструкции отсчётного устройства отметки шкалы могут располагаться по окружности, дуге или прямой линии, а сама шкала — быть равномерной, квадратичной, логарифмической и т. д. Осн. отметки шкалы, соответствующие числам отсчёта, наносятся более длинными (или толстыми) линиями. Показания отсчитываются невооружённым глазом при расстоянии между делениями до 0,7 мм, при меньших — при помощи лупы или микроскопа. Для оценивания долей делений шкалы применяют дополнит. шкалы — нониусы. Ш. и. п. стандартизованы ГОСТом 5365—73.

10 вопрос