Тиристорные электроприводы постоянного тока

Силовые транзисторы

В последние годы появились транзисторы на большие токи и напряжения. Называемые силовыми, они работают, как правило, в ключевом режиме. При­менение силовых транзисторов как альтернативы тиристорам в силовых преоб­разователях для электропривода становится все более популярным. Прямое падение напряжения коллектор — эмиттер в проводящем транзисторе состав­ляет 0,3—0,8 В в отличие от 1,2—2 В в тиристоре, поэтому потери в транзисто­рах ниже, чем в тиристорах аналогичной мощности. Время включения транзи­стора меньше, чем тиристора, а проблемы коммутаций, по существу, нет — отсутствуют дорогостоящие и громоздкие коммутирующие цепи, поскольку транзистор закрывается при исчезновении базового тока. Данное обстоятельство обусловливает возможность построения весьма высокочастотных преобразова­телей до 100 кГц.

Максимальные токи и напряжения серийно выпускаемых транзисторов, од­нако, все еще уступают соответствующим показателям тиристоров и составляют 100 А и 300 В или 300 А и 100 В. Силовые транзисторы, кроме того, обладают низкой перегрузочной способностью по максимальному току и Di/Dt.

Для поддержания транзистора в проводящем состоянии необходим непре­рывный базовый ток. Относительно низкий коэффициент передачи тока силовых транзисторов (около 10) требует значительного тока базы (до нескольких

Рис. А.8. Транзистор Дарлингтона

Ампер) для поддержания транзистора в открытом состоянии. ^ Лри этом потери мощности в цепи базы оказываются суще - о - «•^венными.

■ При уменьшении базового тока до нуля транзистор зак­рывается. Процесс перехода транзистора в закрытое состоя­ние, однако, происходит относительно медленно. Для ускоре­ния процесса открывания транзистора через базу пропу­скается избыточный ток, а при форсированном переходе в закрытое состояние необходимо быстро ликвидировать заряд на базе, для чего к ней прикладыва­ется напряжение обратной полярности.