Рассчёт мощности, выделяемой на p- n переходе

1) Составили электрическую схему замещения тиристора (рис.3.15).

2)Рассчитали мощность, выделяющуюся на р-n переходе тиристора:

2.1)Используя схему замещения, изображённую на рис.3.15, рассчитали падение напряжения на тиристоре:

                             (3.54)

где U_T0=1.1 – пороговое напряжение тиристора, В;

I_d=15 – действующее значение прямого тока, проходящего через тиристор, А;

r_T=27∙10^-3 – динамическое сопротивление тиристора, Ом.

2.2)Рассчитали мощность, выделяемую на p-n переходе:

                                        (3.55)

где U_T=1.505 – действующее значение падения напряжения на тиристоре, В;

3.2.4 Расчёт транзисторного ключа (рис.3.14)

1).Выбор транзистора.

При выборе транзистора руководствовались правилом: максимальный ток коллектора тиристора должен быть больше максимального тока коммутируемой цепи (постоянного тока управления тиристора)

Схема параллельного транзисторного ключа.

Рис.3.14.

Электрическая схема замещения тиристора.

Рис.3.15.

и максимальное обратное напряжение между коллектором и эмиттером, должно быть больше максимального напряжения коммутируемой цепи (напряжения управления тиристорами). Исходя из этого, выбрали прибор из [6]. Параметры выбранного прибора приведены в таблице 3.20.

Таблица 3.20.

Параметры выбранного полупроводникового прибора.

2). Поскольку в пункте 3.1.2 мы уже рассчитали параметры резисторов R1 и R2 (таблица 3.3), то проведём проверку на предмет достаточности тока, заданного резистором R2 от источника питания. Для этого воспользовались условием насыщения биполярного транзистора (ток коллектора должен быть более чем 3-5 раз меньше произведения тока базы на коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером):

Для этого пренебрегая падением напряжения на базовом переходе транзистора в режиме насыщения определили ток базы:

                                    (3.56)

где I_к= 0.010 – ток коллектора проходящий через транзистор в режиме насыщения, А

= 200 -минимальный коэффициент передачи тока базы транзистора в схеме с общим эмиттером;

I_б=0.008 – ток базы транзистора, заданный резистором R₂, А.

Из выражения (3.56) видно, что условие насыщение биполярного транзистора выполняется.     

3). Расчёт параметров резистора R_к.

Поскольку в режиме отсечки транзистора через этот резистор проходит ток, равный постоянному току управления тиристора, то сопротивление резистора рассчитывается по формуле:

                                                     (3.57)

где I_GT=0.15- постоянный ток управления тиристора, мА;

Выбрали номинальное сопротивление резистора из [3]: R_к=33Ом.

По (3.3), подставляя значения тока I_GT и номинального сопротивления R_к рассчитали мощность, выделяемую на резисторе R_к, в результате получили: Р_Rк=0.74Вт

4).Выбрали резистор R_к из [3]. Параметры выбранного прибора приведены в таблице 3.21.

Таблица 3.21.

Параметры выбранных резисторов.