Переключение полевых тиристоров МСТ в мостовых схемах

Применение тиристоров МСТ типа МСТА75Р60Е1 в схемах мостовой конфигурации с индуктивной нагрузкой иллюстрируется осциллограммами рис. 4.85.

а б в

Рис. 4.85

В переходном процессе включения тиристора на открытый противофазный диод наблюдается значительно более сильный спад анодного напряжения на этапе нарастания силового тока. Это объясняется более высоким значением паразитной индуктивности монтажа Ls, которая составляет 150...450 нГн, в сравнении с ранее рассмотренной конфигурацией на IGBT-ключах. Данная величина Ls устанавливается специально, так как в МСТ отсутствует принципиальная возможность регулирования скорости включения по цепи затвора управления:

(4.114)

где — предельно допустимая (критическая) скорость нарастания анодного тока.

Это накладывает дополнительные требования на частотные характеристики обратного диода, выбирать которые рекомендуется с минимальным значением накопленного заряда.

При уменьшении тока нагрузки в МСТ начинает резко увеличиваться время задержки по выключению tD(OFF) (рис. 4.86).

Это может сопровождаться эффектом сквозных токов в плечах моста при недостаточной паузе между импульсами управления противофазных ключей (рис. 4.87).

Рис. 4.86

а б

Рис. 4.87

При этом резко увеличивается скорость нарастания анодного напряжения на запираемом тиристоре (эффект dV/dt). С учетом ограниченной ОБР выключения для р-канальных МСТ требуется применение специальных методов формирования траектории выключения, например с помощью RС-цепи (рис. 4.88).

При этом изменяются динамические характеристики переключения и увеличиваются общие потери в схеме (рис. 4.89).

При малых токах нагрузки фронт нарастания напряжения может значительно увеличиться. Скорость нарастания можно изменить включением противофазного тиристора (рис. 4.90).

Рис. 4.88

а б

Рис. 4.89

Таким образом, применение МСТ-тиристоров характеризуется, прежде всего, необходимостью ограничения скорости нарастания анодного тока при включении и обеспечением безопасной траектории выключения в рамках заданной ОБР.

а б

Рис. 4.90