Тиристоры быстродействующие штыревого исполнения типов ТБ251-80, ТБ251-100

Общие сведения

Тиристоры быстродействующие штыревые типов ТБ251-80 и ТБ251-100 применяются в статических преобразователях электроэнергии, а также в различных силовых установках постоянного и переменного тока, в которых требуются в первую очередь малые времена выключения и включения, а также высокие критические скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии и тока в открытом состоянии. Тиристоры обладают высокой нагрузочной способностью по току при высоких частотах.

Структура условного обозначения

ТБ251-Х-Х-ХХХ ХХ:
ТБ - тиристор быстродействующий;
2 - порядковый номер модификации конструкции;
5 - обозначение размера шестигранника под ключ по ГОСТ
20859.1-89;
1 - обозначение конструктивного исполнения корпуса по ГОСТ
20859.1-89;
Х - максимально допустимый средний ток в открытом состоянии, А;
Х - класс;
Х - группа по критической скорости нарастания напряжения в
закрытом состоянии;
Х - группа по времени выключения;
Х - группа по времени включения;
ХХ - климатическое исполнение (У, УХЛ, Т) и категория
размещения (2) по ГОСТ 15150-69.

Условия эксплуатации

Атмосферное давление от 86 до 106 кПа (от 640 до 800 мм рт.ст.). Температура окружающей среды от минус 60, минус 50 и минус 10°С соответственно климатическому исполнению УХЛ, У и Т до 45°С. Допускается применение тиристоров при повышенных температурах среды с уменьшенными токами в открытом состоянии согласно рис. 4 и 5. Относительная влажность воздуха 98% при температуре 35°С. Окружающая среда взрывобезопасная химически неактивная, исключающая воздействие различных излучений (нейтронного электронного, g-излучений и т. д.). Среда, зараженная плесневыми грибками (только для Т2). Группа механического исполнения М27 по ГОСТ 17516.1-90. Одиночные удары длительностью импульса 50 мс и ускорением 4g. Вероятность безотказной работы 0,995 на время 1000 ч при экспоненциальном законе распределения отказов. Рекомендуемый охладитель 0151-80 (ТУ 16-729.377-83). Тиристоры соответствуют требованиям ТУ 16-432.158-87. ТУ 16-729.377-83;ТУ 16-432.158-87

Технические характеристики

Предельно допустимые значения параметров тиристоров приведены в табл. 1, характеристики - в табл. 2 и на рис. 1-32.

Таблица 1

Наименование параметра Буквенное обозначение Значение параметра для тиристоров типов Условия установления норм на параметры
ТБ251-80 ТБ251-100

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и повторяющееся импульсное обратное напряжение, В, для класса:
6
7
8
9
10
11
12
13
14

 UDRM
URRМ



600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400

Tjmin  ?  Tj  ?  Tjm.
Напряжение – синусоидальное однополупериодное, tp = 10 мс, f = 50 Гц
Цепь управления разомкнута

Неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и неповторяющееся импульсное обратное напряжение, В

 UDSM
URSМ		 1,1UDRM
1,1URSМ

Tjmin  ?  Tj  ?  Tjm.
Напряжение – синусоидальное однополупериодное, tp = 10 мс, одиночные импульсы.
Цепь управления разомкнута

Рабочее импульсное напряжение в закрытом состоянии и рабочее импульсное обратное напряжение, В

 UDWM
URWМ		 0,7UDRM
0,7URRМ

Tjmin  ?  Tj  ?  Tjm.
Напряжение – синусоидальное однополупериодное, tp = 10 мс, f = 50 Гц

Постоянное напряжение в закрытом состоянии и постоянное обратное напряжение, В

 UD
UR		 0,5UDRM
0,5URRМ

Tjmin ?  Tс  ?  85 ° С.
Цепь управления разомкнута

Обратное импульсное напряжение управления, В

 URGМ 5

Тjmin  ?  Тj  ?  Тjm

Средний ток в открытом состоянии, А

 IТАV 80
90		 100
115

Tc = 90 ° C
Tc = 85 ° C
Ток – синусоидальный однополупериодный.
Угол проводимости q  = 180 ° эл.
f = 50 Гц

Действующий ток в открытом состоянии, А

 IТRМS 126 157

Тс = 90 ° С

Ударный ток в открытом состоянии, кА

 1,6
1,8		 2
2,2

Tj = Tjm
Tj = 25 ° C.
Ток – синусоидальный, однополупериодный, tp = 10 мс, UR = 0 В.
Режим в цепи управления: форма напряжения трапецеидальная, длительность фронта импульса 5 мкс, длительность импульса 50 мкс, напряжение ХХ источника управления 10–20 В, внутреннее сопротивление источника управления 5–10 Ом

Защитный показатель, А2·с

 ? i2dt 12,8 ? 103 20 ? 103

Тj = Тjm

16,2 ? 103 24,2 ? 103

Tj = 25 ° C.
Ток – синусоидальный, однополупериодный tp = 10 мс, UR = 0 В

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, А/мкс

 (diТ/dt)сrit 1250

Tj = Tjm
UD = 0,67UDRM
Ток – синусоидальный, однополупериодный, IT  ?  400 А, f  ?  5 Гц.
Режим в цепи управления: форма напряжения трапецеидальная, длительность фронта импульса 1 мкс, длительность импульса 10 мкс, напряжение XX источника управления 20 В, внутреннее сопротивление источника управления 1–3 Ом

Температура хранения, ° С:
максимально допустимая
минимально допустимая
Tstgm
Тstgmin
50
–60 (УХЛ)		 –

Температура перехода, ° С:
максимально допустимая
минимально допустимая
для исполнения:
УХЛ
У
Т
Tjm
Tjmin
125


–60
–50
–10		 –

Растягивающее усилие, Н, для вывода:
катодного
управляющего и дополнительного
катодного

 – 80
40		 –

Крутящий момент, Н·м

 – 15±3 –

Таблица 2

Наименование параметра (характеристики) Буквенное обозначение Значение параметра для тиристоров типов Условия установления норм на параметры
ТБ251-80 ТБ251-100

Импульсное напряжение в открытом состоянии, В, не более

 UТМ 2,2 1,8

Tj = 25 ° C
IT = 3,14ITAV
Расположение контрольных точек измерения напряжения см. на рис. 33

Пороговое напряжение, В, не более

 UТ(ТО) 1,45 1,3

Тj = Тjm

Динамическое сопротивление в открытом состоянии, мОм, не более

 rТ 3 1,5

Тj = Тjm

Повторяющийся импульсный обратный ток и повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии, мА, не более

 IRRM
IDRМ		 20

Tj = Tjm, UR = URRM,
UDRМ = UDRМ

Ток включения, А

 IL 0,3

Tj = 25 ° C
UD = 12 В
Режим в цепи управления: форма импульса напряжения – трапецеидальная, напряжение ХХ источника управления 20 В,  длительность фронта импульса 1 мкс, длительность импульса 10 мкс,  внутреннее сопротивление источника управления 1–3 Ом

Ток удержания, А, не более

 IН 0,2

Tj = 25 ° C
UD = 12 В
Цепь управления разомкнута

Отпирающее постоянное напряжение управления, В, не более

 UGТ 5
2,5

Tj = Tjmin
Tj = 25 ° C
UD = 12 B
Ток управляющего электрода постоянный.
Сопротивление в цепи тока в открытом состоянии ?  3 Ом.

Неотпирающее постоянное напряжение управления, В, не более

 UGD 0,25

Tj = Tjm
UD = 0,67UDRM
Сопротивление в цепи анодного тока ? 10 кОм

Отпирающий постоянный ток управления, А, не более

 IGТ 0,5
0,15

Tj = Tjmin
Tj = 25 ° C
UD = 12 B
Сопротивление в цепи тока в открытом состоянии ? 3 Ом

Неотпирающий постоянный ток управления, мА, не менее

 IGD 2,0

Tj = Tjm
UD = 0,67UDRM
Напряжение источника управления – постоянное.
Сопротивление в цепи анодного тока ? 10 кОм

Время включения, мкс, не более, для группы 2
Время задержки, мкс, не более

 tgt

tgd		 3,2

1,9

Tj = 25 ° C
UD = 500 B
IТ = IТАV

Время выключения, мкс, не более, для групп:
5
6

 tq

25
20

Tj = Tjm
IT = ITAV, (diT/dt)f = 10 А/мкс
UR = 100 B, duD/dt = 50 В/мкс, UD = 0,67UDRM
tp = 0,5...0,2 мс
Напряжение источника управления в течение процесса выключения не более 0,1 В, сопротивление не менее 1 кОм. Сопротивление источника повторяющегося напряжения в закрытом состоянии не более 1 кОм

Импульсный обратный ток восстановления, А, не более

 IrrМ 80 120

Tj = Tjm
IT = ITAV, (diT/dt)f = 50 А/мкс
UR = 100 B
tp = 0,5...0,2 мс

Заряд обратного восстановления, мкКл, не более

 Qrr 100 150

Время обратного восстановления, мкс, не более

 trr 2,5

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, В/мкс, не менее, для групп:
6
7

 (duD/dt)сrit


500
1000

Tj = Tjm
UD = 0,67UDRM
tp = 0,5...0,2 мс
Цепь управления разомкнута

Тепловое сопротивление
переход–корпус, ° С/Вт, не более

 Rthjс 0,21

Постоянный ток

Масса, кг:
без гибкого катодного вывода
с гибким катодным выводом

 –
0,12
0,15		 –

Предельные вольт-амперные характеристики в открытом состоянии при температуре перехода 25°С (1), 125°С (2): а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость допустимого среднего тока в открытом состоянии Iт от температуры корпуса Тс при различных углах проводимости для токов синусоидальной формы, f = 50 Гц: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость допустимого среднего тока в открытом состоянии Iт от температуры корпуса Тс при различных углах проводимости для токов прямоугольной формы (f = 50 Гц) и постоянного тока: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость допустимого среднего тока в открытом состоянии Iт от температуры охлаждающей среды Тс при скорости охлаждающего воздуха 6 м/с и при различных углах проводимости для токов синусоидальной формы (f = 50 Гц): а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100 при охладителе О151-80

Зависимость допустимого среднего тока в открытом состоянии Iт от температуры охлаждающей среды Тс при скорости охлаждающего воздуха 6 м/с и при различных углах проводимости для токов прямоугольной формы (f = 50 Гц) и постоянного тока: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100 при охладителе О151-80

Зависимость максимально допустимой амплитуды тока в открытом состоянии Iт синусоидальной формы от длительности импульса tр при повышенных частотах при температуре охлаждающей среды 40°С, скорости охлаждающего воздуха 6 м/с, U = 0,67U, U = 0,67U: 1 - 630 Гц;
2 - 1000 Гц;
3 - 1600 Гц;
4 - 2500 Гц;
а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100 при охладителе О151-80

Зависимость максимально допустимой амплитуды тока в открытом состоянии Iт синусоидальной формы от длительности импульса tр на повышенных частотах при температуре корпуса: Тс = 65°С;
а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100;
Тс = 85°С;
в - ТБ251-80;
г - ТБ251-100;
Тс = 105°С;
д - ТБ251-80;
е - ТБ251-100;
U = 0,67U, U = 0,67U: 1 - 630 Гц;
2 - 1000 Гц;
3 - 1600 Гц;
4 - 2500 Гц;
5 - 4000 Гц;
6 - 6300 Гц

Зависимость максимально допустимой амплитуды тока в открытом состоянии Iт трапецеидальной формы от скорости нарастания тока в открытом состоянии diт/dt на повышенных частотах при длительности импульса tр = 1/2f0 и температуре корпуса: Tс = 65°С;
а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100;
Tс = 85°С;
в - ТБ251-80;
г - ТБ251-100;
Tс = 105°С;
д - ТБ251-80;
е - ТБ251-100;
U = 0,67U, U = 0,67U: 1 - 630 Гц;
2 - 1000 Гц;
3 - 1600 Гц;
4 - 2500 Гц;
5 - 4000 Гц;
6 - 6300 Гц

Зависимость максимально допустимой амплитуды тока в открытом состоянии Iт трапецеидальной формы от скорости нарастания тока в открытом состоянии diт/dt на повышенных частотах при длительности импульса tр = 1/4f0 и температуре корпуса: Tс = 65°С;
а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100;
Tс = 85°С;
в - ТБ251-80;
г - ТБ251-100;
Tс = 105°С;
д - ТБ251-80;
е - ТБ251-100;
U = 0,67U, U = 0,67U: 1 - 630 Гц;
2 - 1000 Гц;
3 - 1600 Гц;
4 - 2500 Гц;
5 - 4000 Гц;
6 - 6300 Гц

Зависимость максимально допустимой амплитуды тока в открытом состоянии Iт трапецеидальной формы от скорости нарастания тока в открытом состоянии diт/dt на повышенных частотах при длительности импульса tр = 1/10f0 и температуре корпуса: Tс = 65°С;
а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100;
Tс = 85°С;
в - ТБ251-80;
г - ТБ251-100;
Tс = 105°С;
д - ТБ251-80;
е - ТБ251-100;
U = 0,67U, U = 0,67U: 1 - 630 Гц;
2 - 1000 Гц;
3 - 1600 Гц;
4 - 2500 Гц;
5 - 4000 Гц

Зависимость максимально допустимой амплитуды тока в открытом состоянии Iт трапецеидальной формы от скорости нарастания тока в открытом состоянии diт/dt на повышенных частотах при охладителе О151-80, температуре окружающей среды 40°С, скорости охлаждающего воздуха 6 м/с и длительности импульса: tр = 1/(2f0);
а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100;
tр = 1/(4f0);
в - ТБ251-80;
г - ТБ251-100;
tр = 1/(10f0);
д - ТБ251-80;
е - ТБ251-100;
U = 0,67U, U = 0,67U: 1 - 630 Гц;
2 - 1000 Гц;
3 - 1600 Гц;
4 - 2500 Гц

Зависимость допустимого тока перегрузки в открытом состоянии I() от длительности перегрузки t() при температуре охлаждающей среды 40°С, скорости охлаждающего воздуха 6 м/с, отношении предшествующего среднего тока в открытом состоянии к максимально допустимому среднему току в открытом состоянии: К = 0 (1), К = 0,5 (2), К = 0,75 (3), К = 1,0 (4), f = 50 Гц: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100 при охладителе О151-80

Зависимость допустимой амплитуды ударного тока в открытом состоянии Iт от длительности импульсов tр при исходной температуре перехода 25°С (1), 125°С (2), U = 0: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость допустимой амплитуды ударного тока в открытом состоянии Iт от длительности перегрузки t() при исходной температуре перехода 25°С (1), 125°С (2), U = 0,8U, f = 50 Гц, скважность 2: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость допустимой скорости нарастания тока в открытом состоянии diт/dt (о. е.) от частоты повторения импульсов тока f0 при температуре перехода Tj = Tjm, Iт = Iт

Зависимость времени выключения t от обратного напряжения U при температуре перехода 125°С, Iт = Iт, du/dt = 50 В/мкс, U = 0,67U, (diт/dt) = 10 А/мкс

Вольт-амперная характеристика управляющего электрода тиристоров: Uт - отпирающее напряжение управления;
Iт - отпирающий ток управления;
A1 - область негарантированного отпирания;
A2 - область гарантированного отпирания;
Tj = 25°С

Таблица к рис. 18

Позиция на рисунке Скважность Длительность импульса тока управления, tG, мкс Импульсная рассеиваемая мощность управления, pGM, Вт
1 1 Постоянный ток 2
2 2 10 4
3 5 10
4 40 80
Предельно допустимые характеристики цепи управления UFm - максимально допустимое импульсное напряжение управления; IFm - максимально допустимый импульсный прямой ток управления;

Типичные зависимости отпирающего импульсного тока управления Iт/Iт (о. е.) от длительности импульса управления t при температуре перехода 25°С (1), - 60°С (2), U = 12 В

Зависимость времени задержки t (1) и времени включения t (2) от амплитуды управляющего импульса IF при температуре перехода 25°С, U = 300 В, di/dt = 1 А/мкс, t = 10 мкс, Iт = Iт

Зависимость времени выключения t от амплитуды тока в открытом состоянии Iт/Iт при температуре перехода 125°С, (diт/dt) = 10 А/мкс, U = 100 В, U = 0,67U, du/dt = 50 В/мкс

Зависимость времени выключения t от скорости спада тока в открытом состоянии diт/dt при температуре перехода 125°С, du/dt = 50 В/мкс, U = 100 В, Iт = Iт, U = 0,67U

Зависимость времени выключения t (о. е.) от скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии du/dt при температуре перехода 125°С, U = 0,67U, U = 100 В, (diт/dt) = 10 А/мкс, Iт = Iт

Зависимость заряда обратного восстановления Qrr от скорости спада тока в открытом состоянии (diт/dt) при температуре перехода 125°С, U = 100 В, Iт = 1,5Iт (1), Iт = Iт (2), Iт = 0,5Iт (3): а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость средней рассеиваемой мощности в открытом состоянии Pт от среднего тока в открытом состоянии Iт при различных углах проводимости q для токов синусоидальной формы, f = 50 Гц: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость средней рассеиваемой мощности в открытом состоянии Pт от среднего тока в открытом состоянии Iт при различных углах проводимости q для токов прямоугольной формы (f = 50 Гц) и постоянного тока: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость суммарной энергии потерь Е одного синусоидального импульса тока в открытом состоянии от длительности импульса tр и амплитуды тока Iт. Суммарная энергия: 1 - 0,4 Дж;
2 - 0,2 Дж;
3 - 0,1 Дж;
4 - 0,06 Дж;
5 - 0,04 Дж;
U = 0,67U, U = 0,67U: а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100

Зависимость времени обратного восстановления trr от скорости спада тока в открытом состоянии (diт/dt) при температуре перехода 125°С, U = 100 В, Iт = 1,5Iт (1), Iт = Iт (2), Iт = 0,5Iт (3)

Зависимость суммарной энергии потерь Е одного трапецеидального импульса тока в открытом состоянии от длительности импульса tр и амплитуды тока Iт. Суммарная энергия: 1 - 0,4 Дж;
2 - 0,2 Дж;
3 - 0,1 Дж;
4 - 0,06 Дж;
diт/dt = - 25 А/мкс;
а - ТБ251-80;
б - ТБ251-100;
diт/dt = - 50 А/мкс;
в - ТБ251-80;
г - ТБ251-100;
diт/dt = - 100 А/мкс;
д - ТБ251-80;
е - ТБ251-100;
U = 0,67U;
U = 0,67U

Зависимость допустимой скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии du/dt от амплитуды прямого напряжения U/U при температуре перехода 125°С, для групп по (du/dt)сr: 1 - группа 6;
2 - группа 7 Начальное напряжение равно 0

Зависимость допустимой (du/dt)/(du/dt)сr скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии от амплитуды начального напряжения U/U и U/U при температуре перехода 125°С

Переходное тепловое сопротивление переход-корпус Z(jс) (5) и переход-среда Z(jа) при охладителе - О151-80 и скорости охлаждающего воздуха: 0 м/с (1), 3 м/с (2), 6 м/с (3), 12 м/с (4) Предельно допустимые значения параметров и характеристики тиристоров с рекомендуемым охладителем О151-80 приведены в табл. 3.

Таблица 3

Наименование параметра Буквенное обозначение Значение параметра для тиристоров типов Условия установления норм на параметры
ТБ251-80 ТБ251-100

Средний ток в открытом состоянии, А

 IТАV 23

45		 27

53

pTAV = 50 Вт.
Естественное охлаждение
Скорость охлаждающего воздуха
V = 6 м/с, Tcf = 40 C.
Ток – синусоидальный, однополупериодный.
Угол проводимости q  = 180 ° эл., f = 50 Гц

Тепловое сопротивление
корпус – контактная поверхность
охладителя, С/Вт, не более

 Rthсh 0,2 –

Тепловое сопротивление
переход–среда, ° С/Вт, не более

 Rthjа 2,31

1,08

Естественное охлаждение.
pTAV = 50 Вт. Постоянный ток
V = 6 м/с. Постоянный ток

Масса, кг, не более

 – 0,57 –
Общий вид, габаритные и присоединительные размеры тиристоров представлены на рис. 33.

Общий вид, габаритные и присоединительные размеры тиристоров ТБ251-80 и ТБ251-100: а - с гибким катодным и дополнительным катодным выводами;
б - без гибкого катодного и дополнительного катодного выводов;
А - вывод анода;
К - вывод катода;
К1 - дополнительный вывод катода;
G - управляющий вывод;
m.1 - контрольные точки измерения импульсного напряжения в открытом состоянии;
m.2 - контрольная точка измерения температуры корпуса Указания по монтажу и эксплуатации тиристоров - в соответствии с паспортом ЖДЦИ 000. 410.001 ПС. Тиристоры поставляются без охладителей. По согласованию с предприятием-изготовителем тиристоры могут поставляться с охладителем. каждой партии тиристоров, транспортируемых в один адрес, прикладывается паспорт.

Характеристики Электротехнического оборудования

Характеристики станков

Характеристики КПО

Характеристики импортного оборудования

Характеристики насосного оборудования

Марки стали и сплавов

Прочее оборудование
© Машинформ | Справочник содержания драгоценных металлов | mashinform@bk.ru