JB/T 8758-1998 确定晶闸管参数值的准则

标准搜搜网htp:/ww.bzsoso.comK46中华人民共和圜机械行业标准JBT8758-1998确定晶闸管参数值的准则1998-05-26发布1998-12-01实施中华人民共和国机械工业部发布标准搜搜网htp:/ww.bzsoso.comJB/T8758-1998前言品闸管的电、热、机械参数在标准中应至少给出二十多个,每个参数都有自己的概念和应用意义,但参数之间又存在着广泛的关系,特别是几个基本的电、热参数之间有着较严格的定量关系。在设计制造晶闸管和编制各级晶闸管产品标准或样本数据手册时,都必须考虑和遵从其定量关系。基本参数值相互间满足定量关系,是保证产品质量和充分发挥产品技术指标作用的前提。为此,本标准给出了确定各基本参数的方法和计算公式。根据晶闸管各参数的定义和完整概念,借助数学手段,本标准给出了下列几组基本参数相互间的定量关系:通态方均根电流I(Ms与通态平均电流Iw;浪涌电流Irs与t;通态峰值电压Vn、门槛电压Vro、通态斜率电阻r和通态峰值电流IN;通态电参数(IAv或 ITERMS、VmM、Vro、r)与热特性参数(Rx或R、T或T、Tm)本标准的编写规则按GB/T1.1-1993《标准化工作导则第1单元:标准的起草与表述规则第1部分:标准编写的基本规定》本标准的附录A是标准的附录,附录B是提示的附录在作任意导通角(0~180°)有关参数计算和特性曲线计算时需要用到附录A和附录B本标准首次发布于1998年5月26日,从1998年12月1日起实施。本标准由机械工业部西安电力电子技术研究所提出并归口本标准起草单位:铁道部永济电机厂元件分厂、冶金部自动化院电力半导体器件研究设计所、西安电力整流器厂器件分厂、浙江省缙云整流器件厂、西安电力电子技术研究所。本标准主要起草人:秦贤满、杜安定、古玉书、李志东、庞银锁。标准搜搜网htp:/ww.basso.com中华人民共和国机械行业标准JBT8758-1998确定晶闸管参数值的准则I范图本标准规定了晶闸管基本参数的定量关系和确定参数值的方法。本标准适用于普通晶闸管、快速品闸管、可关断晶闸管等单向晶闸管和双向品闸管。本标准也适用于确定整流二极管的基本参数值。2引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T290.32-94电工术语电力半导体器件GB/T846.1-87电力半导体器件用散热器GB/T8446.2-87电力半导体器件用散热器热阻和流阻测试方法JB/T584-91电力半导体器件参数符号JB/T7626-94反向阻断三极晶闸管测试方法3总则3.1在制定晶闸管各级产品标准、编制数据手册和产品说明书时,晶闸管各基本参数的值除满足使用要求,考虑国内外水平和符合有关标准外,还必须遵从参数相互间的定量关系。3.2基本参数的定量关系包括:通态方均根电流Ir(Ms与通态平均电流I+Av),浪涌电流Is与t,通态峰值电压(VrM)与门槛电压(Vo)和通态斜率电阻(rr),Iv)、VrM、最高工作结温(Tm)壳温(Tc)、Vor、和热阻(Rx、R、R)等相互间的关系3.3本标准中表述的晶闸管所有参数的定义和概念应符合GB/T29032和GB/T8446,1,参数符号应符合JB/T5844,所有参数的测试方法应符合GB/T8446.2和JB/T7626。3.4为与通态平均电流Irv等基本参数的定义协调一致,热阻(Rx、Rx)应是工频正弦半波导通180电流条件下的值(简称交流值)。数据表中的对一种器件仅给一个热阻值时,常常是直流热阻值,不少器件热阻的交流值与直流值是相等的,而某些器件其交流值较直流值大百分之几乃至百分之十左右,作有关参数楠确计算时应加注意或给予修正。本标准各公式中通态峰值电压VM的条件通态峰值电流IrM应是π(或3)倍额定IT(AV)值4晶闸管通用的参数关系4.1VrM与Vro、r、Irw按GB/T2900.32的5,2.62、5.2,63和5,264分别对通态特性近似直线、门槛电压(Vro)和斜率电阻(r)的定义V1iz¨""…()机械工业部1998-05-26批准1998-12-01实施JBT8758-19…(2)式中:的、叻2、i、i、为通态伏安特性曲线上两规定点的值,见图1。一般,两规定点为i1=1.5IrAv2和i1=4.5IT(Av,Ir(Aw为额定通态平均电流。(uniKIT图1按图1,导通角为180时通态峰值电压为:VrwM=Vro+rIrM……………………………………(3)式中:IM为对应VrM的通态峰值电流使用(3)式验算数据表中的VrM时,应注意式中的IM值与该VrM给出的I1M值或实际测试条件I值一致42IrsM与It的关系按浪涌电流(IrsM)波形为导通角180的正弦波对其持续时间的积分得:对Pt=5.00×10-sM(A's)…………(4)对60zIt=4.17×10-1sM(A2s)…………………………………(5)单向晶闸管5.1IrAv、Igs、IM相互关系在标准或数据表中,通态平均电流IrAv是阻性负载电路、正弦半波导通角为180°的通态电流在一个周期内的平均值,则有:.1………………………(6)按通态方均根电流IrMs的定义:(RMS)(7)或Ir(Msy=I IT(8)式中:IM为正弦半波电流的最大峰值。5.2通态电参数与热特性参数的关系在此,通态电参数包括通态平均电流IAw、通态峰值电压rM、门槛电压Vm和斜率电阻rr;热特性参数包括最高工作结温Tm、壳温T、结壳热阻Rκ、散热器热阻R灬、接触热阻R和总热阻R。按标准或产品数据表中给出的通态电参数和热特性参数的定义有Ti-TIT(AV)R(0. 785 VTM+0. 215 Vro)………………(9)JBT8758-19R(0.785VrmM+0.215V(10)或IreVTo+9. 84 rIPT(Av)-Vro…(11)式中:通态耗散平均功率PrAv为:PTim""teTCAV………………………(12)Tm′-T或PrMv=-R…………………………………(13)(9)、(10)式变换后可确定Vw值0. 785 IT(AV RWTn-T,-0.215Vny………………………(15)0.785 ITiAv,R(9)、(10)式变换后也可计算确定T和R等热特性参数:Ri..(16)或T=Tm-R,·R…(17)R,T.-T(18)式中:T.为允许的最高环境温度,R。为接触热阻:R=R-Rk-Ra……………………………19)6双向晶闸管61Ir(Ms、IM、IAv相互关系对于双向晶闸管,实际不直接应用通态平均电流IrAv这个参数,但从发热角度可求得,进而求得所需要的波形因数(见附录A)。当导通角=180°时:Ircv)=(2/x)·IM…………………………………(20)Ir(Ms=I1M/√2…………………………………(21)或Ies=y2x……(22)62通态电参数与热特性参数的关系在此,双向晶闸管的通态电参数包括:通态方均根电流IMs、通态峰值电压VτM、门槛电压Vro和斜率电阻r;热特性参数与单向晶闸管的完全相同,即有Tm、T、R、Rn、R和R。双向晶闸管工频正弦全波工作(导通角a=180°)时,通态平均功率为PrAv=0.9Volr(RMs+rls…………………………(23)或PTAv=0.707 VTMITERMSY+0.193 VTOITIRMS)………………(24)由公式(23)或(24)和(12)或(13)可导出 IT(RMS)和rM的表达式,如用公式(24)和(12)、(13)可导出Rk(0.707VM+0.IrMs)=R(0.707VM+0.193Vo)……(26)Tn-T.-0 193 VToITCRMS,R,Tm-T.-0 193 VTOIT(RMS R0. 707 IT(RMS R(28)JBT8758-19双向晶闸管的壳温T和选配散热器的热阻R的表达式与单向晶闸管公式(16)~(18)相同,但其中的通态平均功率Prv应按公式(23)或(24)计算7参数值的协调晶闸管电、热性能的基本参数IrAv或 ITERMS)、VmM、Tm、T、R等,相互间满足一个封闭的关系式,但各参数均有独立的概念和用途,并在标准或数据表中一一给出,根据已知的各参数值可以验算其合理性,或计算任一个未知的参数值。几个基本电、热参数值初次给定后,不一定满足相互间的定量关系、反映一定水平和兼顾了产品成品率,这就需要调整一个或多个参数值。基本参数中原则上每个参数都可调,考虑到1rAv和Tm属较严格的标准档次值,一般不调整而按设计值,除非制造工艺、实际水平很高而较设计值余量较大,往上提高水平调一档那是可取的。由规范的上限或典型通态伏安特性曲线确定的基本参数V10和r值,原则上是不可调的即使调整它,它在各参数值计算的作用份额中一般不足百分之一。剩下的三个基本参数VTM、R和T,前两个是上限值,T对器件制造厂是下限值,上、下限值和这三个参数便于测试检验的特点,决定了这三个参数的可调性和实用性。和R值要兼顾器件水平和应用要求,可调整两者之一或两者同时调整,或结合T三者同时调整对于企业实施国家标准或行业标准制定的企业标准,VM和R值往往可有较大幅度地调整。T是额定Ir(Av或Ir(Ms的对应参数,一种器件在参数表中可以给出两个乃至三个T值,但均应考虑与散热器热阻R和上限环境温度T等参数指标协调匹配,切不可随意降低T值造成不能匹配散热器或器件质量水平过低,根本不能使用。附录A(标准的附录)般导通角a(0~180°)的常用公式A1单向品闸管Av、laws、Iw相互关系一sin2aITH"A,ITMiraMs=(A:/A1)·I式中cosaina波形因数f=vex(2a-sin2a)(I-coga)A2双向品闸管Hw、Iaws、lw相互关系对于双向品闸管,仅为了求得波形因数F-1,从器件发热的角度引入通态平均电流1rwToMS√2a- sin 2aInM=B,ITM(B/B1)·Iov=fIe式中:B1-cosas彼形因数-sin2a)-cOsa)附录B(提示的附录)常用导通角时的各因数值90°120°180°0.07960.1590.2390.3180.1590.3180.4780.5940.636A0.08490.3540.1210.3120.5000.6330.7073.9822.7782.2211.571F2.8151.9641.5711.1731.111f15.857.7184.9353.5292.7532.4677.9243.8592.4671.7641.3761.234注:各因数符号的意义见附录A的有关公式閂中华人民共和国机械行业标准确定晶闸管参数值的准则B/T8758-1998机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXXXX年XX月第X版19XX年XX月第X印刷印数1XXX定价 XXXXX元编号 XX. XXX机械工业标准服务网:htp:/www.jb.ac.cn