Выбор СПП. 
Проектирование и расчет полупроводникового преобразователя электрической энергии

Предварительно выбираем тип диодов и охладителей по условию.

.

где — коэффициент запаса, учитывающий отклонение режима работы и условий охлаждения от номинальных (.

). Так как в этой схеме и, т. е. меньше номинальных значений, то значит режим работы и условия охлаждения лучше, чем при номинальных. Тогда принимаем ;

— средний ток диодов;

— коэффициент запаса по току в рабочем режиме,.

.

Согласно полученному значению из [2] выбираем диод типа Д112−25 с типом охладителя О111−60, у которого при естественном охлаждении максимально допустимый средний ток равен, со следующими параметрами:

• 1. Тепловое сопротивление переход — корпус ;
• 2. Тепловое сопротивление корпус — контактная поверхность охладителя ;
• 3. Тепловое сопротивление контактная поверхность охладителя — охлаждающая среда ;
• 4. Пороговое напряжение ;
• 5. Дифференциальное сопротивление ;
• 6. Температура перехода:
  • — максимально допустимая ;
  • — минимально допустимая .

Рассчитываем тепловое сопротивление переход — окружающая среда.

.

Для выбранного диода рассчитываем максимально допустимый средний ток при заданных условиях работы и охлаждения.

.

.

Проверяем условие правильного выбора диода по току из соотношения.

.

.

Условие выполняется, тогда рассчитаем запас диода по току в процентах.

.

.

Диод удовлетворяет требованиям по запасу по току.

Критерием нормальной работы СПП при перегрузке по току являются выполнения условия ,.

где t_m — максимально допустимое время перегрузки, за которое температура перехода достигнет максимально допустимого значения;

— требуемое (реальное) время перегрузки,.

Время определяется по графику зависимости переходного теплового сопротивления переход-среда для конкретных типов прибора, охладителя и интенсивности охлаждения из [2].

Определяем средние потери мощности для тока, предшествующего перегрузке.

.

.

Ток перегрузки СПП ограничен значениями, принимаем. Тогда определяем средние потери мощности для тока, соответствующего перегрузке по формуле.

.

где — коэффициент запаса по току рабочей перегрузки,, принимаем .

.

Определяем переходное тепловое сопротивление переход-среда по формуле.

.

.

по графику [2] функции определяем максимально допустимое время перегрузки.

.

Проверяем критерий (1.11).

.

Из этого условия получаем, что выбранный диод удовлетворяет режиму перегрузки. Значит, диод выбран правильно.

СПП должны выдерживать определенные напряжения, прикладываемые к ним как в прямом, так и в обратном направлениях. В полупроводниковом преобразователе СПП подвергаются воздействию рабочего напряжения и перенапряжений.

Выбор СПП по напряжению осуществляется по формуле.

.

где — коэффициент запаса по рабочему напряжению,, принимаем ;

— максимальное значение рабочего напряжения, прикладываемого к СПП в схеме, ;

— номинальное значение максимального обратного напряжения, прикладываемого к вентилю в конкретной схеме;

— коэффициент, учитывающий возможность повышения напряжения в сети, .

.

.

.

.

Таким образом, для данных диодов Д112−25 с типом охладителя О111−60, т. е. нужны диоды 8-го класса по напряжению — Д112−25−8.