В) Причины неравномерного распределения тока между параллельно включенными полупроводниками

Рисунок

Пусть по расчету требуется включить два полупроводника параллельно, ВАХ которых показано на рисунке. Так как V1 и V2 включены параллельно, то падение напряжения между анодом и катодом одинаково и равно ΔU_V. Проведя перпендикуляр параллельной оси I_F, найдем распределение тока между V1 и V2.

Видно, что I_V2<I_FAVm, следовательно, V2 незагружен и работает с запасом. В то же время I_V1>I_FAVm, т.е. это приведет к его перегреву и выходу из строя, I_V→I_V2, в итоге перегрев и тепловой пробой, выход его из строя.

Для предупреждения неравномерного распределения тока, применяют специальные схемы.

Методы и схемы выравнивания распределения тока.

1. Подбор полупроводников по одинаковым ВАХ.

Допускаем: ‌‌‌ U_Fm1-_UFm2‌ ≤ 0,02 В. Применяют для диодов и лавинных диодов.

2. Последовательное включение активных резисторов (рис. 12.2, а).

R₁ + r_T1 = R₂ + r_T2

Из-за больших потерь энергии применяют в маломощных установках.

3. Включение ПП через индуктивные делители тока(рис. 12.2, б).

Рис. 12.2 - Схемы выравнивания прямого тока при соединении диодов (а) и тиристоров (б)

Индуктивный делитель тока состоит из магнитопровода и двух обмоток w₁ и w₂, обычно выполненных в виде одного или двух витков шины, подключающих V1 и V2.

Принцип работы состоит в следующем: под действием тока I_V1 создается магнитный поток Ф₁, а ему навстречу под действием I_V2 поток Ф₂. В сердечнике действует результирующий поток Ф_РЕЗ = Ф₁ - Ф₂. Если I_V1=I_V2, то Ф₁=Ф₂, следовательно, Ф_РЕЗ=0 и индуктивный делитель влияния на работу не оказывает, т.е. в данный момент он не действует. Если I_V1>I_V2, то Ф₁>Ф₂, следовательно, Ф_РЕЗ>0, поэтому при уменьшении тока в обмотке w₁ наводится ЭДС самоиндукции e_s, направленная вверх, и в w₂ – направленная вниз, т.е. встречно вызвавшему их потоку, благодаря этому напряжения между анодом и катодом будут равны, т.к , а .