K 46 JB 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 5846-1991 晶闸管特性曲线计算指南 1992-10-01 实施 1991-10-24发布 中华人民共和国机械电子工业部 发布 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 5846-1991 晶闸管特性曲线计算指南 1生题内容与适用范显 本标准给出了功耗与电流、壳温与电流和浪涌电流与周波数等特性曲线的技术要求、计算公式和 方法。 本标准适用于反向阻断三极器闸管，也适用于整流二极管。对应特性曲线的一般技术要求和计算方 法也适用于双向三极鼠阐管和逆导三极品期管。 2 引用标准及参数符号 2.1引用标准 GB2900.32电工名调术语电力半导体器件 GB3859 半导体电力变流器 GB 4024 半导体器件反向阻斯三极晶闸管测试方法 GB4939 普通整流管 GB4940 普通晶闸管 2.2参数符号 IT(AW)-通态平均电流，A; IT(RAS)-通态方均根（有效值）电流，A I-通态峰值电流，A IaIns)-通态浪涌电流，A； VTM-通态峰值电压，V, Vo门槛电压，V, PTAV).--通态平均功率，W; P.浪涌电流的峰值功率，W T晶阐管的结温，℃ Ti.晶闻管的最高工作结温，℃， △T结对规定基准点的结温升，℃, T晶闻管的壳温， 一个正弦半波的底宽，mss try- tp--等效个正弦半波的矩形波底宽，ms; T.-50Hz频率的周期，mS, R晶闻管的（稳态）热，℃/W； Ri---晶闻管的直流结壳热阻，℃/W Z、Z(t).-.晶闸管的瞬态热阻抗，℃/W; Z.-晶澜管的结壳瞬态热阻抗，℃/W； A.相对于直流热阻增加的附加热阻，C/W； 一通态特性曲线的微分电阻，2； rT- 机械电子工业部1991-10-24批准 1992-10-01实施 1 JB/T5846-1991 注：Y的单位，在数据表或标准中常以mo给出。 F-波形因数> 正弦波的调波数 .导通角。 3特性曲线的般技术要求 3.1特性曲线的周性 晶闸管的基本特性函线按其由来，可分为由试验得到的曲线和由计算产生的曲线两类。通态伏安特 性曲线和瞬态热阻抗特性面线应是试验曲线。功耗与电流、壳温与电流、浪滞电流与周波数等待性曲线 一般是计算函线。计算曲线应与试验验证结果一致。 3.2计算曲线的前提条件 计算前线是在一定的原现条件下，由有关的试验面线经过计算求得。功耗与电流、壳温与电流等稳 态特性阅线是由通态伏安特性试验曲线求得，浪通电流与周波数、1+与时间等瞬态特性曲线是解态热 阻抗特能和离工作点伏安特性两条试验曲线求得。计算各特性曲线必须通过试验先得到正确的有关试 验曲线。 3.3计算公武和计算工具 计算曲线时应正确选用数学公式，并正确邀解公式中每个符号的意义、单位和量值区间。 为提商计算的效率和准确性，应尽可能使用带程序的计算器或计算机。 3.4特性曲线的磨标 晶闻管特性菌线的函数、变最及其密标应按通用的选取，按量值范围选用算术、单对数或双对数率 标。合适地选取座标是正确表达曲线宏观形状和方便于使用查阅曲线的需要。 此外在曲线图上应标出参变景和必婴的条件。 4 试验曲线的技术要求 4.1通态伏安特性曲线（ITM~VTM） 2。通态伏安特性润线的测试方法应符合GB4024的3.3条的规定。 b。应在25C和Tm等温条件下给出两条态伏安特性曲线，如给出一条，则应给出Tim的。 C，通态伏安特性曲线应是合格产品曲线范照的上限，期线上规定点的TH值应等于或略小于产品 数据表中的VTM值。 d，通态等性曲线的ITH值范阔：对于般工作点，由零至5In4W左右，并应用算术座标插绘； 对于离工作点，一般从61TAV)至接近ITST：并用单对数座标描绘。 。Vmo和rT应根据GB2900。32的有关定义，由T的通态特性近似直线求得。 4.2瞬态热阻抗特性曲线（Z~t） 。瞬态热阻抗（Z.）的定义及其特性谢线的测试方法，应分别符合GB2900.32的1.2.12条和 GB4024的2.3条。 、瞬态热阻抗等性曲线用草对数照标描绘，横摩标（对数）给出的时间范围应从不低于10-s至热 稳态，热稳态的Z应等于Rtho C，瞬态热照抗特性曲线分为结壳解态热阳抗（Zic）曲线、结散瞬态热阻抗（Zis）曲线和总瞬态 热阻抗（Za）曲线等多种。管壳额定最闻管至少必须给出结壳瞬态热阻抗谢线。 d。馨态热阻抗曲线的时间（）照标单信逼常用s，为提高曲线前半段的精度，可适当牺性十的 范朋前啡ms。 在：在查用瞬态热阻抗曲线时，应特别注对数尺度的关系。 2 JB/T 5846-1991 5计算曲线的技术要求和方法 5.1功耗与电流的曲续（PTAY)~ITA)） 5.1.1技术要求 a。功耗与电流的关系曲线应以电流波形和导通角作为参变量给出。通常给出正弦半波导通角 30°、60°、96°、120°、180°和矩形波30°、60°、90°、120°、186°、270°、DC的两个曲线图，在曲线图 上标明波形，要时还标出T催、于（频率）值和负载性质等条件。对于整流管，至少应给出六相、 三相、单相和DC的四条曲线。 b。各导通角的曲线的起点均是座标零点，各跖线终点应按发热（方均根电流）相同决定，不可随 意计算和措绘。 C。计算此曲线应已知通态伏安特性曲线（VCr）和额定IT(AV)或IT(RMS)。 d。功耗与电流的关系曲线用算术座标摘绘。 5.1.2计算公式和波形因数 a. 计算PT(AWI(AW)的基本公式 PT(AV)=VToITtAV)+FrI"T(AY) (1) 导通角为中的正弦波和矩形波陷波形因数F分别按（2）式和（3）式计算。 (2) 2(1-cosb)2 F2 (3) c. 正弦波和矩形波各常用导通象Φ的波形因数F值： 30° 60° 90 120° 180° 270" DC 正弦波F 4.00 2,78 2.22 1.88 1,57 矩形波F 3.46 2,45 2.00 1.73 1,41 1.16 1,00 5.1.3计算的一般步骤 a，由Tin条件的通态伏安特性曲线，按GB4024的2.2.2条或解该曲线上两规定点菌二元一次联 立方程，求出VTo和r两规定点为1.5I(Ay)和4。5IT(aV)，在偏差允许范围内该两点可适度变化，如取 ITAW和ITA b，按公式（1）和正弦波导通鹤30°的F值，计算IT（A)从零到允许的最大值备点（一毅五点） 的PT(AW)值。这样即可在双算术密标上播绘出正弦波导通角30°的P(AV)～IT(aW)曲线。 C。改变导通Φ，依次以正弦波60°、90°，120°和180°的F值，重复上述步赚，期可得到正弦波 各常用导通角的PTAW)~IT(AW曲线图。 d将短形波的F值代入（1）式，置复上述步，即可得到矩形波各常用导通角的PT(Av)～IT(A 曲线图。 注：正弦波和矩形波各导通角允许的Ir(AV)均不同。 5.2壳温与电流的曲线（Tc~IT(AV)） 52.1技术要求 a，壳温与电流的关系曲线应以电流波形和导通角作为参变量给出，一般应给出以正弦半波和矩形 波各常用导通角为参变量的两个曲线图。各常用导通角的选取与PT(AVIT(AV)的一致。 b。不同导通角各曲线的起点均是T。和T值点，各条曲线终点按发热相同原理确定。不可随意计 算和描绘曲线的起点和终点。 3 JB/T5846-1991 C。计算各导通角的Tc～IT(Ay)必须用各自的R1c，不可一律采用数据表中的直流或正弦180°导通 电流下的Rie： 注：GB4939和GB4940等产品标准中给出药R1。均是直流或正弦180°导通电流条件下的值。 d，计算Te~IT(AV)-般应E：VTO、rT，TimRie、Ar和额定ITAW)。 e。壳温与电流的关系曲线用双算术虚标描绘。 5.2.2计算公式和附加热阻 a，计算TcITAv的基本公式 Te-Tim~PrtAm)(Rla+Ar). ".（4) b.正确计算Te～IT(Av的关键，是通过试验或计算先得到各常用导通角的附加热阻△r △随导通焦的减小而增加，在直流至正弦180°导通角时增加不多，一般不超过5%，但在小导通 角范围增加烈，在30°导逛角时大多△r超过0。5Ri，有的超过一倍R值。△r随中减小而增加，整流 管比晶闻管要缓设得多。 △随减小丽增加没有普遍适用的定签关系，但对一个企业的定型产品有大致定量的关系。 5.2.3计算的般步骤 a，按5.1.3的a项求出Vo。 b，接5.1。3的b项，算出正弦波导通急30°各点IT(AV)对应的PT(AV)。 如已有PT(AV)～I(AW围线图，可按选曲线，则a、b项两步可雀略。 c，将b项各PT(AW)焦和E知的Ti、Rie、Ar（30°的）代入（4）式，算出各Tc，即可在双算 术座标上描绘出正弦波导通角3°的Tc～IA)（P(AV))油线。 线图。 e. 按矩形波量复上述步源，即可得致矩形波各导通角的Tc～IT(V曲线图。 5.3浪通电流与周波数的曲线（ITsr~n） 5.3.1技术要求 a。 浪电流的波形应基本上为正弦波彩，多周波浪涌电演应满足等幅、等底宽和等间距的条件。 b. 浪涌电流试验方法应符合GB3024的4。2条。 c. 1TsH～n曲线按从一个周次至最少35个周效给出，最多至300个周波，一般至50个周波。 个周波结束时的结温成结温齐不得超过基准温度。 e。计算ITsM~n-般应E：I~、Zh和tw。 f。ITS～B在单对数密标上揽绘，级（对数）、横座标分别表示ITSsi和。曲线图上通常标出浪涌 前结温和浪涌电流频率。 5.3.2计算公式 a。发热等