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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Dieser Teil von IEC 60747 enthält Festlegungen für Einzel-Halbleiterbauelemente: rückwärts sperrende Thyristortrioden, rückwärts leitende Thyristortrioden, Zweirichtungs-Thyristortrioden (Triacs) und Ausschaltthyristoren (GTO-Thyristoren). Wenn keine Missverständnisse auftreten können, dürfen alle vorstehend aufgeführten Arten von Einzel-Halbleiterbauelementen als Thyristoren bezeichnet werden. Im dritten Kapitel des vorliegenden Norm-Entwurfes werden die Begriffe erläutert. Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC 60050-521, IEC 60050-702, IEC 60747-1:2006 und deren Änderung 1 (2010) sowie die folgenden Begriffe. Das nachfolgende Kapitel enthält wesentliche Bemessungs- und Kennwerte für rückwärts sperrende und rückwärts leitende Thyristortrioden. Das Kapitel Wesentliche Bemessungs- und Kennwerte für Zweirichtungs-Thyristortrioden (Triacs) erläutert in der Einführung die thermischen Bedingungen. Triacs sind als umgebungsbezogene oder als gehäusebezogene oder als kühlkörperbezogene Bauelemente festzulegen. Die Bemessungswerte gelten für den gesamten Bereich der Betriebsbedingungen, die für das entsprechende Bauelement angegebenen sind. Die hier empfohlenen Bemessungs- und Kennwerte basieren auf dem symmetrischen Betrieb des Bauelements in jeder Richtung der Hauptspannung. Daher sind gleiche Grenzwerte für beide Richtungen des Betriebs anzugeben. Wenn ein Kennwert empfindlich gegenüber der Art der Zündung ist, dann ist die anzuwendende Zündungsart festzulegen. Spannungs- und Strombemessungswerte (Grenzwerte) werden erläutert, dass sind die Nichtperiodische Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung (UDSM), die Periodische Vorwärts-Spitzensperrspannung (UDRM), die Vorwärts-Scheitelsperrspannung (UDWM). Die Auflistung der Hauptströme enthält den Durchlassstrom-Effektivwert, den Periodischen Spitzendurchlassstrom, den Durchlass-Überstrom, den Stoßstrom-Grenzwert. Elektrische Kennwerte gelten bei einer Umgebungs- oder Gehäusetemperatur von 25 °C, sofern nicht anders angegeben. Die hier empfohlenen Kennwerte basieren auf dem symmetrischen Betrieb des Bauelements und sind daher als Grenzwerte für beide Richtungen des Betriebs anzugeben. Wenn ein Kennwert empfindlich gegenüber der Art der Zündung ist, dann ist die anzuwendende Zündungsart festzulegen. Im Kapitel Wesentliche Bemessungs- und Kennwerte für GTO-Thyristoren (Ausschalthyristoren) werden die thermischen Bedingungen dargestellt. Ausschaltthyristoren sind als umgebungsbezogene oder gehäusebezogene oder kühlkörperbezogene Bauelemente festzulegen. Viele Bemessungs- und Kennwerte sind bei einer Temperatur von 25 °C sowie bei einer anderen festgelegten Temperatur anzugeben. Sofern nicht anders angegeben, sollte diese andere Temperatur vom Hersteller der in IEC 60747-1 enthaltenen Liste entnommen werden. Zusätzlich können die Temperaturen -40 °C und +35 °C verwendet werden. Die im Kapitel Mess- und Prüfverfahren beschriebenen Verfahren gelten mit wenigen Ausnahmen, die jeweils in der Überschrift angegeben sind, für rückwärts sperrende Thyristortrioden. Viele der Verfahren aber sind auch bei anderen Thyristorarten anzuwenden. Hinsichtlich ihrer Anwendung bei rückwärts sperrenden Thyristortrioden sind die in den Schaltungen angegebenen Polaritäten auf kathodenseitig steuerbare Thyristoren bezogen. Die Schaltungen können jedoch durch Umpolen der Messgeräte und Stromquellen sowie der Anoden- und Kathodenanschlüsse für anodenseitig steuerbare Thyristoren angepasst werden. In den allgemeinen Regeln für Gleichstrommessungen wird erläutert, dass für die Messung der Durchlasskennwerte von Thyristoren die Qualität der Gleichstromquelle als nicht wichtig betrachtet wird, vorausgesetzt die relative Schwingungsbreite beträgt weniger als 10 %. Für die Messung der Kennwerte des Vorwärts-Sperr- oder Rückwärtszustands sollte die relative Schwingungsbreite der Spannungsquelle 1 % nicht überschreiten, und es sollte insbesondere darauf geachtet werden, dass die Spannungsbemessungswerte des Thyristors nicht durch transiente Überspannungen überschritten werden. In den allgemeine Regeln für Wechselstrommessungen wird ausgeführt, dass die Stromquellen mit Dioden beschaltet werden können, um die Verstärker des Oszilloskops vor unerwünschten Halbschwingungsimpulsen zu schützen. Sind geringe Rückwärts-Sperrströme zu messen, kann es erforderlich sein, geeignete Maßnahmen gegen Einstreuungen zu ergreifen, zum Beispiel einen abgeschirmten Transformator und eine geeignete Erdung zu verwenden. Ebenso sollten parasitäre Kapazitäten vermieden werden. Besondere Sorgfalt sollte außerdem darauf verwendet werden, die parasitären Induktivitäten so gering wie möglich zu halten, insbesondere bei Hochstrom-Bauelementen. In einem weiteren Kapitel werden die Anforderungen an Typprüfungen und Stückprüfungen, die Kennzeichnung von Thyristoren und die Dauerprüfungen erläutert. Typprüfungen werden an neuen Produkten auf der Grundlage von Stichproben durchgeführt, um die elektrischen und thermischen Bemessungswerte (Grenzwerte) und Kennwerte, die in den Datenblättern anzugeben sind, zu bestimmen und die Prüfgrenzen für künftige Stückprüfungen festzulegen. Einige oder alle Typprüfungen können von Zeit zu Zeit an Stichproben aus der laufenden Fertigung oder aus laufenden Lieferungen wiederholt werden, um zu bestätigen, dass die Qualität der Produkte durchgängig den festgelegten Anforderungen entspricht. Stückprüfungen werden üblicherweise als 100%-Prüfung der laufenden Produktion oder der laufenden Lieferungen durchgeführt, um nachzuweisen, dass die im Datenblatt festgelegten Bemessungswerte (Grenzwerte) und Kennwerte von jedem Bauelement eingehalten werden. Zuständig ist das DKE/UK 631.1 "Einzel-Halbleiterbauelemente" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/UK 631.1 - Einzel-Halbleiterbauelemente