Ку221Д. Тиристор КУ221Д: параметры, применение и особенности использования — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое тиристор КУ221Д и для чего он используется. Каковы основные технические характеристики тиристора КУ221Д. Как правильно монтировать тиристор КУ221Д. В чем отличия тиристора КУ221Д от других модификаций серии КУ221.

Содержание

Общая характеристика тиристора КУ221Д и его применение

Тиристор КУ221Д относится к семейству кремниевых диффузионных p-n-p-n тиристоров серии КУ221. Эта серия разработана специально для использования в качестве ключевых элементов в схемах телевизионных приемников цветного изображения и генераторах мощных импульсов.

Основные области применения тиристора КУ221Д:

Схемы развертки телевизоров
Импульсные источники питания
Генераторы мощных импульсов
Преобразователи электроэнергии

Тиристор КУ221Д способен работать на частотах до 30 кГц, что делает его подходящим для широкого спектра приложений в электронике.

Конструктивные особенности тиристора КУ221Д

Тиристор КУ221Д выпускается в металлостеклянном корпусе фланцевой конструкции. Какие ключевые особенности имеет конструкция этого тиристора?

Жесткие выводы для надежного монтажа
Анод расположен на основании корпуса
Масса не превышает 7 грамм
Маркировка типономинала нанесена на корпус

Компактные размеры и прочная конструкция позволяют использовать КУ221Д в различных устройствах, где важны надежность и устойчивость к механическим воздействиям.

Основные электрические параметры тиристора КУ221Д

Рассмотрим ключевые электрические характеристики тиристора КУ221Д:

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии: 500 В
Максимальный импульсный ток в открытом состоянии: 100 А
Средний ток в открытом состоянии: 3,2 А
Импульсное напряжение в открытом состоянии: не более 3,5 В
Время выключения: не более 20 мкс

Эти параметры определяют возможности применения тиристора КУ221Д в различных схемах. Как они влияют на работу устройств?

Высокое повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии (500 В) позволяет использовать КУ221Д в высоковольтных цепях. Большой импульсный ток (100 А) дает возможность коммутировать мощные нагрузки. Относительно небольшое время выключения (20 мкс) обеспечивает работу на высоких частотах до 30 кГц.

Особенности монтажа тиристора КУ221Д

Правильный монтаж тиристора КУ221Д критически важен для его надежной работы. Какие требования предъявляются к процессу установки этого компонента?

Чистота обработки поверхности охладителя должна быть не хуже 1,25
Время пайки выводов при температуре припоя до 250°С не должно превышать 4 секунд
Пайка допускается на расстоянии не ближе 4 мм от корпуса тиристора

Соблюдение этих требований обеспечивает надежный тепловой контакт и предотвращает повреждение внутренней структуры тиристора при монтаже.

Сравнение тиристора КУ221Д с другими модификациями серии КУ221

Серия КУ221 включает несколько модификаций: КУ221А, КУ221Б, КУ221В, КУ221Г и КУ221Д. В чем заключаются основные различия между ними?

Параметр	КУ221А	КУ221Б	КУ221В	КУ221Г	КУ221Д
Uзс,п (В)	700	750	700	600	500
dUзc/dt (В/мкс)	500	200	200	200	200
tвыкл (мкс)	≤10	≤10	≤10	≤20	≤20

Как видно из таблицы, КУ221Д имеет наименьшее повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии (500 В), что может быть преимуществом в схемах с меньшим рабочим напряжением.

Аналоги тиристора КУ221Д и возможности замены

При проектировании или ремонте электронных устройств иногда возникает необходимость замены компонентов. Какие тиристоры могут служить аналогами КУ221Д?

Одним из близких аналогов КУ221Д является тиристор 2N5756. При замене следует учитывать следующие факторы:

Соответствие электрических параметров
Совместимость корпусов и расположения выводов
Тепловые характеристики
Быстродействие

Однако прямая замена без корректировки схемы может быть затруднительна из-за уникальных характеристик КУ221Д, оптимизированных для конкретных применений.

Особенности применения тиристора КУ221Д в современной электронике

Несмотря на то, что тиристор КУ221Д был разработан для использования в телевизионных приемниках, он находит применение и в современных электронных устройствах. Какие факторы обуславливают его актуальность?

Высокая надежность и устойчивость к перегрузкам
Способность работать в широком диапазоне температур
Возможность коммутации больших токов
Относительно низкая стоимость по сравнению с современными аналогами

Эти характеристики делают КУ221Д привлекательным выбором для промышленных применений, где требуется надежное управление мощными нагрузками.

Применение в импульсных источниках питания

Одной из современных областей применения тиристора КУ221Д являются импульсные источники питания. Как характеристики этого тиристора способствуют его эффективному использованию в данной сфере?

Быстрое время выключения (≤20 мкс) позволяет работать на высоких частотах, что улучшает эффективность преобразования энергии
Высокий импульсный ток (100 А) обеспечивает возможность создания мощных источников питания
Низкое импульсное напряжение в открытом состоянии (≤3,5 В) минимизирует потери энергии

Эти свойства делают КУ221Д подходящим выбором для создания компактных и эффективных импульсных источников питания.

Использование в системах управления электродвигателями

Тиристор КУ221Д находит применение в системах управления электродвигателями. Какие преимущества дает его использование в этой области?

Возможность плавного регулирования скорости вращения двигателя
Высокая устойчивость к перегрузкам, характерным для пусковых режимов двигателей
Способность работать в широком диапазоне напряжений и токов
Низкие потери в открытом состоянии, что повышает общую эффективность системы

Эти характеристики позволяют создавать надежные и экономичные системы управления электроприводами различной мощности.

Перспективы развития технологии тиристоров

Хотя тиристор КУ221Д был разработан несколько десятилетий назад, технология тиристоров продолжает развиваться. Какие тенденции наблюдаются в этой области?

Увеличение рабочих частот для повышения эффективности преобразования энергии
Снижение потерь в открытом и закрытом состояниях
Улучшение тепловых характеристик для работы при высоких температурах
Интеграция защитных функций непосредственно в структуру тиристора

Разработка новых материалов, например, на основе карбида кремния, для улучшения характеристик

Эти направления развития открывают новые возможности для применения тиристоров в современной электронике и энергетике.

Тиристоры КУ221А, КУ221Б, КУ221В, КУ221Г, КУ221Д

Все картинки в новостях кликабельные, то есть при нажатии они увеличиваются.

Тиристоры КУ221А, КУ221Б, КУ221В, КУ221Г, КУ221Д кремниевые диффузионные p-n-p-n. Предназначены для применения в качестве ключевых элементов в схемах телевизионных приёмников цветного изображения и генераторах мощных импульсов при частоте повторения импульсов тока до 30 кГц. Выпускаются в металлостеклянном корпусе фланцевой конструкции с жёсткими выводами. Анодом является основание.

Масса тиристора не более 7 гр.

Чертёж тиристора КУ221А, КУ221Б, КУ221В, КУ221Г, КУ221Д

Электрические параметры.

Импульсное напряжение в открытом состоянии при I_{о с, и}=20 А, τ_и=40 мкс, I_{у, пр, и}=0,15-0,5 А, не более	3,5 В
Отпирающее постоянное напряжение управления при U_{а с}=10 В, I_{о с}=0,1 А для КУ221Г, КУ221Д, не более	3,0 В
Отпирающее импульсное напряжение управления при U_{а с}=400 В, I_{о с, и}=11 А, τ_и=10-50 мкс, I_{у, пр, и}=150 мА, t_y=2 мкс, не более	7,0 В
Неотпирающее постоянное напряжение управления при U_{а с, и}=U_{зс, и}, du_{з с}/dt=(du_{з с}/dt)_макс, не менее	0,05 В
Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии при U_{зс, и}=U_{зс, и}, Т_к=85°С, не более	0,3 мА
Ток удержания при U_{з с}=25 В, не более	100 мА
Отпирающий постоянный ток управления при U_{з с}=10 В, I_{о с}=0,1 А для КУ221Г, КУ221Д, не более	100 мА
Отпирающий импульсный ток управления при U_{а с}=400 В, I_{о с, и}=11 А, τ_и=10-50 мкс, t_y=2 мкс, не более	150 мА
Время выключения
при U_{зс, и}=100 В, du_{з с}/dt=400 В/мкс, I_{о с, и}=11 А (синусоидальной формы), τ_и=10 мкс, U_{у, обр, и}=2 В, Т_к=80°С для КУ221А, не более	4,5 мкс
при U_{зс, и}=500 В, du_{з с}/dt=200 В/мкс, I_{о с, и}=6 А (пилообразной формы), τ_и=27 мкс, U_{у, обр, и}=30 В, Т_к=80°С для КУ221Б, не более	6,0 мкс
при U_{зс, и}=500 В, du_{з с}/dt=200 В/мкс, I_{о с, и}=3 А (пилообразной формы), τ_и=27 мкс, U_{у, обр, и}=30 В, Т_к=80°С для КУ221В, не более	2,4 мкс
при U_{зс, и}=U_{зс, п}, du_{з с}/dt=200 В/мкс, I_{о с, и}=12 А (синусоидальной формы), τ_и=10-20 мкс, U_{у, обр, и}=2 В, не более
КУ221А, КУ221Б, КУ221В	10 мкс
КУ221Г, КУ221Д	20 мкс
при U_{зс, и}=U_{зс, п}, du_{з с}/dt=50 В/мкс, I_{о с, и}=80 А (прямоугольной формы), τ_и=10 мкс, R_у=51 Ом, Т_к=100°С, не более	30 мкс

Предельные эксплуатационные данные.

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии при Т_к=85°С
КУ221А, КУ221В	700 В
КУ221Б	750 В
КУ221Г	600 В
КУ221Д	500 В
Неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии при Т_к=85°С
КУ221А, КУ221В	750 В
КУ221Б	800 В
КУ221Г	700 В
КУ221Д	600 В
Максимально допустимое постоянное напряжение в закрытом состоянии	300 В
Повторяющееся импульсное обратное напряжение	50 В
Максимально допустимая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии
КУ221А	500 В/мкс
КУ221Б, КУ221В, КУ221Г, КУ221Д	200 В/мкс
Максимально допустимое обратное импульсное напряжение управления
КУ221А, КУ221Г, КУ221Д	10 В
КУ221Б, КУ221В	30 В
Максимально допустимый импульсный ток в открытом состоянии при Т_к от -40 до 75°С
пилообразной формы при ƒ=16 кГц, τ_и=27 мкс для КУ221А, КУ221Б, КУ221В	8 А
синусоидальной формы при ƒ=16 кГц, τ_и=13 мкс для КУ221А, КУ221Б, КУ221В	15 А
синусоидальной формы при ƒ=50 Гц, τ_и=50 мкс	100 А
экспоненциальной формы при ƒ=3 Гц, τ_{и р}=80 мкс, τ_и=1,5 мс	70 А
Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии при ƒ=50 Гц, β=180°
Т_к=75°С	3,2 А
Т_к=85°С	1,0 А
Максимально допустимая скорость нарастания тока в открытом состоянии
КУ221А, КУ221В	1150 А/мкс
КУ221Б	1250 А/мкс
КУ221Г	1050 А/мкс
КУ221Д	900 А/мкс
Минимально допустимый прямой импульсный ток управления
КУ221А, КУ221Б, КУ221В	0,15 А
КУ221Г, КУ221Д	0,1 А
Максимально допустимый прямой импульсный ток управления	2,0 А
Максимально допустимое время нарастания прямого импульсного тока управления	0,1 мкс
Минимально допустимая длительность прямого импульсного тока управления	2,0 мкс
Максимально допустимая длительность прямого импульсного тока управления	30 мкс
Температура окружающей среды	От -40 до Т_к=85°С

Примечания: 1. Для КУ221В допускается U_{з с, п}=750 В при Т_к=80°С.

2. Для КУ221А допускается du_{з с}/dt=700 В/мкс при условии приложения U_{з с}, и через 12 мкс после окончания импульса тока в открытом состоянии.

3. В режимах, отличных от телевизионных, du_{з с}/dt не более 50 В/мкс при R_у=51 Ом.

4. Допускается уменьшение I_{у, пр, и мин} при U_{у, от, и}=7 В для КУ221А, КУ221Б, КУ221В и при U_{у, от, и}=3 В для КУ221Г, КУ221Д.

5. В режимах отличных от телевизионных, I_{у, пр, и мин}=1 А, I_{пр.ср.макс}=3 А.

6. На момент окончания импульса управления ток в открытом состоянии должен быть не менее 0,3 А, а для КУ221Г и КУ221Д (в телевизионном режиме) — не менее 0,15 А.

Указания по монтажу.

Чистота обработки поверхности охладителя должна быть не хуже 1,25. Время пайки выводов при температуре припоя до 250°С не должно превышать 4 с. Пайка допускается на расстоянии от корпуса тиристора не ближе 4 мм.

Графическая таблица тиристора КУ221А, КУ221Б, КУ221В, КУ221Г, КУ221Д

Тиристор КУ221 — DataSheet

Перейти к содержимому

Цоколевка тиристора КУ221

Описание

Тиристоры кремниевые диффузионные р—n—р—n. Предназначались для применения в качестве ключевых элементов в схемах телевизионных приемников цветного изображения и генераторах мощных импульсов при частоте повторения импульсов тока до 30 кГц. Выпускаются в металлостеклянном корпусе фланцевой конструкции с жесткими выводами. Анодом является основание. Обозначение типономинала приводится на корпусе. Масса не более 7 г.

Указания по монтажу

Чистота обработки поверхности охладителя должна быть пе хуже 1,25. Время пайки выводов при температуре припоя до 250 °С не должно превышать 4 с. Пайка допускается на расстоянии от корпуса тиристора не ближе 4 мм.

**Параметры тиристора КУ221**
Параметр	Обозначение	Маркировка	Значение	Ед. изм.
Аналоги		КУ221В	50-T520S1200
		КУ221Г	50-T520S1200
		КУ221Д	2N5756
Повторяющееся импульсное напряжение — наибольшее мгновенное значение обратного напряжения, прикладываемого к тиристору, включая только повторяющиеся переходные напряжения.	U_обр,п, U^*_обр,max	КУ221А	50	В
		КУ221Б	50
		КУ221В	50
		КУ221Г	50
		КУ221Д	50
Повторяющиеся импульсное напряжение в закрытом состоянии — наибольшее мгновенное значение напряжения в закрытом состоянии, прикладываемого к тиристору, включая только повторяющиеся переходные напряжения.	U_зс,п, U^*_{зс, max}	КУ221А	700	В
		КУ221Б	750
		КУ221В	700
		КУ221Г	600
		КУ221Д	500
Постоянный импульсный ток в открытом состоянии — наибольшее значение тока в открытом состоянии.	I_ос, и	КУ221А	100	А
		КУ221Б	100
		КУ221В	100
		КУ221Г	100
		КУ221Д	100
Cредний ток в открытом состоянии — среднее за период значение тока в открытом состоянии.	I_{ос, ср}, I^*_{ос, п}	КУ221А	3.2	А
		КУ221Б	3.2
		КУ221В	3.2
		КУ221Г	3.2
		КУ221Д	3.2
Импульсное напряжение в открытом состоянии — наибольшее мгновенное значение напряжения в открытом состоянии, обусловленное импульсным током в открытом состоянии заданного значения	U_{oc, и}, U^*_oc	КУ221А	≤3.5	В
		КУ221Б	≤3.5
		КУ221В	≤3.5
		КУ221Г	≤3. 5
		КУ221Д	≤3.5
Неотпирающее постоянное напряжение управления — наибольшее постоянное напряжение на управляющем электроде, вызывающее переключение тринистора из закрытого состояния в открытое.	U_{у, нот}	КУ221А	10	В
		КУ221Б	30
		КУ221В	30
		КУ221Г	10
		КУ221Д	10
Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии — импульсный ток в закрытом состоянии, обусловленный повторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии.	I_{зс, п}, I^*_зс	КУ221А	≤0. 3	мА
		КУ221Б	≤0.3
		КУ221В	≤0.3
		КУ221Г	≤0.3
		КУ221Д	≤0.3
Повторяющийся импульсный обратный ток — обратный ток, обусловленный повторяющимся импульсным обратным напряжением	I_{обр, п}, I^*_обр	КУ221А	—	мА
		КУ221Б	—
		КУ221В	—
		КУ221Г	—
		КУ221Д	—
Отпирающий постоянный ток управления — наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора (из закрытого состояния в открытое)	I_{у, от}, I^*_{у, з, и}	КУ221А	≤150	мА
		КУ221Б	≤150
		КУ221В	≤150
		КУ221Г	≤150
		КУ221Д	≤150
Постоянное отпирающее напряжение управления — напряжение между управляющим электродом и катодом тринистора, соответствующее отпирающему постоянному току управления	U_{y, от}, U^*_{y, от, и}	КУ221А	≤7*	В
		КУ221Б	≤7*
		КУ221В	≤7*
		КУ221Г	≤7*
		КУ221Д	≤7*
Скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии	dU_зc/dt	КУ221А	500	В/мкс
		КУ221Б	200
		КУ221В	200
		КУ221Г	200
		КУ221Д	200
Время включения тиристора — интервал времени, в течение которого тиристор включается отпирающим током управления или переключается из закрытого состояния в открытое импульсным отпирающим током.	t_вкл	КУ221А	—	мкс
		КУ221Б	—
		КУ221В	—
		КУ221Г	—
		КУ221Д	—
Время выключения — наименьший интервал времени между моментом, когда основной ток тиристора после внешнего переключения основных цепей понизится до нуля, и моментом, в который определенное основное напряжение проходит через нулевое значение без переключения тиристора	t_выкл	КУ221А	≤10	мкс
		КУ221Б	≤10
		КУ221В	≤10
		КУ221Г	≤20
		КУ221Д	≤20