К силовым полупроводниковым приборам (СПП), которые применяются в мощных преобразовательных устройствах, предъявляется ряд специфических требо­ваний.

Во-первых, учитывая возможность протекания зна­чительных токов короткого замыкания при пробое СПП, рекомендуется использовать мощные диоды, диоды лавинные или тиристоры с высокой термодинамичес­кой устойчивостью корпуса (ТДУ).

Во-вторых, для обеспечения удовлетворительного распределения тока между включенными параллельно СПП, приборы, включенные в одно плечо выпрямите­ля, должны иметь разброс значений импульсного прямого напряжения U_T(импульсного напряжения в открытом состоянии) не более ± 0,05В. Более того, для сохранения заданного токораспределения во время эксплуатации выпрямителя, значение U_Tне должно изменяться в течение срока службы прибора.

Самым опасным является пробой прибора прямым или обратным напряжением на периферии выпрями­тельного элемента, в области т.н. фаски. При пробое и возникновении внутреннего короткого замыкания через пробитый тиристор развиваются ток значительной ам­плитуды, величина и длительность протекания которо­го определяются мощностью трансформатора и време­нем срабатывания защитной аппаратуры. При достаточ­но высоком напряжении и большом токе короткого за­мыкания внутри корпуса пробивающегося полупровод­никового прибора развивается электрическая дуга. Если пробой произошел в области фаски, высокотемпера­турная плазма, воздействует на тонкую манжету кор­пуса. Воздействие на манжету корпуса повышенной тем­пературы и высокого давления может привезти к раз­герметизации корпуса СПП, порче контактных поверх­ностей охладителей и шин, возгоранию выпрямителя или взрыву в помещениях с взрывоопасной атмосферой.

Для комплектования выпрямителей большой мощ­ности ООО «Элемент-Преобразователь» разработал и серийно выпускает конструкцию диодов и тиристоров с высокой термодинамической устойчивостью корпуса (ТДУ): Д(ДЛ)553, Д(ДЛ)653, Д(ДЛ)573, Д(ДЛ)673, Т553, Т653, Т663, Т673, Т683, Т693 на токи от 800 до 4000А.

Техническое решение конструкции, обеспечиваю­щее высокую ТДУ, основано на применении специаль­ных защитных колец, которые препятствуют проник­новению высокотемпературной плазмы к тонким манжетам корпуса прибора. Конструкторские испыта­ния СПП с повышенной ТДУ проводились в Институте трансформаторостроения (ОАО «ВИТ») г. Запорожье и в Испытательном центре электрооборудования АОЗТ «Контактор» г. Ульяновск (Россия). Установлено, что значение допустимого тока короткого замыкания для различных типов СПП, при котором не происходит раз­рушения корпуса, составляет 75-80 кА, а защитный показатель - от 13 · 10⁶ до 25 · 10⁶ A² · c. Результаты

испытаний дают возможность утверждать, что предло­женное конструктивное решение обеспечивает более высокие, чем у аналогов изделий известных фирм, значения термодинамической устойчивости.

ООО «Элемент-Преобразователь» имеет в своём составе аккредитованную в Госпотребстандарте Укра­ины лабораторию на проведение измерений парамет­ров и испытаний силовых полупроводниковых прибо­ров (СПП), модулей и устройств на их основе. Наличие высокоточного испытательного оборудования позволя­ет обеспечить точность измерения импульсного на­пряжения в открытом состоянии U_Т для обеспечения разброса на уровне ± 0,05 В при подборе СПП для параллельной работы, которая должна быть не хуже 1,5-2 процента. Для гарантирования технических харак­теристик изделий в процессе серийного изготовления, им присваиваются индивидуальные номера, и изделия сплошным контролем испытываются по всем парамет­рам, предусмотренным требованиями технических условий для приемо-сдаточных испытаний.

Серийное применение диодов и тиристоров на пред­приятиях цветной металлургии и горнодобывающей отрасли показало их эффективность и надежность конструкции.

Приборы с высокой термодинамической устойчиво­стью корпуса широко применяются в серийно выпус­каемых изделиях отечественных производителей преобразовательной техники.