Включение тиристора как диода схема: Тиристор вместо диода схема

Тиристор вместо диода схема

Расчет управляемого выпрямителя. Работа в среде построена по следующему принципу, выбранную схему исследуем сначала при активной нагрузке, затем устанавливаем рассчитанные фильтры, наблюдаем основные процессы происходящие в схеме. Результаты работы будут представлены в виде данного отчета, и файла моделирования. Для всех графиков: верхний график напряжение, нижний ток, если на одной оси два луча то один из них напряжение второй — ток. Некоторое несоответствие объясняется невозможностью уменьшить сопротивление трансформатора до 0.




Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

  • Применение тиристоров. Управляемый выпрямитель

  • Please turn JavaScript on and reload the page.

  • Что такое выпрямитель

  • Primary Menu

  • Как включить в схему тиристор вместо диода?

  • Как работают мощные силовые тиристоры

  • Выпрямитель на тиристорах

  • Элементная база и схемотехника устройств силовой электроники — Выпрямители

  • Shematic.net

  • Наши схемы

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Мосфет вместо диода, синхронный выпрямитель для 50 Гц, простая схема без микросхем !!!

Применение тиристоров. Управляемый выпрямитель



В различных электронных устройствах в цепях переменного тока в качестве силовых ключей широко применяют тринисторы и симисторы. Данная статья призвана помочь в выборе схемы управления подобными приборами. Самый простой способ управления тиристорами — это подача на управляющий электрод прибора постоянного тока с величиной, необходимой для его включения рис. Ключ SA1 на рис. Этот способ прост и удобен, но обладает существенным недостатком — требуется довольно большая мощность управляющего сигнала.

В табл. При комнатной температуре для гарантированного включения перечисленных тиристоров требуется ток управляющего электрода Iу вкл равный 70— мА. Следовательно, при напряжении питания, типовом для собранных на микросхемах узлов управления 10—15 В , требуется постоянная мощность 0,7—2,4 Вт. Отметим, что полярность управляющего напряжения для тринисторов положительная относительно катода, а для симисторов — или отрицательная для обоих полупериодов, или совпадающая с полярностью напряжения на аноде.

Также можно добавить, что часто в соответствии с указаниями по применению требуется шунтирование управляющего перехода тринисторов сопротивлением 51 Ом R2 на рис. Реальные величины тока управляющего электрода, достаточного для включения тиристора, обычно меньше цифр, приведенных в табл.

Такое снижение часто приводит к ненадежной работе устройств, и необходимости предварительной проверки или же подбора тиристоров. Уменьшение управляющего тока также может приводить к возникновению помех радиоприему, поскольку включение тиристоров при малых токах управляющего электрода происходит при относительно большом напряжении на аноде — несколько десятков вольт, что приводит к броскам тока через нагрузку и, следовательно, к мощным помехам.

Недостатком управления тиристорами постоянным током является гальваническая связь источника управляющего сигнала и сети. Если в схеме с симистором рис. Последнее приводит к однополупериодной подаче напряжения на нагрузку и двукратному уменьшению поступаемой в нее мощности. В настоящее время в связи с большой потребляемой мощностью запуск тиристоров постоянным током при бестрансформаторном питании пусковых узлов с гасящим резистором или конденсатором практически не используется.

Одним из вариантов снижения потребляемой узлом управления мощности является использование вместо постоянного тока непрерывной последовательности импульсов с относительно большой скважностью.

Поскольку время включения типовых тринисторов составляет 10 мкс и менее, можно подавать на их управляющий электрод импульсы такой же длительности со скважностью, например, 5—10—20, что соответствует частоте 20—10—5 кГц. В этом случае потребляемая мощность также уменьшается в 5—10—20 раз соответственно. Однако при таком способе управления выявляются некоторые новые недостатки. Во-первых, теперь тиристор включается не в самом начале полупериода сетевого напряжения, а в произвольные моменты времени, отстоящие от начала полупериода на время, не превышающее периода запускающих импульсов, т.

За это время напряжение сети может возрасти примерно до 5—10—20 В. Это приводит к возникновению помех радиоприему и к некоторому уменьшению выходного напряжения, впрочем, малозаметному. Существует еще одна проблема. Если при включении в начале полупериода во время действия запускающего импульса ток через тиристор не достигнет тока удержания Iуд, табл. Следующий импульс вновь включит тиристор, и он не выключится лишь в том случае, если к моменту окончания импульса ток через него будет больше тока удержания.

Таким образом, ток через нагрузку сначала будет иметь вид нескольких коротких импульсов и лишь потом — синусоидальную форму. Если же нагрузка имеет активноиндуктивный характер например, электродвигатель , ток через нее за время действия короткого включающего импульса может не успеть достичь величины тока удержания, даже когда мгновенное напряжение в сети максимально. Тиристор после окончания каждого импульса будет выключаться.

Этот недостаток ограничивает снизу длительность запускающих импульсов и может свести на нет уменьшение потребляемой мощности. Применение импульсного запуска облегчает гальваническую развязку между узлом управления и сетью, ибо ее может обеспечить даже небольшой трансформатор с коэффициентом трансформации, близким к Его обычно наматывают на ферритовом кольце диаметром 16—20 мм с тщательно выполненной изоляцией между обмотками.

Следует предостеречь от применения малогабаритных импульсных трансформаторов промышленного изготовления. Как правило, они имеют низкое напряжение изоляции около 50— В и могут служить причиной поражения электрическим током, если при использовании прибора будет считаться, что цепь управления изолирована от сети. Снижение требуемой при импульсном управлении мощности и возможность введения гальванической развязки позволяют применить в узлах управления тиристорами бестрансформаторное питание.

Третий широко распространенный способ включения тиристоров — подача на управляющий электрод сигнала с его анода через ключ и ограничительный резистор рис.

В таком узле ток через ключ протекает в течение нескольких микросекунд, пока включается тиристор, если напряжение на аноде достаточно велико. В качестве ключей используют малошумящие электромагнитные реле, высоковольтные биполярные транзисторы, фотодинисторы или фотосимисторы схемы на рис.

Способ включения тиристора прост и удобен, не критичен к наличию у нагрузки индуктивной составляющей, но имеет недостаток, на который нередко не обращают внимания. Недостаток связан с противоречивостью требований к ограничительному резистору R1. С одной стороны, его сопротивление должно быть как можно меньше, чтобы включение тиристора происходило как можно ближе к началу полупериода сетевого напряжения.

С другой стороны, при первом открывании ключа, если оно не синхронизировано с моментом прохождения сетевого напряжения через нуль, напряжение на резисторе R1 может достигать амплитудного напряжения сети, т. Импульс тока через этот резистор не должен превышать допустимых значений для ключа и управляющего перехода тиристора.

Исходя из значений максимально допустимого импульсного тока управления табл. Как и в случае с подачей управляющих импульсов относительно большой скважности, это приводит к возникновению помех и к некоторому уменьшению выходного напряжения.

Поскольку реальная чувствительность тиристоров по управляющему электроду обычно лучше, задержка открывания тиристора относительно начала полупериода меньше рассчитанной выше предельной величины. Сопротивление ограничивающего резистора R1 может быть уменьшено на величину сопротивления нагрузки, поскольку в момент включения они включены последовательно. Более того, если нагрузка имеет гарантированно индуктивно-резистивный характер, можно еще более уменьшить сопротивление указанного резистора.

Однако если нагрузкой являются лампы накаливания, надо помнить, что их холодное сопротивление примерно в десять раз меньше рабочего. Следует также иметь ввиду, что включающий ток симисторов имеет разную величину для положительной и отрицательной полуволн сетевого напряжения.

Поэтому в выходном напряжении мо жет появиться небольшая постоянная составляющая. Различие между приборами с индексами Б и В заключается в том, что подача напряжения обратной полярности на АОУБ не допускается.

Существенного сокращения потребляемой цепями управления мощности можно добиться, если включать ток управляющего электрода в момент включения тиристора. Два варианта схем узлов управления, обеспечивающих такой режим, приведены на рис. Включение тринистора в схеме на рис. После включения тринистора элемент DD1. Если напряжение на тринисторе в момент включения SA1 будет меньше порога переключения DD1.

Регулировать пороговое напряжение можно подбором сопротивления нижнего плеча делителя резистора R6. Резистор R2 обеспечивает низкий логический уровень на входе 1 элемента DD1. Для аналогичного включения симистора необходим узел двуполярного управления элементом совпадения DD1. Транзистор VT1 включен по схеме с общей базой, и напряжение на его коллекторе становится по модулю меньше порога переключения элемента DD1. Аналогично транзистор VT2 входит в насыщение, когда отрица тельное напряжение на аноде становится по модулю больше —6 В.

Такой узел выделения момента прохождения напряжения через нуль широко применяется в различных разработках. При всей кажущейся привлекательности узлы, выполненные по схемам, приведенным на рис.

Поэтому необходимо предпринимать специальные меры по ограничению длительности импульса или рассчитывать источник питания на полный ток, т. Наиболее экономичные схемы управления используют формирование одиночного включающего импульса вблизи перехода сетевого напряжения через нуль.

Две несложных схемы таких формирователей приведены на рис. Недостатком, впрочем совершенно несущественным в большинстве случаев, является то, что первое включение происходит не в самом начале полупериода сетевого напряжения, а в самом конце того, во время которого был замкнут ключ SA1. Скважность импульсов равна 10, и средний потребляемый ток в 10 раз меньше амплитудного значения, необходимого для надежного включения тиристора. Минимальная длительность включающего импульса определяется тем, что он должен оканчиваться не ранее, чем ток через нагрузки достигнет тока удержания тиристора.

Снизить потребляемую мощность еще примерно в десять раз можно за счет подачи на третий вход элементов ИЛИ — НЕ схем на рис. При этом проявляются те же недостатки, что и при непрерывной подаче импульсов на управляющий электрод. Для уменьшения потерь мощности можно сформированный в узлах по схемам на рис. Параметры этого запускающего импульса Ти следует выбирать так. Он должен начинаться как можно раньше после прохождения сетевого напряжения через нуль, чтобы бросок тока через нагрузку в момент включения в начале каждого полупериода был бы минимальным и минимальными были бы помехи и потери мощности.

Здесь ширина импульса, формируемого в момент прохождения напряжения сети через нуль, ограничена снизу только временем перезаряда дифференцирующей цепи C1R7 и может быть достаточно малой, но конечной.

Оканчиваться импульс должен, как и для предыдущего варианта, не ранее, чем когда ток через нагрузку достигнет тока удержания тиристора. При работе узлов по схемам на рис.

Источник питания таких узлов может быть собран по бестрансформаторной схеме с гасящим резистором или, что еще лучше, конденсатором. Помех радиоприему такое включение тиристоров не создает и может быть рекомендовано для всех случаев управления нагрузками с малой индуктивной составляющей.

Если же нагрузка имеет выраженный индуктивный характер, можно рекомендовать схемы управления, приведенные на рис. Для уменьшения помех радиоприему необходимо включение в сетевые провода помехоподавляющих фильтров, а если провода от регулятора до нагрузки имеют заметную длину, то и в эти провода тоже. Выше были рассмотрены варианты управления тиристорами при их использовании в качестве ключей. При фазоимпульсном управлении мощностью нагрузок можно использовать описанные выше схемотехнические решения по формированию импульсов в моменты перехода сетевого напряжения через нуль для запуска времязадающего узла запуска тиристора.

Отметим, что такой узел должен давать стабильную задержку включения тиристора, не зависящую от напряжения сети и температуры, а длительность формируемого импульса должна обеспечить достижение тока удержания независимо от момента включения нагрузки в пределах полупериода.

Вступительное слово Основная идея проекта — отображение содержимого нашего сайта на экране телевизо.. Датчик тока на эффекте Холла -5А Данная муфта служит переходником между валами 6 мм и 8 мм. Тоесть имеет с одной стороны отверстие ди. . Входное напряжение переменного тока Язык Русский Украинский. Статьи Уроки Arduino 6. Главная Статьи Управление тиристорами и симисторами Самое простое включение тиристора и симистора В различных электронных устройствах в цепях переменного тока в качестве силовых ключей широко применяют тринисторы и симисторы.

Схема включения тиристора и симистора с импульсным запуском Применение импульсного запуска облегчает гальваническую развязку между узлом управления и сетью, ибо ее может обеспечить даже небольшой трансформатор с коэффициентом трансформации, близким к Схема включения тиристора и симистора с импульсным запуском.

Включение тиристора через ключ и ограничительный резистор Третий широко распространенный способ включения тиристоров — подача на управляющий электрод сигнала с его анода через ключ и ограничительный резистор рис. Ваше имя. Используйте обычный текст.

Please turn JavaScript on and reload the page.

Тиристоры в электронных схемах. Тонкости и особенности использования. Виды тиристорных схем. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Переключение переменного напряжения силовые ключи. Полезным для этих устройств является низкая мощность, рассеиваемая тиристорами в переключательных схемах, так как в них они либо закрыты не проводят электрический ток , тогда мощность не рассеивается, либо открыты, тогда рассеиваемая мощность невелика благодаря невысокому напряжению на них.

Остановился на варианте, когда к аноду тиристора идёт анод КД, Где- то видел готовые схемы, но не сохранил, к сожалению.

Что такое выпрямитель

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны. Как включить в схему тиристор вместо диода? Подскажите, пожалуста, как правильно включить в схему вместо диода тиристор. Заранее спасибо. Оценка 0. Крупнейшее в Китае предприятие по производству прототипов печатных плат, более , клиентов и более 10, онлайн-заказов ежедневно. Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля. Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах.

Primary Menu

Часть первая. Самодельные светорегуляторы. Разновидности тиристоров. В статье рассказано об использовании тиристоров, приведены простые и наглядные опыты для изучения принципов их работы.

Забыли пароль?

Как включить в схему тиристор вместо диода?

Электроды диода носят названия анод и катод. Если к диоду приложено прямое напряжение то есть анод имеет положительный потенциал относительно катода , то диод открыт через диод течёт прямой ток , диод имеет малое сопротивление. Напротив, если к диоду приложено обратное напряжение катод имеет положительный потенциал относительно анода , то диод закрыт сопротивление диода велико, обратный ток мал, и может считаться равным нулю во многих случаях. Развитие диодов началось в третьей четверти XIX века сразу по двум направлениям: в году болгарский учёный Фредерик Гутри открыл принцип действия термионных диодов вакуумных ламповых с прямым накалом , в году немецкий учёный Карл Фердинанд Браун открыл принцип действия кристаллических твёрдотельных диодов. Однако дальнейшего развития в работах Эдисона идея не получила. В году немецкий учёный Карл Фердинанд Браун запатентовал выпрямитель на кристалле [4].

Как работают мощные силовые тиристоры

Есть схема защиты от перенапряжения постоенная на тиристорах. Суть схемы при превышении напряжения выше В включить тиристоры чтобы они закоротили В и сработали рубильники. Хочу влепить туда симистор. Возникло несколько вопросов:. Или это не имеет значения — главное чтобы ток на G протекал в нужном направлении?

«Пример схемы регулируемого тиристорного выпрямителя можно . Вместо диодов включить тиристоры, как было сказано выше.

Выпрямитель на тиристорах

При выборе схем подключения ограничительных устройств ставится цель получения близких к оптимальным характеристик системы в целом и рационального использования отдельных элементов. Имеет значение не только выбор принципиальных схем, но и способ монтажа, поскольку индуктивности монтажных соединений могут играть существенную роль. На рис. Преобразовательная установка питается от сети переменного напряжения через реакторы Р, ограничивающие ток короткого замыкания, и выключатель.

Элементная база и схемотехника устройств силовой электроники — Выпрямители

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: о ТИРИСТОРе

By djfesteval , December 16, in Сварочные аппараты и мощные сетевые инверторы. Доброго времени суток уважаемые форумчане. Собираю я сварочный аппарат и столкнулся с тем, что ну нет у нас диодов мощьных Если да, то каким?

Как известно, электрическая энергия производится, распределяется и потребляется преимущественно в виде энергии переменного тока. Так удобнее.

Shematic.net

В самом деле, реле это же сплошной гемор. Во первых они дорогие, во вторых, чтобы запитать обмотку реле нужен усиливающий транзистор, так как слабая ножка микроконтроллера не способна на такой подвиг. Ну, а в третьих, любое реле это весьма громоздкая конструкция, особенно если это силовое реле, расчитанное на большой ток. Если речь идет о переменном токе, то лучше использовать симисторы или тиристоры. Что это такое? А сейчас расскажу.

Наши схемы

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео.



Схемы управления тиристорами. Фазосдвигающее устройство

На рис. 1 показаны простейшие экономичные схемы управления тиристорами. Наиболее простой метод включения тиристора представлен на рис. 1, а, где в качестве необходимого для включения управляющего тока используется часть тока, проходящего через тиристор. В разомкнутом состоянии контакта К тиристор не может открыться, так как на управляющий электрод не подается положительный потенциал. 

При замыкании контакта К в положительный полупериод анодного напряжения через резисторы R1 и R2 и диод Д протекает ток управления. Сила этого тока зависит от мгновенного значения анодного напряжения, которое увеличивается от нуля до максимального значения. Ток управления достигнет необходимого для включения тиристора значения при определенном угле а. Если уменьшить сопротивление реостата R2, угол управления а станет меньше, так как ток управления достигнет необходимого значения при меньшем анодном напряжении. 

При полностью введенном реостате R угол управления а достигнет максимального значения, которое не может превысить 90°, так как максимальное анодное напряжение обеспечивает максимальный ток управления. Приведенная схема может работать на постоянном токе. 

Тиристор может открыться при подаче на анод положительного полюса напряжения. Реостатом R2 устанавливается ток управления необходимой силы. Однако для закрывания тиристора необходимо шунтировать перемычкой или прервать цепь анодного тока.

Схема, приведенная на рис. 1, б, работает аналогично предыдущей через резистор нагрузки Rн ток проходит в оба полупериода питающего напряжения. Для включения тиристоров необходимо замкнуть контакт К. В положительный полупериод ток управления пройдет по цепи через резистор R1, диоды Д2 и Д4; при этом откроется тиристор Т2. Тиристор Т2 закроется при анодном напряжении, равном нулю, когда ток через тиристор упадет до нуля. 

В отрицательный полупериод ток управления пройдет по цепи через резистор R2, диоды ДЗ и Д1 и откроется тиристор Т1. Реостатами R1 и R2 можно изменять действующее значение переменного напряжения на резисторе нагрузки Rн.

Недостатком предыдущих схем управления можно считать узкий диапазон регулирования угла а (от 0 до 90°). Введением в схему регулирования неактивных элементов (емкостей и индуктивностей) можно расширить диапазон изменения угла а. В схеме, представленной на рис. 1, в, комбинация RС цепи и диода позволяет получить угол управления в интервале 0 — 180°. 

Во время положительного полупериода анодного напряжения конденсатор С заряжается; когда напряжение на нем, приложенное между управляющим электродом и катодом тиристора Т, достигнет необходимого значения, тиристор откроется. Временем заряда конденсатора С определяется угол а. Это время можно изменять, меняя сопротивление реостата R2: чем больше сопротивление реостата R2, тем больше угол а и меньше среднее напряжение на резисторе Rн. 

При переходе питающего напряжения через нуль тиристор закрывается. В отрицательный полупериод конденсатор С перезаряжается через диод Д2 до амплитуды отрицательного напряжения. В следующий положительный полупериод происходит перезаряд конденсатора и тиристор открывается.

Рис. 1. Простейшие схемы управления тиристорами

На рис. 1, г, д показаны схемы управления с насыщающимися дросселями, работающими в релейном режиме. В каждый положительный полупериод питающего напряжения по рабочей обмотке дросселя протекает пульсирующий ток. Индуктивное сопротивление рабочей обмотки зависит от магнитного состояния сердечника дросселя. В отсутствие сигнала на обмотке постоянного тока с указанной полярностью сердечник дросселя насыщается, индуктивное сопротивление рабочей обмотки уменьшается до нуля и входная цепь тиристора шунтируется. Таким образом, в отсутствие сигнала управления тиристор не может быть открыт. При подаче сигнала на обмотку управления (см. рис. 1, г) дроссель переводится в ненасыщенное состояние, так как обмотки включены встречно.

Переход дросселя из одного состояния в другое происходит практически мгновенно, что объясняется прямой петлей гистерезиса сердечника дросселя. 

В ненасыщенном состоянии индуктивное сопротивление рабочей обмотки увеличивается до максимального значения и ток во время положительного полупериода через резисторы R1 и R2 и диод Д поступает к управляющему электроду тиристора и включает его. Пока есть сигнал на управляющей обмотке, тиристор открывается в каждый положительный полупериод. Конденсат С предотвращает ложное срабатывание тиристора при переходных процессах в цепи переменного тока, шунтируя тиристор в момент всплеска напряжения.

В схеме, приведенной на рис. 1, д, рабочая обмотка дросселя Др включена последовательно в цепь управления тиристора. При наличии сигнала сердечник дросселя насыщен, так как обмотки управления и рабочая обмотка действуют согласно. Заряженный конденсатор С разряжается на входную цепь тиристора, и он открывается. В отрицательный полупериод тиристор закрыт, конденсатор заряжен. В положительный полупериод конденсатор снова заряжается и открывает тиристор. В отсутствие сигнала на обмотке управления сердечник дросселя не насыщен, в положительный полупериод конденсатор заряжается. Резистор R2 ограничивает напряжение входной цепи тиристора до значения, при котором тиристор не может открыться. Схемы на рис. 1, г, д могут использоваться как ключевые без регулирования выпрямленного напряжения.

В схеме управления (рис. 1, е) используется маломощный динистор Д, который включается при определенном напряжении между анодом и катодом. В положительный полупериод конденсатор С заряжается, причем время заряда можно регулировать реостатом R2. Когда напряжение на конденсаторе достигнет уровня включения динистора Д, конденсатор разрядится на первичную обмотку трансформатора Тр, на вторичной обмотке возникает импульс, и тиристор Т откроется. В отрицательный полупериод тиристор закрыт, конденсатор С перезаряжается. В следующий положительный полупериод конденсатор снова перезаряжается и открывает тиристор.

Приведенные простейшие схемы не лишены недостатков, связанных с зависимостью параметров от изменения температуры, небольшой скоростью нарастания тока управления и т. п. Для управления в преобразовательных устройствах применяются более сложные специальные схемы.

Это устройство является главным функциональным звеном любой системы управления, так как тиристорные схемы построены по принципу фазового управления. В зависимости от способа получения сдвига управляющих импульсов различают системы управления, построенные по «горизонтальному» и «вертикальному» принципам.

При «горизонтальном» принципе управления сдвиг входного сигнала обычно синусоиды напряжения входной сети для выпрямителей, осуществляется во времени по оси абсцисс (по горизонтали), а затем из сдвинутой синусоиды формируются прямоугольные импульсы. Простейшая схема с горизонтальным управлением показана на рис. 2. Входной сигнал подается на первичную обмотку трансформатора Тр. 

Это же напряжение является анодным для тиристора. Вторичная обмотка трансформатора разделена на два ппеча. На концах вторичной обмотки ае возникает переменное напряжение, которое представляет собой сумму напряжений между точками аd и dе. Эти напряжения могут быть изображены соответствующими векторами. Вторичное напряжение ае представляет собой геометрическую сумму падений напряжения на емкости С (вектор аb) и на резисторе R (вектор bе). 

Выходное напряжение представлено вектором db. При изменении сопротивления резистора R изменяются активное падение напряжения (вектор bе), ток во вторичной цепи и, следовательно, емкостное падение напряжения. Векторы емкостного аb и активного bе падений напряжения должны оставаться перпендикулярными и их сумма (вектор ае) — неизменной. 

Из векторной диаграммы видно, что при изменении сопротивления резистора R вектор db поворачивается и, следовательно, выходное напряжение Uвых сдвигается по фазе относительно входного напряжения Uвх.

Рис. 2. Сдвиг управляющего сигнала по «горизонтальному» принципу

При «вертикальном» принципе управления постоянное напряжение управления сравнивается с опорным переменным напряжением.

При этом постоянное напряжение управляющего сигнала Uс, которое регулируется с поста управления или автоматически устанавливается при изменении регулируемых параметров (напряжения генератора), сравнивается с эталонным переменным напряжением Uэ, имеющим неизменную амплитуду. В момент равенства этих напряжений формируется импульс для открывания тиристора.

На рис. 3, а представлена схема генератора импульсов для управления тиристором возбудителя синхронного генератора в схеме ГЭУ дизель-электрохода. 

Рис. 3. Принципиальная схема генератора импульсов и диаграмма напряжений

Данная ГЭУ имеет единую электростанцию, состоящую из трех дизель-генераторов, от которой питается ГЭД и через трансформаторы — потребители собственных нужд, поэтому назначение тиристорного возбудителя сводится к поддержанию постоянства напряжения на шинах или к его изменению при необходимости.

Управляющее напряжение Uс вырабатывается регулятором напряжения. Эталонное напряжение Uэ имеет синусоидальную форму и неизменную амплитуду Uм.

Напряжение сигнала может изменяться в пределах от — Uм до + Uм. Сложение переменного Uэ и постоянного Uс напряжений происходит на резисторах R1 и R2, которыми можно регулировать входное напряжение транзистора Т1. При отсутствии сигнала управления Uс = 0 (напряжение генератора в норме) синусоида эталонного напряжения Uэ изменяется относительно оси t и проходит через нуль при угле а = 90° (рис. 3, б). Если считать, что положительное значение Uэ соответствует плюсу на базе транзистора Т1, то транзистор откроется при переходе кривой Uэ через нуль. 

Пока транзистор Т1 закрыт, отрицательным потенциалом его коллектора поддерживается открытое состояние транзистора Т2, и конденсатор С разряжен через диоды ДЗ, Д2 и открытый коллекторный переход транзистора Т2. В момент открывания транзистора Т1 потенциал базы транзистора Т2 становится положительным, и последний закрывается. 

При переходе транзистора Т2 из открытого состояния в закрытое потенциал его коллектора изменяется с положительного на отрицательный, что приводит к заряду конденсатора С. 

Зарядный ток проходит через диоды Д5 и Д4 и является током базы транзистора Тз, открывающего последний. В открытом состоянии транзистора ТЗ на резисторе R9 возникает напряжение, которое прикладывается между управляющим электродом и катодом тиристора возбудителя. Время существования импульса на выходе равно времени заряда конденсатора, которое зависит от емкости конденсатора и силы тока заряда. 

Если напряжение на тиристоре Uт сдвинуто относительно эталонного на 90°, как изображено на диаграмме, то передний фронт импульса возникнет при угле а = 90° и тиристор будет открыт в течение половины положительного полупериода, что соответствует номинальному возбуждению генератора. Тиристор будет закрыт весь отрицательный полупериод напряжения Uт и часть положительного. В начале положительного полупериода напряжения Uэ транзистор Т1 закроется, а Т2 откроется, конденсатор С разрядится и будет готов для нового импульса.

При уменьшении напряжения генератора возникает напряжение (сигнал), приложенное минусом к базе Т1 (на диаграмме — Uс). При сложении напряжений на входе транзистора Т1 синусоида напряжения Uэ будет изменяться относительно оси и угол открывания тиристора уменьшится до значения а1, а среднее значение выпрямленного напряжения и возбуждение генератора увеличатся. При увеличении напряжения генератора выше нормы возникает напряжение, приложенное плюсом к базе Т2 (на диаграмме +Uс). Теперь синусоида Uэ будет изменяться относительно оси t2 и угол включения увеличится до значения а2. 

Среднее выпрямленное напряжение и возбуждение генератора уменьшатся.

По вертикальному принципу построена схема управления тиристором, приведенная на рис. 4, где используется импульсный трансформатор ТрИ, работающий совместно с транзистором Т1 в режиме блокинг-генератора. Входное напряжение транзистора создается суммой постоянного напряжения сигнала и переменного эталонного напряжения Uэ с неизменной амплитудой.

Транзистор Т1 открывается при возникновении на базе отрицательного потенциала, когда кривая Uэ переходит через нуль в зону отрицательных значений (см. рис. 3, б), По мере открывания транзистора нарастает ток в цепи коллектора, проходящий через первичную обмотку импульсного трансформатора; при этом в базовой обмотке трансформатора наводится э. д. с., которая прикладывается плюсом к эмиттеру и осуществляет положительную обратную связь, что способствует дальнейшему открыванию транзистора. Ток в первичной обмотке трансформатора нарастает лавинообразно, и в выходной обмотке ТрИ возникает э. д.с., которая через диод Д2 и резистор R1 создает импульс управления тиристором: тиристор открывается.

Рис. 4. Формирователь импульсов с блокинг-генератором

В насыщенном состоянии транзистора ток коллектора достигает максимального значения и перестает изменяться, импульс исчезает. Э.д.с. в базовой обмотке равна нулю, положительная обратная связь не работает, и ток коллектора начинает уменьшаться. Уменьшение тока коллектора наводит в базовой обмотке э.д.с. другого направления, которая осуществляет отрицательную обратную связь и способствует закрыванию транзистора. Одновременно в выходной обмотке наводится э. д. с. другого направления, которая создает ток в разрядном контуре через диод Д1. 

В коллекторной обмотке импульсного трансформатора спад тока наводит э.д.с. самоиндукции, которая, поддерживая направление тока, препятствует запиранию транзистора, так как прикладывается плюсом к эмиттеру. Эта э.д.с. создает шунтирующую цепь через стабилитрон Ст. После закрывания транзистора, если на базе снова возникнет отрицательный потенциал, процесс повторяется и выдается следующий импульс.

Таким образом, импульсы подаются в течение всего отрицательного полупериода входного напряжения транзистора. Тиристор может быть открыт первым импульсом, и последующие импульсы его открытого состояния не меняют. Сдвиг по фазе момента подачи импульсов зависит от значения и полярности постоянного напряжения сигнала Uс, которое вырабатывается регулятором напряжения генератора или ГЭД.

RS Компоненты | Промышленные, электронные продукты и решения

Компоненты РС | Промышленные, электронные продукты и решения

  • Поддержка
  • Откройте для себя
  • для вдохновения
  • Найдите местное отделение

Разделы нашей продукции:

  • Аккумуляторы и зарядные устройства
  • Соединители
  • Дисплеи и оптоэлектроника
  • Контроль электростатического разряда, чистые помещения и прототипирование печатных плат
  • Пассивные компоненты
  • Блоки питания и трансформаторы
  • Raspberry Pi, Arduino и средства разработки
  • Полупроводники
  • Механизм автоматизации и управления
  • Кабели и провода
  • Корпуса и серверные стойки
  • Предохранители и автоматические выключатели
  • HVAC, вентиляторы и управление температурным режимом
  • Освещение
  • Реле и формирование сигналов
  • Переключатели
  • Доступ, хранение и обработка материалов
  • Клеи, герметики и ленты
  • Подшипники и уплотнения
  • Инженерные материалы и промышленное оборудование
  • Застежки и крепления
  • Ручной инструмент
  • Механическая передача энергии
  • Сантехника и трубопровод
  • Пневматика и гидравлика
  • Электроинструменты, Пайка и сварка
  • Компьютеры и периферия
  • Уборка и техническое обслуживание помещений
  • Офисные принадлежности
  • Средства индивидуальной защиты и рабочая одежда
  • Безопасность и скобяные изделия
  • Безопасность сайта
  • Испытания и измерения

Как работает тиристор?

— Реклама —

Прежде чем углубляться в работу тиристора, давайте разберемся, зачем он нужен, когда у нас уже есть крошечный компонент с именем транзистор, который может помочь нам в переключении и усилении.

Хотя транзистор может выполнять переключение, он плохо справляется с большими токами. Другая проблема с транзистором заключается в том, что он выключается, когда мы снимаем ток переключения.

Когда мы хотим запустить триггер и снять ток переключения, нам нужно другое устройство, потому что здесь транзистор выходит из строя. Для решения обеих вышеперечисленных проблем требуется тиристор. Помимо обработки большого количества тока, он также может работать непрерывно, даже если ток переключения удален.

— Реклама —

Тиристор представляет собой четырехслойный твердотельный полупроводниковый прибор, содержащий 3 последовательно соединенных PN-перехода, имеющих 3 вывода, называемых анодом, катодом и затвором. Как и диод, тиристор также является однонаправленным устройством, но, в отличие от диода, его можно использовать в качестве переключателя разомкнутой цепи.

Принцип работы тиристора

В тиристоре кремниевая пластина легирована четырьмя чередующимися P- и N-типами, что выглядит как два транзистора, соединенных встречно-параллельно (как показано на рисунке ниже).

Здесь P (катод) и N (анод) соединены последовательно, таким образом, мы получаем три клеммы: анод, затвор и катод.

Когда мы смещаем в прямом направлении анод и катод, то есть анод и катод, подключенные к положительной и отрицательной клеммам батареи, первый и последний PN-переход (j1 и j3) смещаются в прямом направлении из-за разрыва обедненного слоя. Переход j2 остается смещенным в обратном направлении, поскольку на затвор не подается ток.

Когда мы подаем ток на затвор, переходный слой j2 начинает разрываться, и в цепи начинает течь ток. Когда на клемму затвора подается достаточный положительный сигнальный ток или импульс, он переводит тиристор в проводящее состояние.

Тиристор может быть только полностью включен или выключен, что означает, что он не может находиться между состояниями «Включено» и «Выключено», как транзисторы. Это делает тиристор непригодным в качестве аналогового усилителя, но полезным в качестве переключающего устройства.

Три режима работы:

Режим прямой блокировки

Соединения j1 и j3 находятся в прямом рабочем состоянии, в то время как j2 находится в обратном смещенном состоянии и не пропускает ток.

Режим прямой проводимости

Здесь к клемме затвора прикладывается положительное напряжение, что приводит к разрушению обедненной области j2. Из-за этого в цепи начинает протекать ток, что приводит к включению режима.

Обратный режим блокировки

Здесь мы подаем отрицательное напряжение на анод и положительное напряжение на катод, в то время как затвор остается в разомкнутой цепи, в результате чего j1 и j3 находятся в обратном смещении, а j2 в прямом смещении. Поскольку j1 и j2 смещены в обратном направлении, протекание тока невозможно.

Использование и типы тиристоров

Обычно существует 3 различных типа тиристоров:

1. Кремниевый управляемый выпрямитель –

SCR

Обладает способностью контролировать большой ток и обычно используется в качестве высокочастотного переключателя в электрических сетях.