Драйвер тиристора схема: Драйверы тиристоров

Содержание

Драйверы тиристоров

Драйверы тиристоров

             Произведена унификация конструктивного и схемотехнического исполнеия драйверов серии ДТРВ-DIN:

                            -изменен способ задания уставки защиты тиристорных модулей по максимальному току;

                            -изменены варианты комплектности драйвера при поставке.  

         Драйверы предназначены для управления мощными тиристорами в том числе по волоконно-оптической линии связи. Драйверы представлены неспециализированными драйверами, преобразующими входной логический сигнал в сигнал управления тиристором, и драйверами тиристорных преобразователей с помощью которых можно построить типовые тиристорные узлы, такие как регуляторы мощности и тиристорные выпрямители. 

 

Тип
Описание
Корпус Упр. Питание,В Вых.имп.ток,А Класс тир. Паспорт
Драйверы тиристоров
ДТ1-А

Драйвер управления тиристором предназначен для формирования токовых импульсов с заданными значениями амплитуды и длительности для включения одного или двух мощных тиристоров с током от 320 до 5000 А в составе различных преобразователей. ДТ обеспечивает гальванически развязанное управление тиристорами с частотой от 10 до 20000 Гц, в отличии от ЯУТ формирует отрицательное запирающее напряжение для повышения помехозащищенности и обеспечивает широкий диапазон напряжения питания и входного сигнала.

МЕ

 

 

5…27В 

 

 

 

 

 

 

    15…30   

 

 

 

 

 

 

       5      

 

 

 

 

 

 

<65
     

 

 

 

 

 

 

ДТ1-Б  10…50mА
ДТ1-В ВОЛС
ДТ2-А

G203

 

 

5. ..27В 
ДТ2-Б  10…50mА
ДТ2-В
ВОЛС 
ДТТМ

Трехканальный драйвер управления

тиристорами.


G203

12…17мА 1  <17  
ДТТМ-Т3

ДТТМ

5…15В  15. ..27  0.6  <17 
 
ДТ6

Шестиканальный драйвер управления тиристорами предназначен для формирования токовых импульсов с заданными значениями амплитуды и длительности для включения шести мощных тиристоров в составе различных преобразователей. Драйвер имеет способность формировать отрицательное выходное запирающее напряжение для повышения помехозащищенности.

 —

4..32 В 24 1 12

ПОДТ-А

 

Преобразователь оптический для драйвера тиристорного ДТ1(А) производства АО «Электрум АВ» предназначен для преобразования электрического сигнала управления в оптический сигнал управления для подачи управляющего сигнала на вход драйверов тиристоров типа ДТ с ВОЛС управлением

 

5. ..27В   —  —   <65    
ПОДТ-B —  10…50mА 
Драйверы тиристорных преобразователей
ДТРВ

 

 

 

 

 

 

Драйвер трехфазного регулируемого выпрямителя предназначен для управления трехфазным тиристорно-диодным мостом (ДТРВ) или трехфазным тиристорным мостом (ДТРВ-DIN) в трехфазном регулируемом выпрямителе.




G203

0. ..10В

0…20mА 

<17   
ДТРВ-6-Din

KMz104

 0…10В

0…20mА

5  1 <17   

ДТРВ-6.1-Din-02

KMz104

 

0…10В

0…20mА

лог.

выходы 

<17 
ДТРВ-6.2-Din

KMz104

0…10В

0…20mА

 
ВОЛС <17 
ДТРМ

Драйвер трехфазного регулятора мощности с фазово- импульсным управлением, предназначен для применения в цепи переменного тока частотой 50 Гц (400 Гц).

G203

0…10В

0…20mА

 
 5  1
<17 
 
ДРМ-ОС

Драйвер однофазного 

регулятора мощности 

G203

 

0. ..10В

0…20mА

~220

~380 

<17   

 

 

 

 

 

 

ИЛТ Драйвер управления тиристором — PDF Free Download

ИЛТ1-1-12, ИЛТ модули управления тиристорами

ИЛТ, ИЛТ модули управления тиристорами Схемы преобразователей на тиристорах требуют управления мощным сигналом, изолированным от схемы управления. Модули ИЛТ и ИЛТ с выходом на высоковольтном транзисторе

Подробнее

ФОТОТИРИСТОРЫ ТФ132-25

модуль тиристорный Минск т. 80447584780 www.fotorele.net www.tiristor.by радиодетали, электронные компоненты email [email protected] tel.+375 9 758 47 80 мтс каталог, описание, технические, характеристики,

Подробнее

ФОТОТИРИСТОРЫ ТФ132-25

ФОТОТИРИСТОРЫ Фототиристор, содержащий полупроводниковый элемент ТО3-5, предназначен для работы в схемах дуговой защиты контактно — распределительных устройств (КРУ) и других устройствах электротехнического

Подробнее

Техническое описание.

Техническое описание. 1 Назначение микросхемы 1.1 Микросхема драйвера трансформаторной развязки (ДТР) предназначена для работы в качестве генератора, запитывающего первичную обмотку трансформатора гальванической

Подробнее

МОДУЛИ ГИБРИДНЫЕ ОПТОСИМИСТОРНЫЕ

МОДУЛИ ГИБРИДНЫЕ ОПТОСИМИСТОРНЫЕ МГТСО4/6-00, МГТСО4/6-5, МГТСО4/6-60, МГТСО4/8-00, МГТСО4/8-5, МГТСО4/8-60, МГТСО8/6-00, МГТСО8/6-50, МГТСО8/6-30, МГТСО8/8-00, МГТСО8/8-50, МГТСО8/8-30, МГТСО8/-00, МГТСО8/-50,

Подробнее

ИМПУЛЬСНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

95 Лекция 0 ИМПУЛЬСНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ План. Введение. Понижающие импульсные регуляторы 3. Повышающие импульсные регуляторы 4. Инвертирующий импульсный регулятор 5. Потери и КПД импульсных регуляторов

Подробнее

Лекция 9 СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

84 Лекция 9 СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ План 1. Введение 2. Параметрические стабилизаторы 3. Компенсационные стабилизаторы 4. Интегральные стабилизаторы напряжения 5. Выводы 1. Введение Для работы электронных

Подробнее

Инвертор реактивной мощности

Инвертор реактивной мощности Устройство предназначено для питания бытовых потребителей переменным током. Номинальное напряжение 220 В, мощность потребления 1-5 квт. Устройство может использоваться с любыми

Подробнее

Приёмка «5» для электропривода

1 Автор: Новиков П.А. Наш сайт: www.electrum-av. com Приёмка «5» для электропривода Управление электродвигателем с помощью преобразователя частоты (ПЧ) на основе IGBTили MOSFET-транзисторов это, для сегодняшнего

Подробнее

3 Моноблок MB Общие сведенья

3.1 Общие сведенья 3 Моноблок MB01 В состав рентгеновского питающего устройства IEC-F7 входит моноблок, включающий в себя высоковольтный трансформаторно-выпрямительный блок, накальный трансформатор и рентгеновскую

Подробнее

2.7 Блок вращения анода RВ07

2.7 Блок вращения анода RВ07 Для уменьшения удельной плотности потока тепловой мощности, воздействующего на анод рентгеновской трубки в месте фокусировки электронного пучка, в флюорографах применяются

Подробнее

Электрум АВ. Интеллектуальные модули

Электрум АВ Интеллектуальные модули СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛИ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ 3 МОДУЛИ КОНТРОЛЯ ТОКА 14 МОДУЛИ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ 19 МОДУЛИ И БЛОКИ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ 24 КОНТАКТЫ 33 2 МОДУЛИ УПРАВЛЕНИЯ

Подробнее

Электрум АВ.

Драйверы тиристоров

Электрум АВ Драйверы тиристоров СОДЕРЖАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ДРАЙВЕРЫ 3 ДРАЙВЕРЫ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ 9 ДРАЙВЕРЫ РЕГУЛИРУЕМЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ 14 КОНТАКТЫ 19 2 УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ДРАЙВЕРЫ ДТ1 ДТ2 ДТ6 ПОДТ 3 ДТ1 ДТ2

Подробнее

Плавный заряд емкости: что выбрать?

1 Автор: Новиков П.А. Наш сайт: www.electrum-av.com Плавный заряд емкости: что выбрать? Решению задачи ограничения зарядного тока посвящено немало работ, в которых описаны устройства так называемого «мягкого

Подробнее

Защита блока питания от перегрузки.

Защита блока питания от перегрузки. (с изменениями) Рассмотрим изначальную схему, показанную на Рис. 1. И возьмем для примера в качестве VT1 транзистор ГТ404Д. Согласно справочным данным статический коэффициент

Подробнее

IL33063AN, IL33063AD IL34063AN, IL34063AD

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ IL33063AD/N, IL34063AD/N интегральная микросхема импульсного регулятора напряжения, реализующая основные функции DC-DC конвертеров. Содержит внутренний температурно-компенсированный

Подробнее

П605, П605А, П606, П606А

П605, П605А, П606, П606А Германиевые конверсионные высокочастотные p-n-p транзисторы. Предназначены для работы в высокочастотных и быстродействующих импульсных схемах. Выпускаются в металлическом герметичном

Подробнее

10.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ

10.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ Общие сведения. Электронный ключ это устройство, которое может находиться в одном из двух устойчивых состояний: замкнутом или разомкнутом. Переход из одного состояния в другое в

Подробнее

Ïðèâîä ïðîñòî êàê «ðàç, äâà, òðè»

è òåõíîëîãèè, ¹ 4 004 Ïðèâîä ïðîñòî êàê «ðàç, äâà, òðè» àñòü I. Äâèãàòåëè ïîñòîÿííîãî òîêà êîëëåêòîðíûå è âåíòèëüíûå Ïðîìûøëåííîñòüþ âûïóñêàåòñÿ áîëüøîå êîëè åñòâî òèïîâ äâèãàòåëåé ðàçëè íîé êîíñòðóêöèè

Подробнее

ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ТРМ3-Т

ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ТРМ3-Т ООО «Автоматика-НН» г. нижний Новгород. СОДЕРЖАНИЕ 2 1. НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИИ… 3 2. ВЫПУСКАЕМЫЕ ТРМ… 3 3. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ТРМ… 4 4. ОСНОВНЫЕ И ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМЫЕ

Подробнее

К1182ПМ1Р СХЕМА ФАЗОВОГО РЕГУЛЯТОРА

К1182ПМ1Р СХЕМА ФАЗОВОГО РЕГУЛЯТОРА I. ПРИМЕНЕНИЕ ИС. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1182ПМ1 является новым решением проблемы регулировки мощности в классе высоковольтных мощных электронных схем. Благодаря

Подробнее

1211ЕУ1/1А ДВУХТАKТНЫЙ KОНТРОЛЛЕР ЭПРА

_DS_ru.qxd.0.0 :9 Page ЕУ/А ОСОБЕННОСТИ Двухтактный выход с паузой между импульсами Вход переключения частоты Kомпактный корпус Минимальное количество навесных элементов Малая потребляемая мощность Возможность

Подробнее

1211ЕУ1/1А ДВУХТАKТНЫЙ KОНТРОЛЛЕР ЭПРА

ЕУ/А ОСОБЕННОСТИ w Двухтактный выход с паузой между импульсами w Вход переключения частоты w Kомпактный корпус w Минимальное количество навесных элементов w Малая потребляемая мощность w Возможность применения

Подробнее

Лекция 12 ИНВЕРТОРЫ.

План

5 Лекция 2 ИНВЕРТОРЫ План. Введение 2. Двухтактный инвертор 3. Мостовой инвертор 4. Способы формирования напряжения синусоидальной формы 5. Трехфазные инверторы 6. Выводы. Введение Инверторы устройства,

Подробнее

Реле времени серии ВЛ-70, ВЛ-71

Реле времени серии ВЛ-70, ВЛ-71 (495) 995-58-75, (812) 448-08-75 www.elektromark.ru, [email protected] Реле времени ВЛ-70, ВЛ-71 предназначены для коммутации электрических цепей с определенными,

Подробнее

Драйвер шагового двигателя ADR810/ADR812

Драйвер шагового двигателя ADR810/ADR812 ИНСТРУКЦИЯ по эксплуатации Апрель-2010 1 СОДЕРЖАНИЕ 1. НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА…3 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ…3 3. ЧЕРТЕЖ КОРПУСА…3 4. КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТОГО,

Подробнее

1.1 Усилители мощности (выходные каскады)

Лекция 9 Тема 9 Выходные каскады 1. 1 Усилители мощности (выходные каскады) Каскады усиления мощности обычно являются выходными (оконечными) каскадами, к которым подключается внешняя нагрузка, и предназначены

Подробнее

ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ОПТРОН К294ПП1АП.

ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ОПТРОН К294ПП1АП. Стремление к микро миниатюризации функциональных элементов электрических цепей привело к созданию нового класса оптоэлектронных интегральных микросхем, так называемых

Подробнее

ÒÈÐÈÑÒÎÐÛ Ò165-50, Ò165-63, Ò165-80, Ò

ÒÈÐÈÑÒÎÐÛ Ò65-50, Ò65-63, Ò65-80, Ò65-00 Îáùèå ñâåäåíèÿ Òèðèñòîðû Ò65 âûïóñêàþò íà òîêè 50, 63, 80 è 00 À íàïðÿæåíèåì îò 00 äî 600 Â â ïëàñòìàññîâîì êîðïóñå ñ áåñïîòåíöèàëüíûì îñíîâàíèåì ôëàíöåâîãî èñïîëíåíèÿ.

Подробнее

Полупроводниковые преобразователи

Полупроводниковые преобразователи В замкнутых, а иногда в разомкнутых структурах автоматизированного электропривода применяются полупроводниковые преобразователи для управления двигателями постоянного

Подробнее

П201, П201Э, П201А, П201АЭ, П202, П202Э, П203, П203Э

П201, П201Э, П201А, П201АЭ, П202, П202Э, П203, П203Э Общие данные Германиевые плоскостные (сплавные) p-n-p транзисторы. Основные области применения — усилители мощности низкой частоты (0,5 10 вт), преобразователи

Подробнее

ÒÈÐÈÑÒÎÐÛ Ò115-6,3, Ò115-10, Ò115-16

ÒÈÐÈÑÒÎÐÛ Ò5-6,3, Ò5-0, Ò5-6 Îáùèå ñâåäåíèÿ Òèðèñòîðû Ò5 âûïóñêàþò â êîðïóñå ñ áåñïîòåíöèàëüíûì îñíîâàíèåì ôëàíöåâîãî èñïîëíåíèÿ. Ïðåäíàçíà åíû äëÿ ðàáîòû â öåïÿõ ïîñòîÿííîãî è ïåðåìåííîãî òîêà àñòîòîé

Подробнее

ТИРИСТОРЫ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ

ТИРИСТОРЫ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ, Тиристоры быстродействующие предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока различных силовых электротехнических установок, в которых требуется небольшое время

Подробнее

Драйвер тиристора

 

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к преобразовательной технике, и может быть использована как драйвер тиристора. Драйвер содержит генератор импульсного переменного напряжения 1, трансформатор 2, реактор 3, выпрямительный мост 4, конденсатор 5, оптопара или оптоприемник 6, резисторы 710, стабистор 11, транзистор 12. Драйвер работает следующим образом. В исходном режиме транзистор 12 и тиристор 13 заперты, резисторы 8 и 10 повышают помехоустойчивость этого состояния. Генератор 1 подает на первичную обмотку трансформатора переменное напряжение прямоугольной формы. Выпрямитель 4 заряжает конденсатор 5 до амплитудного напряжения вторичной обмотки трансформатора. При подаче управляющего импульса на оптоприемник 6 ток, протекающий через резистор 7, создает на базе транзистора 12 отпирающее напряжение, ограниченное стабистором 11. Благодаря резистору 9 в эмиттере коллекторный ток транзистора 12 практически не зависит от напряжения на управляющем электроде тиристора, происходит формирование форсажного импульса тока, скорость нарастания которого не ограничивается индуктивными элементами. По мере разряда конденсатора 5 ток уменьшается и начинает ограничиваться реактором 3, включенным в цепь переменного тока, и формируется ток удержания, длительность которого определяется только управляющим импульсом. Ограничение тока реактором не приводит к тепловым потерям энергии, а последовательное соединение индуктивного сопротивления реактора и активного сопротивления нагрузки в широких пределах уменьшает зависимость тока от напряжения.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к преобразовательной технике, и может быть использована для управления тиристором.

Известны требования к оптимальной форме импульса тока: быстрое нарастание тока до большой амплитуды и поддержание его короткое время (форсажный импульс) для перевода тиристора во включенное состояние, а затем длительный ток небольшой величины (ток удержания) для удержания тиристора во включенном состоянии, что необходимо при индуктивно-активной нагрузке.

Известны схемы драйверов [1], [2] Фиг.1, в которых в коллекторную цепь выходного каскада включена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка трансформатора подключена к управляющему электроду и к катоду тиристора, а резистор, ограничивающий ток, включен последовательно с первичной или вторичной обмоткой.

Недостатки таких схем: ограничение длительности импульса тока насыщением сердечника трансформатора, линейная зависимость тока от напряжения на управляющем электроде, значительная рассеиваемая резистором мощность, снижение скорости нарастания тока индуктивностью рассеяния обмоток трансформатора.

Задачи полезной модели: исключить ограничение длительности импульса, обеспечив при этом электрическую изоляцию системы управления от тиристора, уменьшить зависимость тока от напряжения на нагрузке, уменьшить потери энергии, повысить скорость нарастания тока, получить оптимальную форму импульса тока.

На Фиг.2 представлена схема предлагаемого драйвера.

Драйвер содержит генератор импульсного переменного напряжения 1, трансформатор 2, реактор 3, выпрямительный мост 4, конденсатор 5, оптопару или оптоприемник 6, резисторы 710, стабистор 11, транзистор 12.

Драйвер работает следующим образом. В исходном режиме транзистор 12 и тиристор 13 заперты, резисторы 8 и 10 повышают помехоустойчивость этого состояния. Генератор 1 подает на первичную обмотку трансформатора переменное напряжение прямоугольной формы. Выпрямитель 4 заряжает конденсатор 5 до амплитудного напряжения вторичной обмотки трансформатора. При подаче управляющего импульса на оптоприемник 6 ток, протекающий через резистор 7, создает на базе транзистора 12 отпирающее напряжение, ограниченное стабистором 11. Благодаря резистору 9 в эмиттере коллекторный ток транзистора 12 практически не зависит от напряжения на управляющем электроде тиристора, происходит формирование форсажного импульса тока, скорость нарастания которого не ограничивается индуктивными элементами. По мере разряда конденсатора 5 ток уменьшается и начинает ограничиваться реактором 3, включенным в цепь переменного тока, и формируется ток удержания, длительность которого определяется только управляющим импульсом. Ограничение тока реактором не приводит к тепловым потерям энергии, а последовательное соединение индуктивного сопротивления реактора и активного сопротивления нагрузки в широких пределах уменьшает зависимость тока от напряжения.

Форма импульса тока приведена на Фиг.3. Зависимость амплитуды форсажного импульса и тока удержания от напряжения приведена на Фиг.4.

Таким образом, предлагаемая схема драйвера позволяет исключить ограничение длительности импульса, обеспечив при этом электрическую изоляцию системы управления от тиристора, уменьшить зависимость тока от напряжения на нагрузке, уменьшить потери энергии, повысить скорость нарастания тока, получить оптимальную форму импульса тока.

Источники информации:

1. Рекомендации по применению драйвера для тиристоров фазового управления. Техническая информация ABB Switzerland Ltd Semiconductors http:/www.fmccrustel.ru/cat_index.php?cid=206

2. Изолированный модуль запуска тиристоров ИМЗ 4 (драйвер тиристора) http://download.qrz.ru/pub/hamradio/schemes/misc/imz4.pdf

Драйвер тиристора, содержащий гальванически развязанные цепи питания и управления и формирователь импульсов тока для включения тиристора, отличающийся тем, что питается от генератора импульсного переменного напряжения, электрическая изоляция в нем обеспечивается трансформатором и оптопарой или оптоприемником управляющего импульса любой длительности, амплитуда форсажного импульса тока ограничивается стабистором в базовой и резистором в эмиттерных цепях транзистора, а ток удержания ограничивается реактором, включенным между вторичной обмоткой трансформатора и выпрямителем.

Драйверы тиристоров

Особенности драйверов тиристоров рассмотрим на примере запираемого ключа GTO, как наиболее применяемого. Предельная переключаемая мощность двухоперационного тиристора достигается, когда правильно задан режим его работы, как по анодной цепи, так и по цепи управления [3]. Параметры управления обеспечивает драйвер на рис. 2.45.

Сигнал от информационной цепи преобразуется в узле согласования и поступает в выходной блок драйвера, который формирует импульс управления на включение и выключение. Схема, формирующая импульс отпирания, обеспечивает входной импульс тока с необходимой амплитудой и фронтом нарастания (IG > 1 A; tR < 200 нс).

Рис. 2.45

Требования к схеме запирающего сигнала:

1. Должна вырабатывать большую амплитуду тока выключения, определяемую током нагрузки и коэффициентом запирания ключа. Для мощных GTO ток выключения достигает нескольких сотен ампер. Используют параллельную сборку мощных МДП-транзисторов с малой величиной сопротивления открытого канала.

2. Для выключения GTO источник запирающего напряжения должен иметь внутреннее сопротивление меньше входного сопротивления силового ключа, которое перед выключением составляет 0.02…0.2 Ом.

3. Канал запирания должен вырабатывать на завершающем этапе выключения обратное напряжение смещения, близкое к пробивному напряжению катодного перехода GTO, которое составляет 10… 15 В.

4. Для увеличения стойкости тиристора к скачкам анодного напряжения в закрытом состоянии необходимо обеспечить отрицательное смещение (-2.5…-5 В).

Типовая форма запирающего тока показана на рис. 2.46, а.

Для тиристоров на токи до 200 А выходные узлы драйверов имеют простую структуру и с дополнительными элементами подключения (рис. 2.46, б) обеспечивают надежную работу ключей.

а б

Рис. 2.46

Источники питания драйверов

По числу источников питания драйверы можно разделить на две группы:

1. С двумя источниками питания, один из которых предназначен для импульса отпирания, другой соответственно для импульса запирания.

2. С одним источником питания для отпирания силового ключа. Обеспечение энергией канала запирания осуществляется за счет накопителя энергии (емкости) и за счет использования мостовой схемы выходного узла драйвера. Режимы питания драйверов показаны на рис.2.47.

Энергоснабжение источников обеспечивается:

1. Применением батареи гальванических элементов.

2. Преобразование электроэнергии от сети переменного тока или от источников постоянного тока.

3. Преобразование электроэнергии из выходной цепи силового ключа. Примеры реализации источников питания драйверов [3]. На рис. 2.48 представлены схемы на основе низкочастотных трансформаторов, преобразующих энергию переменной сети. В схемах осуществляется параметрическая стабилизация источника питания для канала запирающего тока. Требованием к данным источникам является сохранение напряжения в допустимых параметрах при изменении напряжения питающей цепи.

а б

Рис. 2.47

Рис. 2.48

На рис. 2.49 показаны варианты подключения рассмотренных в разделе 2.4.2 драйверов к входным цепям силовых ключей при данном способе организации питания.

Недостатком источников питания является: невысокая стабильность; — повышенные массогабаритные показатели (трансформатор).

Для организации раздельного питания в драйверах многофазных преобразователей используют импульсные методы регулирования постоянного напряжения на основе обратноходовых схем. рис. 2.50.

При открытом состоянии ключа в обмотках импульсного трансформатора накапливается энергия, которая затем при закрывании ключа передается в нагрузку. Для сглаживания выходного напряжения используется емкостной фильтр. Импульсный трансформатор обеспечивает необходимую развязку, а также получение выходного напряжения требуемой амплитуды и полярности. Для стабилизации выходного напряжения используется импульсный метод регулирования как длительности открытого состояния ключа (ШИР), так и частоты (ЧИР). Недостатком схемы является невозможность работы в режиме холостого хода.

Рис. 2.49

Рис. 2.50

Рис. 2.51

Драйвер тиристора для высоковольтных преобразователей

Данное изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорами, в том числе в высоковольтных преобразователях с последовательным соединением тиристоров.

Известен драйвер для управления тиристорами и тиристорными модулями [1], установка которого с целью уменьшения индуктивности проводов, связывающих драйвер с тиристором, предусмотрена вблизи от тиристора (в том числе на охладитель), а питание его осуществляется постоянным стабилизированным напряжением, получаемым от напряжения переменного тока частотой 40 кГц, трансформируемого через развязывающий трансформатор и затем выпрямленного. В драйвере предусмотрен контроль постоянного стабилизированного напряжения питания с помощью компаратора, а контрольный сигнал передается в систему управления через оптоизлучатель по оптоволоконному кабелю. Включение тока управления осуществляется световым сигналом, передаваемым из системы управления по оптоволоконному кабелю на оптоприемник драйвера. Частота и длительность световых сигналов задается системой управления.

В мощных высоковольтных преобразователях применяется последовательное соединение тиристоров (высоковольтные тиристорные вентили).

Для управления последовательно соединенными тиристорами в высоковольтных преобразователях требуется одновременное поступление импульсов с крутым фронтом нарастания тока управления не менее 10 А/мкс, а также высокая помехоустойчивость цепей управления. Также важным является вопрос защиты тиристоров вентиля от лавинообразного выхода их из строя при выходе из строя одного или нескольких из них.

Недостатком драйвера [1] является отсутствие контроля состояния исправности тиристора, контроля поступления импульса управления на драйвер, контроля прохождения импульса на выход драйвера, ограничение напряжения изоляции по цепи питания из-за размещения трансформатора питания на плате драйвера.

Предлагается драйвер тиристора для управления тиристором, соединенным последовательно с другими тиристорами в высоковольтных вентилях преобразователей, допускающий установку его вблизи последовательно соединенных тиристоров (в том числе на охладители с катодной стороны тиристоров), питание, которого осуществляется от трансформатора тока с высоковольтной изоляцией, содержащий источник питания, узел контроля стабилизированного напряжения питания, выходы которого соединен со светодиодным индикатором, оптоизлучатель, оптоприемник, усилитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит узел термозащиты, узел контроля напряжения на тиристоре, узел контроля сигнала управления на тиристоре, узел задержки, узел логики, светодиодные индикаторы, причем: выход узла термозащиты соединен с входом узла логики, а вход — с термодатчиком, установленным на охладителе катодной стороны тиристора, выход узла контроля напряжения на тиристоре соединен с другим входом узла логики, а вход — с резистивным делителем напряжения тиристора, выход узла контроля сигнала управления на тиристоре соединен с третьим входом узла логики, а вход — с выходом усилителя, выход оптоприемника соединен с четвертым входом узла логики и с входом узла задержки, выход которого соединен с входом усилителя, выходы узла контроля стабилизированного напряжения соединены с пятым и шестым входами узла логики, выходы узла логики соединены с оптоизлучателем и светодиодными индикаторами.

Функциональная схема драйвера приведена на Фиг. 1.

Драйвер содержит в своем составе: источник питания 1; узел контроля питания 2; оптоизлучатель 3; узел логики 4; узел термозащиты 5; узел контроля напряжения на тиристоре 6; узел контроля сигнала управления на тиристоре 7; оптоприемник 8; узел задержки 9; усилитель 10.

Питание драйвера осуществляется от трансформатора тока, выполненного на ферритовом кольце, с намотанной на нем вторичной обмоткой. Ферритовое кольцо надето на изоляционную трубку и залито компаундом. Первичной обмоткой трансформатора тока является провод высокочастотной (50-килогерцовой) токовой петли, проходящий последовательно через трансформаторы тока остальных драйверов преобразователя.

Вторичная обмотка трансформатора тока Т подключена к источнику питания 1.

Источник питания 1 выполнен на основе диодного мостового выпрямителя и параллельного стабилизатора напряжения. На выходе источника питания предусмотрены конденсаторы для фильтрации стабилизированного напряжения.

Источник питания обеспечивает стабилизированными напряжениями питание усилителя 10 и остальных элементов драйвера.

Работа драйвера заключается в формировании импульса тока управления тиристора по входному оптосигналу, контроле напряжения на тиристоре, защите тиристора от перегрева.

При нормальной работе преобразователя на тиристоре присутствует обратное напряжение, а температура нагрева тиристора меньше допустимого значения. На выходах узла контроля напряжения на тиристоре 6, узла термозащиты 5 и узла контроля питания 2 присутствует уровень логической единицы.

При отсутствии импульса управления на выходе оптоприемника 8 и на выходе узла контроля сигнала управления на тиристоре 7 также присутствует уровень логической единицы.

Для открывания тиристора из системы управления преобразователя (СУ) по оптокабелю поступает оптический импульс заданной длительности на оптоприемник 8. На выходе оптоприемника 8 в течение длительности оптосигнала присутствует уровень логического нуля. Этот сигнал поступает на узел логики 4 и узел задержки 9. При нормальной работе в момент поступления оптического импульса с выхода узла логики 4 поступает сигнал на оптоизлучатель 3, который генерирует ответный оптический сигнал, передаваемый по оптокабелю в СУ.

Логический ноль с выхода оптоприемника 8 через узел задержки 9 (с временем задержки 5 мкс) поступает на усилитель 10, который формирует импульс тока управления тиристора V.

Во время импульса управления на выходе узла контроля сигнала управления на тиристоре 7 присутствует уровень логического нуля.

По окончании оптического импульса схема драйвера переходит в исходное состояние.

В случае отсутствия обратного напряжения на тиристоре (по причине пробоя тиристора или других неисправностей) на выходе узла контроля напряжения на тиристоре 6 появляется уровень логического нуля, который в узле логики 4 блокирует формирование сигнала на включение оптоизлучателя 3.

В этом случае при поступлении из СУ на драйвер очередного оптического импульса управления с платы драйвера в СУ не выдается ответный оптический сигнал. По истечении времени ожидания ответного оптического сигнала (2 мкс) СУ отключает оптические импульсы управления со всех тиристорных драйверов преобразователя до истечения времени задержки (5 мкс) узла задержки 9 и выдает сигнал на аварийное отключение силового питания преобразователя. Таким образом, обеспечивается защита преобразователя от работы при неисправном тиристоре, что исключает дальнейшее распространение аварии.

В случае нагрева тиристора выше допустимого значения на выходе узла термозащиты 5 появляется уровень логического нуля, который в узле логики 4 блокирует формирование сигнала на включение оптоизлучателя 3.

При этом срабатывание защиты и отключение преобразователя происходит аналогично выше описанному случаю при отсутствии обратного напряжения на тиристоре.

В случае отклонения напряжения питания драйвера больше допустимых значений на выходе узла контроля питания 2 появляется уровень логического нуля, который в узле логики 4 блокирует формирование сигнала на включение оптоизлучателя 3.

При этом срабатывание защиты происходит аналогично выше описанному случаю при отсутствии обратного напряжения на тиристоре.

Узел логики 4 обеспечивает контроль прохождения импульса управления на выход драйвера путем контроля совпадения сигналов на выходах оптоприемника 8 и узла контроля сигнала управления на тиристоре 7. При наличии оптического импульса управления на выходе оптоприемника 8 присутствует уровень логического нуля. При нормальной работе через 5 мкс после появления логического нуля на выходе оптоприемника 8 должен появиться уровень логического нуля на выходе узла контроля сигнала управления на тиристоре 7.

В случае отсутствия импульса тока управления на выходе усилителя 10 из-за его неисправности или пробоя тиристора V на выходе узла контроля сигнала управления на тиристоре 7 присутствует уровень логической единицы. Узел логики 4 по истечении времени задержки 100 мкс отключает оптоизлучатель 3. Ответный оптосигнал отключается. СУ отключает оптические импульсы управления со всех тиристорных драйверов преобразователя и выдает сигнал на аварийное отключение силового питания преобразователя.

На драйвере предусмотрена светодиодная сигнализация:

— о нормальном питании драйвера — индикатор ПИТАНИЕ;

— о наличии обратного напряжения на тиристоре — индикатор Uтир;

— о срабатывании защиты от перегрева тиристора — индикатор ПЕРЕГРЕВ.

Индикатор ПЕРЕГРЕВ включается RS-триггером в узле логики 4 при перегреве тиристора. Для сброса триггера в исходное состояние после срабатывания защиты необходимо отключить и включить питание драйвера. В момент после появления питания драйвера узел контроля питания 2 формирует импульс, устанавливающий RS-триггер в узле логики 4 в исходное состояние.

Таким образом, предлагаемый драйвер обеспечивает управление и защиту последовательно соединенных тиристоров в высоковольтных вентилях преобразователей от лавинообразного выхода их из строя при выходе из строя одного или нескольких из них путем контроля прохождения из СУ оптического сигнала управления на драйвер, контроля температуры нагрева тиристора, контроля наличия напряжения на тиристоре, выдачи подтверждающего оптического сигнала в СУ о рабочем состоянии драйвера и тиристора, фиксированной задержки подачи импульса управления на тиристор, контроля прохождения импульса на управляющие выводы тиристора.

Список литературы

1. Драйвер ДРТ11-5-6ФП1К-1 ДЖИЦ.687253.434.

Драйвер тиристора для высоковольтных преобразователей, содержащий источник питания, узел контроля напряжения питания драйвера, оптоизлучатель, оптоприемник, усилитель, отличающийся тем, что в драйвер дополнительно введены узел термозащиты, узел контроля напряжения на тиристоре, узел контроля сигнала управления на тиристоре, узел задержки, узел логики, светодиодные индикаторы, при этом выход узла термозащиты соединен с входом узла логики, а вход — с термодатчиком, установленным на охладителе катодной стороны тиристора, выход узла контроля напряжения на тиристоре соединен со вторым входом узла логики, а вход — с резистивным делителем напряжения тиристора, выход узла контроля сигнала управления на тиристоре соединен с третьим входом узла логики, а вход — с выходом усилителя, выход оптоприемника соединен с четвертым входом узла логики и с входом узла задержки, выход которого соединен с входом усилителя, выходы узла контроля стабилизированного напряжения соединены с пятым и шестым входами узла логики, выходы узла логики соединены с оптоизлучателем и светодиодными индикаторами.

Схемы Драйвер Управления Тиристорами

Схемы Драйвер Управления Тиристорами Average ratng: 3,7/5 5272reviews

Данная схема может быть применена для управления маломощными тиристорами, имеющими общее соединение катодов. Так как в качестве выходного каскада драйвера применен транзисторный усилитель импульсов с импульсным трансформатором, то расчет элементов выходного. ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ. ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА.

Схема электронных книг Схема управления колекторным двигателем на 220в 2квт и последнее закрывать тиристор при постоянном токе вторым тиристором с ток работающего двигателя чуть более одного ампера большинство драйверов драйвер двигателей схема тиристор. Эффективный источник питания асинхронного двигателя Фактически предельная мощность двигателя зависит от параметров силовых элементов схемы тиристоров и фазных конденсаторов а таккже.

Контроллеры шагового двигателя космодром Микросхема микрошагового драйвера шагового двигателя позволяет в них схемы контроля обратных эдс на обмотках двигателя через вывод sla. Схема инжектора двигатель ваз — 2107 фото Драйверы тиристоров производства двигателя и сложное регулирова ние частоты рис 2 структурная схема драйвера skhit01. Схемы двигателей Схема изначально ставилась на д6 8 с механическими доработками тиристор ставить на радиатор не нужно но обязательно нужно прикрепить его. Схемы датчиков Схема управления трехфазным двигателем 1 5 квт источники питания и поищи на irf com драйвер для трёхфазного управления из тиристоров управлять возможно трёхфазный регулируемый генератор. Схемы двигателей 21 ноя 2012 преимуществом тиристоров от реле являются высокая надежность смотреть видео микросхема драйвер шагового двигателя l6208.

Трудовое право схемы электронная библиотека Драйверы двигателей каталог middot линейные ис драйверы тиристоров симисторов схема управления запуском симистораустройство генерирует. Стенд для ремонта двигателя схема Максимальный ток перегрузки двигателя 150 а рабочий около 50 а тиристоры будут поменьше какая схема будет правильнее и надежнее есть микросхема полумостовой драйвер ir2110 ставишь её. Драйверы semikron для управления тиристорными модулями Однако тиристоры и симисторы еще долго будут оставаться схема подключения драйвера мос30хх управляемого током область применения регулировка освещения температуры скорости вращения двигателей.

Схема тиристорного управления для двигателя постоянного тока

Тиристоры нашли широкое применение в полупроводниковых устройствах и преобразователях. Различные источники питания, частотные преобразователи, регуляторы, возбудительные устройства для синхронных двигателей и много других устройств строились на тиристорах, а в последнее время их вытесняют преобразователи на транзисторах. Основной задачей для тиристора является включение нагрузки в момент подачи управляющего сигнала. В этой статье мы рассмотрим, как управлять тиристорами и симисторами.

Определение

Тиристор (тринистор) — это полупроводниковый полууправляемый ключ. Полууправляемый — значит, что вы можете только включать тиристор, отключается он только при прерывании тока в цепи или если приложить к нему обратное напряжение.

Он, подобно диоду, проводит ток только в одном направлении. То есть для включения в цепь переменного тока для управления двумя полуволнами нужно два тиристора, для каждой по одному, хотя не всегда. Тиристор состоит из 4 областей полупроводника (p-n-p-n).

Другой подобный прибор называется симистор — двунаправленный тиристор. Его основным отличием является то, что ток он может проводить в обе стороны. Фактически он представляет собой два тиристора соединённых параллельно навстречу друг другу.

Основные характеристики

Как и любых других электронных компонентов у тиристоров есть ряд характеристик:

Падение напряжения при максимальном токе анода (VT или Uос).

Прямое напряжение в закрытом состоянии (VD(RM) или Uзс).

Обратное напряжение (VR(PM) или Uобр).

Прямой ток (IT или Iпр) – это максимальный ток в открытом состоянии.

Максимально допустимый прямой ток (ITSM) — это максимальный пиковый ток в открытом состоянии.

Обратный ток (IR) — ток при определенном обратном напряжении.

Постоянный ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении (ID или Iзс).

Постоянное отпирающее напряжение управления (VGT или UУ).

Ток управления (IGT).

Максимальный ток управления электрода IGM.

Максимально допустимая рассеиваемая мощность на управляющем электроде (PG или Pу)

Принцип работы

Когда на тиристор подают напряжение он не проводит ток. Есть два способа включит его – подать напряжение между анодом и катодом достаточное для открытия, тогда его работа ничем не будет отличаться от динистора.

Другой способ – это подать кратковременный импульс на управляющий электрод. Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, хотя на практике эта величина, как и напряжение которое нужно приложить к тиристору зависит от конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже от условий, в которых он работает, таких, например, как температура окружающей среды.

Кроме управляющего тока, есть такой параметр как ток удержания — это минимальный ток анода для удержания тиристора в открытом состоянии.

После открытия тиристора управляющий сигнал можно отключать, тиристор будет открыт до тех пор, пока через него протекает прямой ток и подано напряжение. То есть в цепи переменного тиристор будет открыт в течении той полуволны напряжение которой смещает тиристор в прямом направлении. Когда напряжение устремится к нулю, снизится и ток. Когда ток в цепи упадет ниже величины тока удержания тиристора — он закроется (выключится).

Полярность управляющего напряжения должна совпадать с полярностью напряжения между анодом и катодом, что вы наблюдаете на осциллограммах выше.

Управление симистором аналогично хоть и имеет некоторые особенности. Для управления симистором в цепи переменного тока нужно два импульса управляющего напряжения — на каждую полуволну синусоиды соответственно.

После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения ток через симистор будет протекать до начала второй полуволны, после чего он закроется, как и обычный тиристор. После этого нужно подать еще один управляющий импульс для открытия симистора на отрицательной полуволне. Это наглядно проиллюстрировано на следующих осциллограммах.

Полярность управляющего напряжения должна соответствовать полярности приложенного напряжения между анодом и катодом. Из-за этого возникают проблемы при управлении симисторами с помощью цифровых логических схем или от выходов микроконтроллера. Но это легко решается путем установки симисторного драйвера, о чем мы поговорим позже.

Распространенные схемы управления тиристорами или симисторами

Самой распространенной схемой является симисторный или тиристорный регулятор.

Здесь тиристор открывается после того как на конденсаторе будет достаточная величина для его открытия. Момент открытия регулируется с помощью потенциометра или переменного резистора. Чем больше его сопротивление — тем медленнее заряжается конденсатор. Резистор R2 ограничивает ток через управляющий электрод.

Эта схема регулирует оба полупериода, то есть вы получаете полную регулировку мощности почти от 0% и почти до 100%. Это удалось достичь, установив регулятор в диодном мосте, таким образом регулируется одна из полуволн.

Упрощенная схема изображена ниже, здесь регулируется лишь половина периода, вторая полуволна проходит без изменения через диод VD1. Принцип работы аналогичен.

Симисторный регулятор без диодного моста позволяет управлять двумя полуволнами.

По принципу действия почти аналогична предыдущим, но построена на симисторе с её помощью регулируются уже обе полуволны. Отличия заключаются в том, что здесь импульс управления подаётся с помощью двунаправленного динистора DB3, после того как конденсатор зарядится до нужного напряжения, обычно это 28-36 Вольт. Скорость зарядки также регулируется переменным резистором или потенциометром. Такая схема реализована в большинстве бытовых диммеров.

Такие схемы регулировки напряжения называется СИФУ — система импульсного фазового управления.

На рисунке выше изображен вариант управления симистором с помощью микроконтроллера, на примере популярной платформы Arduino. Симисторный драйвер состоит из оптосимистора и светодиода. Так как в выходной цепи драйвера установлен оптосимистор на управляющий электрод всегда подаётся напряжение нужной полярности, но здесь есть некоторые нюансы.

Дело в том, что для регулировки напряжения с помощью симистора или тиристора нужно подавать управляющий сигнал в определенный момент времени, так чтобы срез фазы происходил до нужной величины. Если наугад стрелять управляющими импульсами — схема работать конечно будет, но регулировок добиться не выйдет, поэтому нужно определять момент перехода полуволны через ноль.

Так как для нас не имеет значения полярность полуволны в настоящий момент времени — достаточно просто отслеживать момент перехода через ноль. Такой узел в схеме называют детектор нуля или нуль-детектор, а в англоязычных источниках «zero crossing detector circuit» или ZCD. Вариант такой схемы с детектором перехода через ноль на транзисторной оптопаре выглядит следующим образом:

Оптодрайверов для управления симисторами есть множество, типовые – это линейка MOC304x, MOC305x, MOC306X, произведенные компанией Motorola и другими. Более того – эти драйверы обеспечивают гальваническую развязку, что убережет ваш микроконтроллер в случае пробоя полупроводникового ключа, что вполне возможно и вероятно. Также это повысит безопасность работы с цепями управления, полностью разделив цепь на «силовую» и «оперативную».

Заключение

Мы рассказали базовые сведения о тиристорах и симисторах, а также управлении ими в цепях с «переменкой». Стоит отметить, что мы не затрагивали тему запираемых тиристоров, если вас интересует этот вопрос – пишите комментарии и мы рассмотрим их подробнее. Также не были рассмотрены нюансы использования и управления тиристорами в силовых индуктивных цепях. Для управления «постоянкой» лучше использовать транзисторы, поскольку в этом случае вы решаете, когда ключ откроется, а когда он закроется, повинуясь управляющему сигналу…

Источник

В промышленности широкое распространение получили приводы с управляемыми полупроводниковыми вентилями — тиристорами. Тиристоры изготовляют на ток, доходящий до сотен ампер, на напряжение до 1000 и более вольт. Они отличаются высоким к. п. д., относительно малыми размерами, высоким быстродействием и способностью работать в широком диапазоне температуры окружающей среды (от -60 до +60 °С).

Тиристор представляет собой не полностью управляемый прибор, который включается подачей соответствующего потенциала на управляющий электрод, а отключается только принудительным разрывом цепи тока за счет отключения напряжения, естественного перехода его через нуль или подачи гасящего напряжения обратного знака. Изменением момента подачи управляющего напряжения (его задержкой) можно регулировать среднее значение выпрямленного напряжения и тем самым скорость двигателя.

Среднее значение выпрямленного напряжения при отсутствии регулирования в основном определяется схемой включения тиристорного преобразователя. Схемы преобразователей делятся на два класса: с нулевым выводом и мостовые.

В установках средней и большой мощности преимущественно используются мостовые схемы преобразователей, что в основном обусловлено двумя причинами:

меньшим напряжением на каждом из тиристоров,

отсутствием постоянной составляющей тока, протекающего по обмоткам трансформатора.

Схемы преобразователей могут также отличаться числом фаз: от одной в установках малой мощности до 12 — 24 в мощных преобразователях.

Все варианты тиристорных преобразователей наряду с положительными свойствами, как-то малой инерционностью, отсутствием вращающихся элементов, меньшими (по сравнению с электромеханическими преобразователями) габаритами, обладают и рядом недостатков:

1. Жесткая связь с питающей сетью: все колебания напряжения в сети непосредственно передаются в систему привода, а толчки нагрузки на оси двигателя немедленно передаются в сеть и вызывают всплески тока.

2. Низкий коэффициент мощности при регулировании напряжения в сторону снижения.

3. Генерация высших гармонических, загружающих питающую сеть.

Механическая характеристика двигателя, питаемого от тиристорного преобразователя, определяется напряжением, приложенным к якорю, и характером его изменения с нагрузкой, т. е. внешней характеристикой преобразователя и параметрами преобразователя и двигателя.

Устройство и принцип действия тиристора

Тиристор (рис. 1 , а) представляет собой четырехслойный кремниевый полупроводник с двумя р-n-переходами и одним n- р-переходом. Величина силы тока I , проходящего через тиристор под действием анодного напряжения Uа, зависит от тока I у управления, проходящего через управляющий электрод под действием напряжения Uy управления.

Если ток управления отсутствует ( I у = 0), то при повышении напряжения U а ток I в цепи потребителя П будет нарастать, оставаясь, однако, весьма малым по величине (рис. 1 , б).

Рис. 1. Структурная схема (а), вольтамперная характеристика (б) и конструктивное оформление (в) тиристора

В это время переход n-р, включенный в непроводящем направлении, обладает большим сопротивлением. При определенном значении Ua1 анодного напряжения, называемом напряжением открывания, зажигания или переключения, наступает лавинный пробой запирающего слоя. Его сопротивление становится малым, а сила тока возрастает до значения, определяемого, в соответствии с законом Ома, сопротивлением Rп потребителя П.

При увеличении силы тока Iу напряжение Ua уменьшается. Ток Iу, при котором напряжение Ua достигает наименьшего значения, называют током Iс спрямления.

Закрывание тиристора происходит при снятии напряжения Ua или при изменении его знака. Номинальной силой тока Iн тиристора называют наибольшее среднее значение силы тока, проходящего в прямом направлении, не вызывающее недопустимого перегрева.

Номинальным напряжением U н называют наибольшее допустимое амплитудное напряжение, при котором обеспечивается заданная надежность прибора.

Падение напряжения Δ U н , созданное номинальным током, называют номинальным падением напряжения (обычно Δ U н = 1 — 2 В).

Величина силы тока Iс спрямления колеблется в пределах 0,1 — 0,4 А при напряжении Uc 6 — 8 В.

Тиристор надежно открывается при длительности импульса в 20 — 30 мкс. Интервал между импульсами не должен быть менее 100 мкс. Когда напряжение Ua уменьшается до нуля, тиристор запирается.

Внешнее конструктивное оформление тиристора приведено на рис. 1, в . На медном основании 1 с шестигранной огранкой и хвостовиком с резьбой укрепляется кремниевая четырехслойная структура 2 с силовым отрицательным 3 и управляющим 4 выводами. Кремниевая структура защищена металлическим кожухом 5 цилиндрической формы. В кожухе укреплен изолятор 6. Резьбу в основании 1 используют для установки тиристора и для присоединения к положительному полюсу источника анодного напряжения.

При увеличении напряжения Ua уменьшается ток управления, необходимый для открывания тиристора (см. рис. 1 , б). Ток управления открывания пропорционален напряжению uуо управления открывания.

Если U а меняется по закону синуса (рис. 2 ), то необходимые напряжения и 0 открывания могут быть изображены штриховой линией. Если приложенное напряжение управления Uy 1 постоянно и его значение ниже минимального значения напряжения uуо , то тиристор не открывается.

Если напряжение управления увеличить до значения Uy2, то тиристор откроется, как только напряжение Uy2 окажется больше напряжения uуо. Изменяя величину uу, можно изменять угол открывания тиристора в пределах от 0 до 90 о .

Рис. 2. Управление тиристором

Для открывания тиристора при углах, превышающих 90°, применяют переменное напряжение управления uу, изменяющееся, например, синусоидально. При напряжении, соответствующем точке пересечения синусоидой этого напряжения штриховой кривой uуо = f( ωt) , т иристор открывается.

Смещая синусоиду uуо по горизонтали вправо или влево, можно изменять угол ωt 0 открывания тиристора. Такое управление углом открывания называют горизонтальным. Его осуществляют посредством специальных фазосмещателей.

Смещая ту же синусоиду по вертикали вверх или вниз, также можно изменять угол открывания. Такое управление называют вертикальным. В этом случае с переменным напряжением управления u у алгебраически складывают постоянное напряжение, например, напряжение Uy 1 . Угол открывания регулируют путем изменения величины этого напряжения.

После открывания тиристор остается открытым до конца положительного полупериода, и напряжение управления не влияет на его работу. Это позволяет применить также импульсное управление, периодически подавая положительные импульсы напряжения управления в нужные моменты времени (рис. 2 внизу). При этом повышается четкость управления.

Изменяя тем или иным способом угол открывания тиристора, можно подавать на потребитель импульсы напряжения различной формы. При этом изменяется величина среднего значения напряжения на зажимах потребителя.

Для управления тиристорами применяют различные устройства. В схеме, показанной на рис. 3 , напряжение сети переменного тока подается на первичную обмотку трансформатора Tp 1 .

Рис. 3. Схема управления тиристорами

В цепь вторичной обмотки этого трансформатора включен двухполупериодный выпрямитель B 1 , В2, В 3 , В4 со значительной индуктивностью L в цепи постоянного тока. Пульсации выпрямленного тока при этом практически устраняются. Но такой постоянный ток может быть получен лишь при двухполупериодном выпрямлении переменного тока, имеющего форму, показанную на рис. 4 , а.

Таким образом, в данном случае выпрямитель В1, В2, ВЗ, В4 (см. рис. 3) является преобразователем формы переменного тока. При такой схеме конденсаторы С1 и С2 попеременно заряжаются прямоугольными импульсами тока (рис. 4, а). При этом на обкладках конденсаторов С1 и С2 образуется пилообразное напряжение (рис. 4, б), приложенное к базам транзисторов Т1 и Т2 (см. рис. 3).

Это напряжение называют опорным. В цепи базы каждого транзистора действует также и напряжение Uy постоянного тока. Когда пилообразное напряжение равно нулю, напряжение Uy создает на базах обоих транзисторов положительные потенциалы. Каждый транзистор открывается током базы при отрицательном потенциале на базе.

Это происходит, когда отрицательные значения пилообразного опорного напряжения оказываются большими, чем Uy (рис. 4, б). Это условие выполняется в зависимости от величины Uy при различных значениях фазового угла. При этом транзистор открывается на различные промежутки времени в зависимости от величины напряжения Uy.

Рис. 4. Графики напряжений управления тиристорами

Когда тот или другой транзистор открывается, через первичную обмотку трансформатора Тр2 или Тр3 (см. рис. 3) проходит прямоугольный импульс тока. При прохождении переднего фронта этого импульса во вторичной обмотке возникает импульс напряжения, который подается на управляющий электрод тиристора.

При прохождении заднего фронта импульса тока во вторичной обмотке возникает импульс напряжения противоположной полярности. Этот импульс замыкается полупроводниковым диодом, шунтирующим вторичную обмотку, и на тиристор не подается.

При управлении тиристорами (см. рис. 3) двумя трансформаторами создают два импульса, сдвинутых по фазе на 180°.

Системы тиристорного управления двигателями

В системах тиристорного управления двигателями постоянного тока изменение постоянного напряжения на якоре двигателя используют для регулирования его частоты вращения. В этих случаях обычно используют схемы многофазного выпрямления.

На рис. 5, а сплошной линией показана простейшая схема такого рода. В этой схеме каждый из тиристоров Т1, Т2, Т3 включен последовательно со вторичной обмоткой трансформатора и якорем электродвигателя; э. д. с. вторичных обмоток сдвинуты по фазе. Поэтому на якорь двигателя при управлении углом открывания тиристорами подаются импульсы напряжения, сдвинутые по фазе друг относительно друга.

Рис. 5. Схемы тиристорного привода

В многофазной схеме, в зависимости от выбранного угла зажигания тиристоров, через якорь двигателя могут протекать прерывистые и непрерывные токи. У реверсивного электропривода (рис. 5, а, вся схема) используют два комплекта тиристоров: Т1, Т2, Т3 и Т4, Т5, Т6.

Открывая тиристоры той или иной группы, изменяют направление тока в якоре электродвигателя и, следовательно, направление его вращения.

Реверс двигателя может быть также осуществлен путем изменения направления тока в обмотке возбуждения электродвигателя. Такой реверс применяют в тех случаях, когда не требуется высокого быстродействия, поскольку обмотка возбуждения обладает по сравнению с обмоткой якоря весьма высокой индуктивностью. Такой реверс часто применяют для тиристорных приводов главного движения металлорежущих станков.

Второй комплект тиристоров позволяет также осуществить тормозные режимы, требующие изменения направления тока в цепи якоря электродвигателя. Тиристоры в рассматриваемых схемах привода используют для включения и отключения двигателя, а также для ограничения величины пускового и тормозного тока, исключая необходимость применения контакторов, а также пусковых и тормозных реостатов.

В схемах тиристорного электропривода постоянного тока силовые трансформаторы нежелательны. Они повышают размеры и стоимость установки, поэтому часто используют схему, приведенную на рис. 5, б.

В этой схеме управления зажиганием тиристоров осуществляет блок управления БУ1. Его присоединяют к сети трехфазного тока, обеспечивая этим питание и согласование фаз импульсов управления с анодным напряжением тиристоров.

В тиристорном приводе обычно применяют обратную связь по частоте вращения электродвигателя. При этом используют тахогенератор Т и промежуточный транзисторный усилитель УТ. Применяют также обратную связь по э. д. с. электродвигателя, осуществляемую путем одновременного действия отрицательной обратной связи по напряжению и положительной обратной связи по току якоря.

Для регулирования тока возбуждения применяют тиристор Т7 с блоком управления БУ2. В отрицательные полупериоды анодного напряжения, когда тиристор Т7 не пропускает ток, ток в ОВД продолжает протекать за счет э. д. с. самоиндукции, замыкаясь через шунтирующий вентиль В1.

Тиристорные электроприводы с широтно-импульсным управлением

В рассмотренных тиристорных приводах питание двигателя осуществляется импульсами напряжения частотой 50 Гц. В целях увеличения быстродействия частоту импульсов целесообразно повышать. Это достигается в тиристорных приводах с широтно-импульсным управлением, где через якорь двигателя пропускают прямоугольные импульсы постоянного тока различной длительности (широты) частотой до 2-5 кГц. Помимо высокого быстродействия такое управление обеспечивает большие диапазоны регулирования частоты вращения электродвигателя и более высокие энергетические показатели.

При широтно-импульсном управлении двигатель питается от неуправляемого выпрямителя, а тиристор, включенный последовательно с якорем, периодически закрывается и открывается. При этом через цепь якоря двигателя проходят импульсы постоянного тока. Изменение длительности (широты) этих импульсов приводит к изменению частоты вращения электродвигателя.

Поскольку в данном случае тиристор работает под постоянным напряжением, для его закрывания применяют особые схемы. Одна из простейших схем широтно-импульсного управления приведена на рис. 6.

Рис. 6. Тиристорный электропривод с широтно-импульсным управлением

В этой схеме тиристор Тр запирается при включении тиристора Тг гашения. При открывании этого тиристора заряженный конденсатор С разряжается на дроссель Др1, создавая в нем значительную э. д. с. При этом на концах дросселя возникает напряжение, большее, чем напряжение U силового выпрямителя и направленное ему навстречу.

Через силовой выпрямитель и шунтирующий диод Д1 это напряжение подается на тиристор Тр и вызывает его запирание. При запирании тиристора конденсатор С вновь заряжается до напряжения коммутации Uк > U.

Вследствие повышенной частоты импульсов тока и инерции якоря двигателя импульсный характер питания на плавности вращения двигателя практически не отражается. Тиристоры Тр и Тг открываются посредством специальной фазосмещающей схемы, позволяющей изменять ширину импульса.

Электропромышленность выпускает различные модификации комплектных регулируемых тиристорных электроприводов постоянного тока мощностью. Среди них имеются приводы с диапазонами регулирования частоты вращения 1:20; 1:200; 1:2000 путем изменения напряжения, нереверсивные и реверсивные приводы, с электрическим торможением и без него. Управление осуществляется транзисторными фазоимпульсными устройствами. В приводах используют отрицательные обратные связи по частоте вращения двигателей и по противо-э. д. с.

Преимуществами тиристорных приводов являются высокие энергетические показатели, малые размеры и масса, отсутствие каких-либо вращающихся машин помимо электродвигателя, высокое быстродействие, постоянная готовность к работе. Основным недостатком тиристорных приводов является их пока еще высокая стоимость, значительно превышающая стоимость приводов с электромашинными и магнитными усилителями.

В настоящее время существует устойчивая тенденция повсеместной замены тиристорных электроприводов постоянного тока на частотно-регулируемые электроприводы переменного тока.

Источник

тиристор% 20 привод% 20 техническое описание схемы и примечания по применению

2002 — Симистор к 220

Аннотация: Тиристорный симистор 400 В 16 А TRIAC 25 А 600 В симистор 600 В 25 А симистор 400 В 25 А Симистор 3 А 600 В симистор 10 А Тиристор 400 В 3 А 600 В Тиристор to 220
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ET013 ET015 ET020 SLA0201 STA203A STA221A TF321M TF321M-A TF321S TF341M Симистор to220 Тиристор симистор 400в 16а TRIAC 25a 600v симистор 600в 25а симистор 400в 25а Симистор 3а 600в симистор 10а 400в тиристор 3а 600в Тиристор к220
2008 — тиристор анодный затвор

Аннотация: 3-фазная схема запуска тиристора схемы управления затвором быстрого тиристора 200A 3-фазный тиристорный привод постоянного тока pgh25016am 600A тиристорный scr демпфер ДЛЯ 3-фазного МОСТОВОГО выпрямителя схема запуска тиристора 200A схема управления тиристорным затвором 6 схема драйвера тиристора
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 108мм ПГх408 тиристор с анодным затвором Трехфазная схема включения тиристора быстрые тиристорные схемы управления затвором 200А 3-х фазный тиристорный привод постоянного тока pgh25016am 600А тиристорный scr демпфер ДЛЯ 3-ФАЗНОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ схема включения тиристора Схема управления тиристорным затвором на 200 А 6 тиристорная схема драйвера
2011 — тиристор анодный затвор

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 5×1014 1×107 DEAR0000112) тиристор с анодным затвором
1999 — Тиристор 470 А

Реферат: тиристорный эквивалент 1 кОм 4-контактный резисторный массив Тиристор Т 25 тиристорный направляющий тиристорный конденсатор 23 мкФ MITSUBISHI GATE ARRAY PULSE тиристор SA04
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ASA100) Тиристор 470 А тиристорный эквивалент 1 кОм 4-контактный резистор Тиристор Т 25 направляющая тиристора тиристор конденсатор 23 мкф MITSUBISHI GATE ARRAY ИМПУЛЬСНЫЙ тиристор SA04
Тиристор ГТО

Реферат: Тиристор GTO 40A Схема схемы тиристорного инвертора тиристорного драйвера GTO ТИРИСТОР GTO Тиристор GTO Указания по применению Схема привода затвора gto vvvf управление скоростью 3-фазного асинхронного двигателя Блок привода затвора GTO Теория, конструкция и применение демпфирующих цепей
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
1998 — тиристор лтт

Реферат: SIEMENS THYRISTOR Тиристоры Siemens EUPEC Тиристор LTT постоянного тока в переменный, преобразователь тиристором BREAK OVER DIODE плата управления тиристорная защита тиристора абстрактный срок службы тиристора преобразователь переменного тока в постоянный тиристором
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF D-91362 тиристор лтт SIEMENS THYRISTOR Тиристоры Сименс EUPEC Тиристор LTT преобразователь постоянного тока в переменный с помощью тиристора ПЕРЕРЫВ НАД ДИОДОМ плата управления тиристором Аннотация тиристорной защиты срок службы тиристора преобразователь переменного тока в постоянный с помощью тиристора
fgt313

Реферат: транзистор fgt313 SLA4052 RG-2A Diode SLA5222 fgt412 RBV-3006 FMN-1106S SLA5096, диод ry2a
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 2SA1186 2SC4024 2SA1215 2SC4131 2SA1216 2SC4138 100 В переменного тока 2SA1294 2SC4140 fgt313 транзистор fgt313 SLA4052 Диод РГ-2А SLA5222 fgt412 РБВ-3006 FMN-1106S SLA5096 диод ry2a
2015 — Тиристор с МОП-управлением

Реферат: срок службы тиристора
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2001 — ТР250-180У

Реферат: TS600-170 «Power over LAN» TR250-145 REBD TS250-130-RA TSL250-080
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2002 — микросхема драйвера scr выпрямителя 3 фазы

Реферат: OPTOCOUPLER микросхема драйвера тиристорного затвора SCR TRIGGER PULSE Схема OPTOCOUPLER для тиристорного затвора однофазный полумост, управляемый выпрямитель scr Оптопара с тиристором SCR Phase Control IC SCR TRIGGER PULSE scr драйвер ic для выпрямителя 3 фазы 6 выхода
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
тиристор тт 500 н 16

Реферат: тиристорный выпрямитель с фазовым регулированием тиристор t 500 n 1800 однофазный тиристорный выпрямитель тиристор tt 121 трехфазный мост полностью управляемый выпрямитель тиристор t 500 n 18 диод ECONOPACK w3 диод b6
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2004 — драйвер затвора scr ic

Аннотация: микросхема драйвера scr для выпрямителя микросхема драйвера трехфазного тиристора OPTOCOUPLER для затвора тиристора микросхема управления трехфазным мостом SCR ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА ОПТИЧЕСКОГО ПУЛЬТА ИМПУЛЬСНЫЙ ОПТОМАТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ SCR OPTOCOUPLER тиристор Схема управления тиристором схема контактов тиристора
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
1998 — Трехфазный мостовой полностью управляемый выпрямитель

Реферат: tt 60 n 16 kof press-pack igbt однофазный полностью управляемый выпрямитель с тиристорным управлением с датчиком тока от постоянного к постоянному току с помощью тиристора.
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2003 — EUPEC tt 162 n 16

Аннотация: тиристорный тиристорный модуль tt 162 n bsm 25 gp 120 igbt модуль bsm 100 gb 60 дл ДИСК ТИРИСТОРНЫЙ диод EUPEC tt 105 N 16 тиристорный модуль высокой мощности scr IGBT FZ
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF кука-2003-инхальт EUPEC tt 162 n 16 тиристор тт 162 н тиристор большой мощности модуль bsm 25 gp 120 igbt модуль bsm 100 гб 60 дл ДИСК ТИРИСТОР диод EUPEC tt 105 N 16 тиристор большой мощности scr Модуль IGBT FZ
2001 — ТИРИСТОР

Реферат: применение тиристора Тиристор 10А Указания по применению тиристора Указания по применению тиристор ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ Тиристор с фазовым управлением тиристор высокой мощности
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 119мм 05ITSM ТИРИСТОР применение тиристора тиристор 10А указания по применению тиристоров заметки по применению ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ тиристоров фазовый контроль тиристор большой мощности тиристор с фазовым регулированием eupec
тиристор тт 162 н

Реферат: быстрый тиристор 1000 В тиристор tt 162 n 16 IGBT модуль FZ 400 тиристор td 162 n тиристор TT 162 тиристор КОНФИГУРАЦИЯ ВЫВОДОВ тиристор tt 500 n 16 THYRISTOR H 1500 тиристор 162
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
метод испытания тиристоров eupec

Реферат: SIEMENS hvdc THYRISTOR SIEMENS THYRISTOR для HVDC для 500 кВ ИМПУЛЬСНЫЙ тиристор автомобильный тиристор hvdc тиристор LTT тиристорный преобразователь проектирование схемы зажигания Схемы применения тиристоров
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF D-81541 D-59581 D- метод испытания тиристоров eupec SIEMENS hvdc THYRISTOR SIEMENS THYRISTOR тиристор для HVDC на 500 кВ ИМПУЛЬСНЫЙ тиристор автомобильный тиристор hvdc тиристор лтт схема зажигания тиристорного преобразователя Схемы применения тиристоров
2001 — ТР250-180У

Реферат: Тиристор SiBar TSL250-080 TSV250-130 «Power over LAN» TR600-150-RA TR600-150 TR250-145 TR250-120 GR-974
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
Тиристор с обратной проводимостью

Реферат: CRD5CM Тиристор to220 тиристорный регулятор CRD5C обратнопроводящий тиристор Gate Turn-off Thyristor to220
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 2010 — Ренесас О-220 Тиристор с обратной проводимостью CRD5CM Тиристор к220 тиристорный регулятор CRD5C обратнопроводящий тиристор Тиристор выключения затвора to220
2002 — тиристор EUPEC

Реферат: EUPEC Тиристор LTT тиристор ltt все типы тиристоров и схема Infineon процесс диффузии энергии Тиристор LTT срок службы тиристора с использованием системы питания 6-дюймовый тиристор для HVDC ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОР
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF D-59581 D-81541 EUPEC Тиристор EUPEC Тиристор LTT тиристор лтт все типы тиристоров и схемы Процесс распространения энергии Infineon LTT тиристор срок службы тиристора тиристорное использование энергосистемы 6 «тиристор для HVDC ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОР
тиристор тт 162 н 12

Реферат: тиристор tt 162 n тиристор TT 46 N тиристор TT 162 асимметричный тиристор тиристор tt 25 тиристор TD 25 N dd 55 n 14 тиристор powerblock tt 105 n 16 powerblock tt 162
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF кука-2006-де-инхальт тиристор тт 162 н 12 тиристор тт 162 н тиристор ТТ 46 Н тиристор ТТ 162 асимметричный тиристор тиристор тт 25 тиристор ТД 25 Н dd 55 n 14 powerblock тиристор тт 105 н 16 powerblock tt 162
Тиристор Westcode

Реферат: WESTCODE TB 1KHZ тиристор R216Ch22FJO тиристор T 95 F 700 SM12CXC190 тиристор 910 тиристор h 250 tb 16 диодов westcode S антипараллельный тиристор
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF 151JL Тиристор Westcode WESTCODE TB Тиристор 1 кГц R216Ch22FJO тиристор Т 95 Ф 700 SM12CXC190 тиристор 910 тиристор h 250 тб 16 диоды westcode S Антипараллельный тиристор
OPTOCOUPLER тиристор

Реферат: тиристорный контактор, тиристор, использующий схему перехода через нуль, автомобильный тиристор, все типы тиристоров и приложения Оптопара с тиристором, модуль тиристоров перехода через нуль код тиристора BR6000T br6000
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF IEC60439-1 / 2/3: D-81617 105 / V3 OPTOCOUPLER тиристор тиристорный контактор тиристор с использованием схемы перехода через нуль автомобильный тиристор все типы тиристоров и приложений Оптопара с тиристором Модуль тиристоров переключения с нулевым переходом код тиристора BR6000T br6000
однофазный мостовой полностью управляемый выпрямитель

Аннотация: EUPEC DD 105 N 16 L однофазный полностью управляемый выпрямитель 3-фазный тиристорный выпрямительный контур EUPEC DD 151 N 14 k EUPEC tt 105 N 16 тиристор TT 18 N eupec FZ 800 R 16 EUPEC Тиристор B / B0615 DIODE
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
1999 — тиристор Т10

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 120 мА 180 мА тиристор Т10

Драйверы для тиристоров | PowerGuru

Связующим звеном между электронными компонентами управления преобразователя и тиристорами является драйвер (схема драйвера).Задача драйвера — генерировать подходящие импульсы тока для управления тиристорами; на частоту, длину фазы, последовательность и т. д. этих импульсов влияют сигналы, передаваемые управляющей электроникой. Поскольку тиристоры в схеме преобразователя обычно имеют разные потенциалы (с разницей в несколько сотен вольт), выходы устройства драйвера должны быть изолированы друг от друга. Это достигается с помощью импульсных трансформаторов. Принципиальная схема, которая включает трансформатор, показана на рисунке 1а; На рисунке 1b показана эквивалентная схема, а на рисунке 1c показан типичный управляющий сигнал.

Рисунок 1. а) Схема привода, б) Эквивалентная схема; в) Временная характеристика управляющего сигнала

Что важно, так это то, что положительные импульсы запуска исключены, пока тиристор установлен в обратном направлении (потенциал катода более положительный, чем потенциал анода). Такие импульсы увеличивают ток утечки i R и, следовательно, потери мощности в закрытом состоянии в тиристоре и могут привести к перегреву компонента.

Форма импульса привода

Для обеспечения надежного и безопасного срабатывания тиристора при резком увеличении основного тока необходим пусковой импульс с достаточной амплитудой тока (≥ 5 · I GT ) и скоростью нарастания (≥ 1 А / мкс). Даже если ток в цепи коммутации растет относительно медленно, параллельно включенный RC-элемент для защиты от перенапряжения часто означает, что быстрорастущий ток разряда проходит через тиристор при каждом срабатывании триггера.Таким образом, рекомендуется всегда использовать достаточно сильные и крутые импульсы возбуждения. Это особенно важно для тиристоров, соединенных параллельно или последовательно, поскольку сильные и крутые импульсы возбуждения значительно улучшат синхронное срабатывание. Экспоненциальный рост тока определяется паразитной индуктивностью импульсного трансформатора L S :

, где V B — напряжение питания драйвера.

Для определения результирующего пикового тока драйвера с известными значениями тока короткого замыкания (I K ~ V B / R) и напряжения холостого хода (V 0 ~ V B ) выход Характеристика, определяемая по этим значениям, вводится в диаграмму пускового тока / пускового напряжения для соответствующего тиристора.На рисунке 2 эта диаграмма представлена ​​в виде линейной схемы для лучшего понимания.

Рисунок 2. Ток затвора (I G ) — напряжение затвора ( G В) характеристика тиристора в линейной схеме; пунктирная выходная характеристика, В 0 — напряжение холостого хода и I К — ток короткого замыкания задающего устройства; штрихпунктирная выходная характеристика управляющего вывода — катода типового тиристора

Фактические входные характеристики отдельных тиристоров данного типа лежат между предельными характеристиками на диаграмме (штрихпунктирная линия).Соответственно, возможные точки пересечения с выходной характеристикой задающего устройства лежат между точками A и B. Точка пересечения S с выходной характеристикой задающего устройства получается из результирующих данных импульса возбуждения, например: 2,3 A; 10,7 В. Минимальная длительность импульсов возбуждения 10 мкс. В большинстве случаев ток фиксации, указанный в технических паспортах, применим и к этой длительности импульса. Минимальный ток срабатывания и ток фиксации уменьшаются для более длительных импульсов возбуждения.

Для выпрямителей с отрицательным напряжением каждый тиристор не может сработать, пока мгновенное напряжение на клеммах не превысит мгновенное значение отрицательного напряжения. Следовательно, для обеспечения безопасной и надежной коммутации необходимы относительно длительные импульсы возбуждения. Крайний случай — преобразователь переменного тока под индуктивной нагрузкой. Из-за сдвига фаз между током и напряжением необходима длительность импульса 180 ° -α, то есть при 50 Гц в течение до 10 мс. Само собой разумеется, что длительность управляющего импульса не должна быть чрезмерно большой, поскольку в сочетании с необходимой амплитудой это приведет к значительным потерям управления, которые затем должны быть учтены в общих потерях тиристора.Кроме того, максимальная рассеиваемая мощность затвора P GM не может быть превышена ни при каких обстоятельствах. В противном случае тиристор может выйти из строя. При этом значения рассеиваемой мощности, которые лежат значительно ниже этих максимальных значений, все же необходимо учитывать при определении размеров тиристоров. В приведенном выше примере Pv = 2,3 A · 10,7 В = 24,6 Вт.

Более того, чем больше требуется мощности, тем сложнее становится драйвер. Для задающего трансформатора большая длительность импульса означает большую область напряжения / времени, т.е.е. более крупный (и, следовательно, более дорогой) драйвер. Длительность импульса используемого сигнала драйвера определяется основной индуктивностью трансформатора.

Основная индуктивность трансформатора определяется проницаемостью материала сердечника и зависит от температуры. Очень часто также указывается область напряжения / времени Vdt [мкВс]; затем это можно использовать для расчета максимальной длительности импульса. На рисунке 3 показана типичная характеристика напряжения трансформатора. Область напряжения / времени до точки насыщения составляет Vdt = t p · V p (av) .В показанном примере 16 В · 20 мкс = 320 мкВ.

Рисунок 3. Типичная характеристика выходного напряжения для импульсного трансформатора (напряжение питания 24 В)

В приложении импульсы возбуждения> 1 мс едва достижимы. По этим причинам в таких случаях часто используется цепочка коротких импульсов вместо одного длинного импульса (частота 5… 10 кГц). Если промежутки между импульсами вызывают помехи, можно наложить вторую цепочку импульсов, чтобы получить длинный импульс без промежутков.В любом случае трансформатор должен быть рассчитан только на короткую длительность одного из импульсов в цепи (например, около 70 мкс при 7 кГц).

На рис. 4 показано несколько схем выходных каскадов для задающих устройств с соответствующими формами импульсов. Как видите, между трансформатором и тиристором включен диод. Это предназначено для подавления отрицательных импульсов возбуждения, генерируемых обратным качанием, с которыми тиристор не может справиться.

Рис. 4. Схемы выходных каскадов для модулей драйверов и типичные формы импульсов.

Схема шестиимпульсных мостовых схем

Тиристоры в (полностью управляемых) шестиимпульсных мостовых схемах имеют угол проводимости постоянного тока 120 °. Однако в случае прерывистого тока или непрямой коммутации через диод свободного хода каждый токовый блок распадается на два блока с расстоянием 60 ° до момента пуска. В любом случае при включении устройства должны срабатывать одновременно две ножки. Таким образом, в полностью управляемых мостовых схемах с шестью импульсами драйверы должны иметь возможность выдавать двойные импульсы в последовательности 60 °.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, прочтите следующие статьи:

Схемы драйверов

Требования к импульсному трансформатору

Генерация импульсов привода

Безопасное срабатывание тиристоров

Надежный срабатывание тиристора

Критерии успешного выбора диодов и тиристоров

VN: F [1.9.17_1161]

Рейтинг: 5.0 / 6 (2 поданных голосов)

Драйверы для тиристоров, 5.0 из 6 на основе 2 оценок

% PDF-1.3 % 1 0 объект > поток конечный поток эндобдж 2 0 obj > / Родительский 3 0 R / Тип / Страница / Содержание 4 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / Font >>> / MediaBox [0 0 595.) EJ9w_¯KPHQ36OLmRX4 LvB * h9 U! |; Uye / XDGf0 & F’DTK] g ~ \ ͞ ~ fGб | * ‘FKӠ%? 9 = 4 «44 / (. ~ 6> \ a @ ȳvυʇh ډ r1eȓI» т # do? h3 * @ = fC & D ڦ n ~ ԍs q% wz ܣ e | eǪ_G’n4 ߑ OG ‘; 6E ֯ i + SmonFtL’ΊdP ՘} cmKUdL @ 5vbWUwn ۅ Цепь управления затвором

— обзор

5.6.3 Защита

Цепи управления затвором

также могут обеспечивать защиту от неисправностей IGBT в схеме. Методы защиты от короткого замыкания, используемые в преобразователях IGBT, отличаются от их аналогов с запирающими тиристорами (GTO). В преобразователе GTO для защиты используется лом, в результате чего нет ограничения по току.При обнаружении короткого замыкания схема управления включает все переключатели GTO в преобразователе, что приводит к размыканию предохранителя или автоматического выключателя на входе постоянного тока. Следовательно, демпферы серии di / dt необходимы для предотвращения быстрого увеличения тока повреждения, а демпфирующий индуктор должен быть рассчитан на большие токи в условиях повреждения. Но IGBT обладает важной способностью по существу ограничивать ток в условиях перегрузки по току и короткого замыкания. Однако значение тока короткого замыкания может быть намного больше, чем номинальный ток IGBT.Следовательно, IGBT необходимо быстро выключить после возникновения неисправности. Величина тока короткого замыкания зависит от положительного напряжения смещения затвора В gg +. Для уменьшения потерь проводимости в устройстве требуется более высокое напряжение В gg + , но это приводит к большим токам замыкания. Чтобы разделить ограничение компромисса между потерей проводимости и уровнем тока короткого замыкания, схема защиты может снизить напряжение затвора при возникновении замыкания. Но это не ограничивает пиковое значение тока повреждения, и поэтому для ограничения пикового значения тока повреждения требуется схема быстрого обнаружения неисправности.Быстрые встроенные датчики в цепи управления затвором необходимы для надлежащей защиты IGBT.

Были изучены различные методы защиты IGBT в условиях отказа. В одном из методов используется конденсатор для снижения напряжения затвора при возникновении неисправности. Но в зависимости от начального состояния конденсатора и его значения ток IGBT может упасть до нуля, а затем снова включиться. Другой метод — плавное отключение IGBT после неисправности и снижение перенапряжения из-за di c / dt. Следовательно, перенапряжение на IGBT, вызванное паразитной индуктивностью, ограничивается при отключении больших токов. Наиболее распространенный метод защиты IGBT — это контроль напряжения коллектора или обнаружение потери напряжения. Контролируемым параметром является напряжение коллектор-эмиттер, что упрощает обнаружение неисправности по сравнению с измерением тока устройства. Но обнаружение напряжения можно активировать только после полного включения IGBT. Если ток повреждения увеличивается медленно из-за большой индуктивности повреждения, обнаружение повреждения затруднено, поскольку напряжение коллектор-эмиттер существенно не изменится.Чтобы определить, является ли отключаемый ток сверхтоком или номинальным током, можно использовать уровень плато Миллера. Этот метод можно использовать для инициирования плавного выключения и снижения перенапряжения во время перегрузки по току.

Специальные сенсорные IGBT были представлены на низких уровнях мощности с сенсорным выводом для обеспечения токового сигнала, пропорционального току коллектора IGBT. Несколько активных ячеек устройства используются для отражения тока, переносимого другими ячейками.Но, к сожалению, сенсорные IGBT недоступны на высоких уровнях мощности, и есть проблемы, связанные с более высокими потерями проводимости в сенсорном устройстве. Самый надежный метод обнаружения перегрузки по току — это подключить датчик тока последовательно с IGBT. Дополнительный датчик тока усложняет силовую цепь и может привести к паразитной индуктивности шины, что приведет к более высоким перенапряжениям во время выключения.

После возникновения неисправности следует безопасно отключить IGBT.Из-за большого di c / dt во время выключения перенапряжение может быть очень большим. Поэтому было исследовано множество методов плавного выключения. Наиболее распространенный метод — использование большого запирающего резистора затвора при возникновении неисправности. Другой метод уменьшения перенапряжения при выключении — это понизить уровень тока короткого замыкания за счет уменьшения напряжения затвора перед инициированием выключения. Для уменьшения напряжения затвора при аварийном отключении можно использовать резистивный делитель напряжения. Например, снижение напряжения на затворе может быть получено одновременным включением R goff и R gon в схеме на рис.5.12. Другой метод — включить конденсатор в затвор и быстро разрядить затвор при возникновении неисправности. Чтобы предотвратить обратную зарядку конденсатора до номинального напряжения затвора в открытом состоянии, следует использовать конденсатор большой емкости, который может вызвать быструю разрядку затвора. Также в затворе можно использовать стабилитрон для снижения напряжения затвора после возникновения неисправности. Но медленный переходный режим стабилитрона приводит к большому начальному пиковому току короткого замыкания. Рассеивание мощности во время повреждения определяет продолжительность времени, в течение которого ток повреждения может протекать в IGBT, не повреждая его.Следовательно, отказоустойчивость IGBT повышается за счет использования цепей ограничения тока короткого замыкания для уменьшения рассеиваемой мощности в IGBT в условиях неисправности.

Драйверы

Компания «Протон-Электротекс» успешно занимается разработкой и производством одноканального драйвера тиристора и двухканального драйвера IGBT.

Одноканальный драйвер тиристора

Одноканальный драйвер тиристора от Proton-Electrotex — это одноканальный драйвер тиристора, предназначенный для управления тиристорами с классом напряжения до 1.8 кВ и током до 5000 А.

Характеристики:

  • Одноканальный тиристорный драйвер
  • Может быть припаян непосредственно к печатной плате
  • Изоляция трансформатором
  • Электрическое испытательное напряжение 3 кВ переменного тока
  • Предназначен для управления тиристорами до 1,8 кВ класса напряжения
  • Ультракомпактный дизайн 54x32x26 мм
  • Высокий выходной импульсный ток 3 А

Типичное применение — тиристорные переключатели, устройства импульсного разряда, устройства плавного пуска для асинхронных двигателей, выпрямители.

Дополнительная информация

Драйвер двухканального IGBT

Драйвер

Dual Channel IGBT — это драйвер plug and play, разработанный специально для модулей IGBT 34, 62 мм с классом напряжения до 1,7 кВ.

Характеристики:

  • Драйвер двухканального IGBT
  • Напряжение блокировки до 1700 В
  • Пиковый ток затвора +/- 8A
  • Выходное напряжение затвора + 15 / -8 В
  • Интерфейс 15 В, логический уровень
  • Полумост и отдельный режим
  • Двухуровневые и многоуровневые топологии
  • Электрическое испытательное напряжение 4 кВ переменного тока
  • Изолированный преобразователь постоянного тока в постоянный
  • Частота переключения до 15 кГц
  • Защита от короткого замыкания с плавным отключением
  • Защита от пониженного напряжения питания
  • Компактная конструкция 93x60x25 мм

Типичные области применения: преобразователи солнечной и ветровой энергии, источники бесперебойного питания (ИБП), транспортные средства с электроприводом, железная дорога, приводы двигателей переменного тока, преобразователи частоты, активные выпрямители.

Дополнительная информация

Назад

FC36M datasheet — Модуль драйвера тиристора

BAT46W : Поверхностный диод с барьером Шоттки.

BLW81 : Питание. BLW81; UHF силовой транзистор. Кремниевый планарный эпитаксиальный транзистор N-P-N, предназначенный для передающих устройств класса A, C в U.H.F. и v.h.f. диапазон для номинального напряжения питания 13,5 В. Стабилизация сопротивления транзистора обеспечивает защиту устройства от повреждения при тяжелых условиях рассогласования нагрузки.Транзистор заключен в оболочку с кабелем 1/4 дюйма с керамическим покрытием.

BUV298AV : Транзисторный силовой модуль NPN. БИПОЛЯРНЫЙ МОДУЛЬ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ ОЧЕНЬ НИЗКИЙ СЛУЧАЙ РАБОТЫ Rth УКАЗАННЫЙ СЛУЧАЙНАЯ ПЕРЕГРУЗКА ИЗОЛИРОВАННЫЙ КОРПУС (2500 В RMS) ПРОСТОТА УСТАНОВКИ ВНУТРЕННЕЙ ПАРАЗИТНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ НИЗКОЙ ИНДУКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ: СИМВОЛ УПРАВЛ. V Параметр ISO Напряжение коллектор-эмиттер -5 В) Напряжение эмиттер-база = 0) Коллектор.

CE420830 : Трехфазные модули Scr / диодного моста 30 А / 800 Вольт. Powerex, Inc., 200 Hillis Street, Youngwood, Пенсильвания (724) 925-7272: Трехфазные модули тиристоров / диодных мостов Powerex предназначены для использования в приложениях, требующих регулируемого постоянного напряжения от сети переменного тока. Модули изолированы для облегчения монтажа с другими компонентами на общих радиаторах. : Пассивированные стеклом чипы dv / dt = 500 В / с Металлическая опорная плита.

ITF86130SK8T : 14а, 30в, 0.0078 Ом, N-канал, логический уровень, силовой полевой МОП-транзистор. 30 В, 0,0078 Ом, N-канал, логический уровень, корпус силового полевого МОП-транзистора Сверхнизкое сопротивление в открытом состоянии — rDS (ON) = 0,0078, VGS 10V — rDS (ON) = 0,010, VGS 4,5 В — rDS (ON) = 0,012, VGS = 4,0 В Имитационные модели защитного диода с защитой от затвора до источника — Электрические модели PSPICETM и SABRE с температурной компенсацией — Модели термического импеданса Spice и SABER — www.intersil.com Peak.

MDF150A20L : Диоды быстрого восстановления. MDF (R) 150A-L / M и MDR150-L / M — это быстродействующий диод с быстрым восстановлением и плоским монтажным основанием, предназначенный для коммутации приложений большой мощности.= 150A VRRM = 200/300 / 400V Простая конструкция с анодом типа F и катодом типа R Время обратного восстановления trr Тип L: 450 нс, тип M: 550 нс Высокая надежность благодаря пассивированным микросхемам без изоляции МДФ типа: анод.

PS12034 : Тип = Asipm ;; Напряжение = 1200В ;; Ток = 10А ;; Конфигурация схемы = Cib / ci ;; Рекомендуется для дизайнов = ;; Кривые потерь при переключении =.

Z150SG : VRWM = 15 кВ ;; Io (A) = 0,300 ;; Trr (nS) = 3000 ;; Упаковка = Осевые выводы, стекло ;; Окончания = Лиды.

BFY82DCSM-QR-B : 100 мА, 45 В, 2 КАНАЛА, NPN, Si, МАЛЫЙ СИГНАЛЬНЫЙ ТРАНЗИСТОР, MO-041BB. s: Полярность: NPN; Тип упаковки: ГЕРМЕТИЧЕСКАЯ, КЕРАМИЧЕСКАЯ, LCC2-6.

BYD127,135 : 2 А, 200 В, КРЕМНИЙ, ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ ДИОД. s: Упаковка: ГЕРМЕТИЧЕСКАЯ УПЛОТНЕНИЕ, СТЕКЛО, SOD-87, 2 КОНТАКТА; Количество диодов: 1; VRRM: 200 вольт; ЕСЛИ: 2000 мА; trr: 0,0250 нс; Соответствует RoHS: RoHS.

CMKT5078BK : 50 мА, 30 В, 2 КАНАЛА, NPN И PNP, Si, МАЛЫЙ СИГНАЛЬНЫЙ ТРАНЗИСТОР.s: Полярность: Дополнительная; Тип упаковки: УЛЬТРАМИНИ-ПАКЕТ-6.

DRA2523E : 500 мА, 50 В, PNP, Si, МАЛЫЙ СИГНАЛЬНЫЙ ТРАНЗИСТОР. s: Полярность: PNP; Тип упаковки: ROHS COMPLIANT, MINI3-G3-B, 3 PIN.

M212A353A000 : КОНДЕНСАТОР, MICA, 35000 В, 0,0021 мкФ, КРЕПЛЕНИЕ ДЛЯ ПРОХОДНОГО ОТВЕРСТИЯ. s: Конфигурация / Форм-фактор: Конденсатор с выводами; Приложения: общего назначения; Электростатические конденсаторы: слюдяные; Диапазон емкости: 0,0021 мкФ; Допуск емкости: 10 (+/-%); WVDC: 35000 вольт; Тип установки: сквозное отверстие.

ML350RAT1N7KLC : 1 ЭЛЕМЕНТ, 0,00165 мкГн, ВОЗДУШНЫЙ ЖИЛЕТ, ИНДУКТОР ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ, SMD. s: Вариант монтажа: Технология поверхностного монтажа; Устройств в упаковке: 1; Основной материал: воздух; Стиль поводка: ПЛОСКИЙ; Стандарты и сертификаты: RoHS; Применение: общего назначения, ВЧ дроссель; Диапазон индуктивности: 0,0017 мкГн; Номинальный постоянный ток: 1600 миллиампер; Рабочая Температура:.

MQ1N5985A-1 : 2,4 В, 0,48 Вт, КРЕМНИЙ, ОДНОНАПРАВЛЕННЫЙ ДИОД РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ, DO-204AH.s: Тип диода: ДИОД РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ.

RJGE-8G6070D-R : ТРАНСФОРМАТОР DATACOM ДЛЯ ПРИЛОЖЕНИЙ 1000 BASE-T. s: Категория: Сигнал; Другие типы трансформаторов / применения: импульсные трансформаторы, DATACOM TRANSFORMER; Монтаж: Чип-трансформатор.

TAJE106K035ANJ : КОНДЕНСАТОР, ТАНТАЛ, ТВЕРДЫЙ, ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ, 35 В, 10 мкФ, КРЕПЛЕНИЕ НА ПОВЕРХНОСТИ, 2917. s: Конфигурация / форм-фактор: Чип-конденсатор; Соответствие RoHS: Да; Общие: поляризованные; Диапазон емкости: 10 мкФ; Допуск емкости: 10 (+/-%); WVDC: 35 вольт; Ток утечки: 3.5 микроампер; Тип монтажа: Технология поверхностного монтажа; Размер корпуса EIA: 2917; Операционная.

2N5610.MOD : 5 А, 80 В, NPN, Si, СИЛОВОЙ ТРАНЗИСТОР, TO-213AA. s: Полярность: NPN; Тип упаковки: ГЕРМЕТИЧЕСКАЯ, МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ, TO-66, 2 КОНТАКТА.

SCR в цепях переменного тока

  • Изучив этот раздел, вы сможете:
  • Описать методы управления мощностью переменного тока с помощью тиристоров
  • • Полуволновое и двухполупериодное управление
  • • Базовое резистивное управление.
  • • Фазовое управление.
  • • Контроль уровня.
  • • Импульсный запуск.
  • • Синхронное переключение или переключение через ноль.
  • Разберитесь в работе схемы для различных методов срабатывания тринистора.
  • Опишите методы безопасной изоляции для устройств среднего и высокого напряжения.

Базовый резистивный контроль

Тиристоры обычно используются в цепях управления питанием переменного тока, таких как диммеры освещения, регуляторы скорости двигателя переменного тока, нагреватели и т. Д.где сетевое (линейное) напряжение используется для нагрузок в много ватт или часто киловатт. Целью управления переменным током является запуск SCR на части в течение каждого цикла переменного тока, чтобы ток нагрузки через SCR отключался на часть цикла переменного тока, таким образом ограничивая средний ток, протекающий через SCR, и, следовательно, среднюю передаваемую мощность. к нагрузке.

Рис. 6.2.1 Базовая схема резистивного управления

Самый простой способ достижения этого показан на рис. 6.2.1, где тиристор включается подачей синусоидальной волны низкого напряжения (полученной от входа переменного тока простой резисторной цепью, содержащей переменный потенциометр) на вывод затвора. SCR.Обратите внимание, что поскольку входная волна затвора получается из переменного тока, протекающего через тиристор, она будет состоять только из выпрямленных полуволновых импульсов. Эффект этой входной волны заключается в том, что SCR будет включаться только тогда, когда форма волны затвора достигает потенциала срабатывания SCR, что происходит на полпути в течение каждого положительного полупериода волны переменного тока. После включения тиристора он продолжает проводить до тех пор, пока волна переменного тока не упадет до уровня чуть выше нуля вольт, когда ток, протекающий между анодом и катодом, упадет до значения, меньшего, чем порог ‘удерживающего тока’ (показан в тиристорном модуле 6.0 рис. 6.0.3). Затем тиристор остается в непроводящем состоянии в течение отрицательного полупериода волны переменного тока, поскольку теперь он смещен в обратном направлении (в режиме обратной блокировки) в течение оставшейся части цикла переменного тока. Когда начинается следующий положительный полупериод, тиристор остается в непроводящем состоянии до тех пор, пока сигнал запуска на выводе затвора снова не достигнет своего пускового потенциала.

Рис. 6.2.2 Активное срабатывание SCR

Время или фазовый угол, при котором будет срабатывать SCR, можно изменять, изменяя амплитуду сигнала затвора.Как видно из анимации на рис. 6.2.2. чем меньше амплитуда стробирующего сигнала, тем позже включается тиристор. Таким образом, изменение амплитуды сигнала триггера контролирует время включения SCR. Однако обратите внимание, что, поскольку тиристор в основном представляет собой выпрямительный диод, он проводит только половину цикла переменного тока, поэтому один тиристор может выдавать только 50% доступной мощности переменного тока. Кроме того, при использовании этой очень простой формы управления током, протекающим через тиристор, можно управлять только в течение половины положительного полупериода, то есть четверти полного цикла переменного тока.Можно видеть, что как только время включения достигает пика амплитуды волны переменного тока, его нельзя регулировать дальше, так как пиковая амплитуда сигнала запуска больше не будет достигать потенциала срабатывания затвора SCR и, следовательно, не будет запускать SCR после эта точка.

Рис. 6.2.3 Управление переменным током с помощью резисторов

Рис. 6.2.3 Видео недоступно в формате для печати

Из анимации и видео на рис. 6.2.3 также видно, что при использовании простого резистивного метода управление не очень линейное; первоначально ток через SCR изменяется только на относительно небольшую величину, но есть более быстрое изменение непосредственно перед прекращением проводимости.Внимательно посмотрите на вставку с изображением лампы на видео; он начинает заметно тускнеть только тогда, когда время переключения приближается к пиковому значению волны переменного тока.

Рис. 6.2.4 Методы управления полноволновым тиристором

Полноволновой регулятор SCR

Базовая операция SCR, описанная выше, может быть значительно улучшена с помощью некоторых простых модификаций. Возможно, самым большим недостатком простого резистивного управления является то, что диапазон регулировки может покрывать только 25% всей волны переменного тока.Это связано с тем, что диодный тиристор проводит только положительную половину волны переменного тока. Чтобы обеспечить проводимость во время прохождения отрицательной половины волны переменного тока, переменный ток можно выпрямить с помощью двухполупериодного выпрямителя, как показано на рис. 6.2.4 (a). Поскольку обе половины волны переменного тока теперь будут положительными, диапазон регулировки теперь увеличен почти до 50%. Альтернативой является использование второго SCR, соединенного встречно-параллельно, как показано на рис. 6.2.4 (b), чтобы один SCR работал во время положительных полупериодов, а другой SCR — во время отрицательных полупериодов.Однако такое параллельное расположение тиристоров можно также получить, просто используя один симистор вместо двух тиристоров.

Рис. 6.2.5 Демонстрационная схема управления фазой тиристора

Контроль фазы SCR

Для достижения практически 100% -ного контроля волны переменного тока при регулировке фазы просто заменяется один из резисторов в резистивной цепи управления на конденсатор. Теперь это преобразует цепь резисторов в переменный фильтр нижних частот, который будет сдвигать фазу волны переменного тока, подаваемой на затвор.Подробную информацию о том, как работает фильтр нижних частот, можно найти здесь, но в основном значения C и R выбраны таким образом, чтобы регулировка R1 обеспечивала сдвиг фазы от 0 ° до почти 90 °. Чтобы быть эффективным, изменение R1 должно приводить к значительным изменениям в поведении нагрузочного устройства (в данном случае лампы на 12 В, 100 мА). Однако, помимо сдвига фазы сигнала затвора, RC-фильтр также будет изменять амплитуду формы сигнала затвора, поэтому амплитуда сигнала затвора также должна поддерживаться выше пускового потенциала выбранного типа SCR для переключения иметь место.Из этих условий видно, что расчет подходящих значений для R и C для обеспечения надлежащего управления зависит как от фазы, так и от амплитуды, поэтому может быть довольно сложным. Поэтому, скорее всего, также потребуются некоторые практические эксперименты со значениями R и C.

Рис. 6.2.6 Управление фазой SCR

Рис. 6.2.6 Видео недоступно в формате для печати

Видео на рис. 6.2.6 показывает рабочую схему с использованием значений компонентов, показанных на рис.6.2.5. Наблюдая за яркостью лампы вместе с изменяющейся формой сигнала, показанной на вставленном изображении, можно увидеть, что использование фазового управления действительно дает значительно лучший контроль почти над всеми 180 ° каждого полупериода по сравнению с простым резистивным управлением.

Контроль уровня SCR

Рис. 6.2.7 Контроль уровня SCR

Другой способ включения тиристора в соответствующую часть цикла переменного тока — подать напряжение постоянного тока на затвор в течение того времени, когда тиристор должен проводить.Следовательно, постоянный ток, приложенный к затвору, будет импульсом переменной ширины, имеющим уровень напряжения, достаточный для того, чтобы заставить тиристор проводить. Эти импульсы должны быть синхронизированы с выпрямленной волной переменного тока, чтобы они всегда начинались и заканчивались в правильное время относительно формы волны переменного тока.

Анимация на рис. 6.2.7 иллюстрирует основной метод запуска SCR с использованием управления уровнем. SCR запускается (включается) в течение каждого полупериода выпрямленного переменного тока напряжением V g , приложенным к затвору SCR.SCR отключается в конце каждого полупериода, когда напряжение на SCR падает почти до нуля, что также совпадает с концом запускающего импульса V g . Импульсы постоянного тока могут генерироваться в цифровом виде, с использованием выхода компьютера или дискретной компонентной схемы, такой как показанная ниже на рис. 6.2.8, в которой используется моностабильный таймер 555. Эта схема предлагает простой и недорогой метод демонстрации работы тринистора с использованием только низких напряжений. Используются два блока питания, заштрихованная область на рис.6.2.8 — это демонстрационный источник питания переменного тока, описанный в модуле SCR 6.0, который изолирует демонстрационную схему от сети (линии). На контрольную секцию цепи должно подаваться постоянное напряжение от 5 В до 12 В. Это может быть либо отдельный источник питания постоянного тока (например, «настенная бородавка»), либо специальный регулируемый источник питания IC, либо батарея. Секция управления схемы (черная) также изолирована от секции переменного тока (красная) двумя оптопарами, IC1 и IC3. Поскольку эта схема уже изолирована от сетевого напряжения с помощью T1, казалось бы, нет необходимости использовать второй метод изоляции в IC1, однако основная функция IC1 в данном случае не изоляция, а действие как детектор перехода через нуль.

Рис. 6.2.8 Цепь запуска уровня SCR

Рис. 6.2.9 Формы сигналов запуска уровня SCR

Демонстрационная схема запуска уровня

Схема на рис. 6.2.8 включает тиристор в момент времени, выбранный настройкой VR1, в течение каждого положительного полупериода переменного тока от низковольтного источника питания (форма сигнала A). SCR снова отключается, когда выпрямленное напряжение переменного тока падает почти до нуля в конце каждого полупериода. Схема управления основана на микросхеме таймера 555, работающей в моностабильном режиме, и двух оптопарах 4N25.

Помимо изоляции цепи 555 от входящего переменного тока, IC1 (4N25) выдает синхронизирующий импульс (форма сигнала B на рис. 6.2.9). Это достигается за счет смещения IC1 в режиме общего коллектора, так что его выходной транзистор проводит большую часть входного двухполупериодного переменного тока, создавая высокое (5 В) напряжение на выводе 4, но отключается, когда волна переменного тока приближается к 0 В, создавая выход 0 В. на выводе 4 микросхемы IC1. Эти импульсы используются для запуска моностабильного модуля 555 (IC2) в начале каждого полупериода.

Каждый раз, когда срабатывает IC2, его выход на выводе 3 становится высоким в течение времени, установленного постоянной времени, создаваемой переменным резистором VR1 и конденсатором синхронизации C1.Обратите внимание, что VR1 также подключен параллельно резистору R4 на 27 кОм. Целью этого является достижение более точной постоянной времени, чем это возможно при использовании только предпочтительных значений VR1 и C1. Также можно было бы установить предварительно установленный резистор вместо R4, чтобы получить точную длительность пускового импульса высокого уровня, генерируемого IC2.

Рис. 6.2.10 Срабатывание по уровню SCR

Рис. 6.2.10 Видео недоступно в формате для печати

Обратите внимание, что запускающий импульс, создаваемый IC2 (форма сигнала C на рис.6.2.9) переходит в высокий уровень сразу после получения синхронизирующего импульса, который включает SCR в начале полупериода. Также, когда импульс запуска возвращается на низкий уровень, это не отключит SCR, он будет продолжать работать до конца полупериода; это не то, что нужно. Однако форма сигнала C инвертируется под действием оптрона IC3, поскольку его выходной транзистор подключен в режиме общего эмиттера. Следовательно, SCR запускается во время последнего периода полупериода выпрямленного переменного тока (форма сигнала D на рис.6.2.9). Обратите внимание, что форма сигнала D не похожа на инверсию сигнала C, потому что, как только SCR запускается, вход затвора (вместе с анодом и катодом) повторяет форму выпрямленной волны переменного тока с момента запуска до момента его запуска. достигает 0 В.

Обратите внимание, что схема запуска по уровню, описанная здесь и показанная в работе на видео на рис. 6.2.10, не предназначена конкретно для представления практической схемы для управления высоким напряжением, а как демонстрационный образец, позволяющий изучить управление SCR. .Таким образом, этот модуль дает возможность более глубоко изучить режимы запуска SCR, используя низковольтный источник питания переменного тока, описанный в модуле SCR 6.0, и создавая схемы запуска на макетной плате. Однако на практике есть некоторые недостатки срабатывания по уровню, которые можно преодолеть с помощью импульсного запуска.

Запуск импульса SCR

Использование запуска по уровню, как описано выше, имеет недостаток, заключающийся в создании тока затвора в течение всего периода включения SCR.Это создает ненужный ток затвора и в приложениях с высокой мощностью может увеличить количество тепла, выделяемого на переходе 2 SCR, что, в свою очередь, может снизить долговременную надежность.

Модификация схемы, показанной на рис. 6.2.8, проиллюстрирована на рис. 6.2.11. Эта схема генерирует одиночный узкий импульс (длительностью около 4 мкс) для запуска SCR при выбранном угле включения, затем SCR продолжает проводить до тех пор, пока прямой ток не упадет до значения, меньшего, чем значение удерживающего тока около 0 В, что значительно снижает среднее значение затвора. Текущий.

Рис. 6.2.11 Цепь запуска импульса SCR

Как работает схема запуска импульса

Часть рис. 6.2.11, показанная бледно-серым цветом, работает так же, как уже было описано для рис. 6.2.8; Выход IC2 (моностабильный) состоит из положительных импульсов переменной ширины (форма сигнала A, показанная на рис. 6.2.12), где задний фронт каждого импульса определяет угол включения SCR. (Обратите внимание, что в схеме запуска по уровню этот сигнал инвертируется перед подачей на затвор, так что задний фронт становится нарастающим фронтом для запуска SCR).На рис. 6.2.11 перед тем, как выходной сигнал IC2 будет инвертирован, он дифференцируется C3 и R5 для создания серии узких 4 мкс положительных и отрицательных импульсов, соответствующих нарастающим и спадающим фронтам сигнала A. Эти узкие импульсы подаются на общий коллектор (эмиттерный повторитель) задающего транзистора Tr1 через R6. Диод D2 на эмиттере Tr1 удаляет положительные импульсы (за исключением небольшого остатка из-за потенциала прямого перехода диода).

Рис. 6.2.12 Формы сигналов запуска импульса SCR

Отрицательные импульсы (форма волны B) на эмиттере Tr1 инвертируются импульсным трансформатором 1: 1 T2 путем соединения вторичной обмотки T2 в противофазе с первичной обмоткой T2 (обратите внимание на точки индикатора фазы рядом с первичной и вторичной обмотками), таким образом создавая положительные триггерные импульсы для SCR.Т2 также действует как изолятор между цепью управления постоянного тока низкого напряжения и тиристором переменного тока более высокого напряжения. На рис. 6.2.12 форма волны C показывает форму волны катода SCR, причем быстрый нарастающий фронт соответствует времени запуска импульса, подаваемого на затвор через токоограничивающий резистор R8; это снижает ток, подаваемый каждым импульсом запуска, примерно до 100 мкА.

Цепи запуска по уровню и импульсного запуска обеспечивают надежный запуск и настройку почти на всех 360 ° волны переменного тока 50 Гц.Для работы на частоте 60 Гц может потребоваться некоторая регулировка постоянной времени моностабильности. Уровень напряжения питания постоянного тока не критичен, от 5 до 12 В.

Рис. 6.2.13 Формы сигналов пересечения нуля SCR

Синхронное переключение (переход через нуль)

Однако проблема существует со всеми описанными выше методами управления. Форма выходного сигнала переменного тока, когда SCR включается в течение каждого положительного полупериода волны переменного тока, имеет очень быстрое время нарастания, поскольку ток через SCR внезапно переключается с нуля на мгновенное значение волны переменного тока.При использовании источника переменного тока 230 В это резкое изменение может составлять около 325 В (пиковое значение волны переменного тока). Форма волны также может быть острым треугольным всплеском, если SCR включается после достижения пикового значения волны. В любом случае форма волны переменного напряжения, создаваемая действием SCR, будет богата гармониками, которые могут вызвать серьезный уровень электромагнитных помех (ЭМИ), вызывающих проблемы не только для других подключенных схем; Помехи также могут излучаться на другие расположенные поблизости электронные устройства в виде радиочастотных помех (r.е.и.), поскольку создаваемые гармоники могут распространяться в радиодиапазоны. Чтобы избежать этих проблем, можно использовать альтернативные методы контроля. Один из таких методов, называемый «синхронное переключение или переключение с переходом через нуль», заключается в том, чтобы разрешить тиристорам переключаться только тогда, когда форма напряжения сети равна нулю или очень близка к нему. Затем тиристор включается на определенное количество циклов, а затем снова выключается (когда напряжение переменного тока проходит через 0 В) еще на количество циклов. Затем можно изменить соотношение циклов включения и выключения, чтобы обеспечить изменение средней мощности, подаваемой на нагрузку.Рис. 6.2.13 иллюстрирует теоретический метод достижения нулевого переключения кроссовера. Практическая демонстрационная схема показана на рис. 6.2.14, а фактические формы сигналов, полученные из схемы, показаны на рис. 6.2.15.

Форма сигнала A на рис. 6.2.15 показывает форму сигнала 18Vpp, 100 Гц, приложенную к цепи перехода через ноль от двухполупериодного выпрямленного источника питания переменного тока и мостового выпрямителя (заштриховано серым на рис. 6.2.14).

Форма сигнала B представляет собой серию импульсов 5 В, полученных от оптопары IC1.Поскольку транзистор оптопары включен в течение большей части положительного полупериода входа переменного тока, это делает эмиттер высоким, за исключением узкого импульса, поскольку эмиттер падает с 5 В до 0 В каждый раз, когда вход переменного тока падает до 0 В. Таким образом, эти импульсы синхронизируются с точкой нулевого напряжения формы сигнала A.

Однако, поскольку для запуска SCR необходимы положительные импульсы запуска, импульсы в точке B инвертируются Tr1 для создания формы сигнала C.

Форма сигнала

D является выходным сигналом автономного нестабильного генератора 555 IC2, который генерирует прямоугольные импульсы с частотой повторения импульсов около 7 Гц и переменной скважностью, регулируемой VR1.Эта форма сигнала используется для управления соотношением времени включения и выключения SCR. Поскольку SCR будет высоким (включенным) в течение нескольких полупериодов 100 Гц, затем низким (выключенным) в течение нескольких полупериодов. Отношение метки к пространству прямоугольной волны, создаваемой IC2, регулируется VR1, чтобы обеспечить время включения примерно от 20% до 90% от периодического времени нестабильного выхода. Более подробно работа IC2 описана в Модуле 4.4 генераторов.

Выходы Tr1 (форма сигнала C) и IC2 (форма сигнала D) подаются на два входа логического элемента И (IC3).Выход IC3 переходит в логическую 1 только тогда, когда оба входа находятся на логической 1. Это создает серию узких положительных пусковых импульсов (форма сигнала E) для запуска SCR только в начале этих полупериодов, когда форма сигнала D имеет высокий уровень. Создаваемые импульсы запуска подаются на Т2, изолирующий импульсный трансформатор 1: 1 через транзистор Tr2 драйвера эмиттерного повторителя. Вторичная обмотка Т2 подает триггерные импульсы на затвор тринистора через резистор ограничителя тока R11 и диод D3. Форма волны затвора (форма волны F) практически идентична форме волны выхода на катоде SCR, поскольку между затвором и катодом SCR существует лишь небольшая разница в напряжении.

Рис. 6.2.14 Цепь управления переходом через ноль SCR

* Примечание по безопасности: Как правило, резисторы 0,25 Вт подходят для этой конструкции, но если схема работает в течение длительного времени без источника переменного тока, но при этом источник постоянного тока все еще включен, существует вероятность того, что R11 (47R 0,25 Вт) может перегреться. , так как в этих условиях он будет пропускать повышенный ток из-за сигнала E, являющегося версией нестабильного выхода с более высоким током (форма сигнала D). Чтобы избежать перегрева, R5 можно заменить версией с более высокой мощностью, или, предпочтительно, всегда должны быть отключены источники переменного и постоянного тока, когда цепь не работает!

Фиг.6.2.15 Формы сигналов Рис. 6.2.14 Схема

Рис. 6.2.16 SCR Zero Crossing


Макетная плата

Работа цепи перехода через ноль SCR

В этой демонстрационной схеме снова используется двухполупериодный выпрямленный источник переменного тока низкого напряжения (12 В RMS ), описанный ранее и закрашенный серым на рис. 6.2.14.

Рис. 6.2.14. использует два разных метода изоляции и демонстрирует, как метод контроля перехода через нуль может быть реализован с использованием стандартных компонентов.Он не предназначен для представления какого-либо конкретного коммерчески доступного решения и не предназначен для представления наилучшего доступного метода. Целью схем управления затвором SCR, обсуждаемых в этом модуле, является предоставление полезных демонстраций широко используемых методов управления и среды низкого напряжения для соответствующих экспериментов. Они могут быть построены недорого на стандартном макете или плате, как показано на рис. 6.2.16, в качестве полезных демонстраций или студенческих проектов. В этих проектах используются низкие напряжения, чтобы поддерживать более безопасную окружающую среду, но узнайте больше об электронике.org не заявляет и не предполагает, что любая электронная схема является полностью безопасной, выбор построения и / или использования схем и методов, описанных на этом сайте, осуществляется исключительно на ваш страх и риск.

Видео на рис. 6.2.17 показывает эффект управления переходом через ноль при использовании для уменьшения яркости лампы. Обратите внимание на выраженное мерцание, возникающее при включении и выключении SCR на низких частотах, показывая, что это решение, устраняя одну проблему управления SCR (помехи), создает другую — низкую скорость переключения и связанное с этим мерцание.Однако, хотя это может быть проблемой для приложений освещения, это не проблема для приложений с медленно меняющимися значениями, такими как управление нагревом. Таким образом, переход через нуль может быть эффективным для контроля температуры путем изменения средней мощности, подаваемой на нагревательный элемент.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.