Техники за тиристорна комутация

За да включите тиристор, има различни методи за задействане, при които импулс на задействане се прилага към неговия терминал на порта. По същия начин, има различни техники, за да изключите Тиристори, тези техники се наричат Тиристори Комутационни техники. Това може да се направи чрез връщане на тиристора в състояние на блокиране напред от състоянието на проводимост напред. За да се приведе тиристорът в състояние на блокиране напред, токът напред се намалява под нивото на задържащия ток. За целите на кондиционирането и контрола на мощността, провеждащият тиристор трябва да се комутира правилно.

В този урок ще обясним различните техники на тиристорна комутация. Вече обяснихме за тиристора и неговите задействащи методи в предишната ни статия.

Има основно две техники за тиристорна комутация: Естествена и Принудителна. Техниката на принудителна комутация е допълнително разделена на пет категории, които са клас A, B, C, D и E.

По-долу е класификацията:

• Естествена комутация
• Принудителна комутация
  • Клас A: Самокомутация или комутация на натоварване
  • Клас B: Резонансно-импулсна комутация
  • Клас C: Допълнителна комутация
  • Клас D: Импулсна комутация
  • Клас E: Външна импулсна комутация

Естествена комутация

Естествената комутация се случва само в променливотокови вериги и е наречена така, защото не изисква външна верига. Когато положителен цикъл достигне нула и анодният ток е нула, незабавно се подава обратно напрежение (отрицателен цикъл) през тиристора, което кара тиристора да се изключи.

Естествена комутация възниква в регулаторите на променливотоково напрежение, циклоконверторите и фазово управляемите изправители.

Принудителна комутация

Както знаем, няма естествен нулев ток в DC вериги като естествената комутация. И така, принудителна комутация се използва в постояннотокови вериги и тя се нарича също като постоянна комутация. Той изисква комутиращи елементи като индуктивност и капацитет, за да намали принудително анодния ток на тиристора под стойността на задържащия ток, затова той се нарича Принудителна комутация. Основно принудителна комутация се използва във веригите на Чопър и Инвертори. Принудителната комутация е разделена на шест категории, които са обяснени по-долу:

1. Клас A: Самокомутация или комутация на натоварване

Клас А се нарича още „Самокомутация“ и това е една от най-използваните техники сред всички тиристорни комутационни техники. В схемата по-долу индукторът, кондензаторът и резисторът образуват втори ред под влажна верига.

Когато започнем да подаваме входно напрежение към веригата, тиристорът няма да се включи, тъй като изисква включване на импулс на порта. Сега, когато тиристорът се включи или отклони напред, токът ще тече през индуктора и зарежда кондензатора до неговата пикова стойност или равна на входното напрежение. Сега, когато кондензаторът се зареди напълно, полярността на индуктора се обръща и индукторът започва да се противопоставя на потока на тока. Поради това изходният ток започва да намалява и достига до нула. В този момент токът е под задържащия ток на тиристора, така че тиристорът се изключва.

2. Клас B:

Комутацията от клас В се нарича още резонансно-импулсна комутация. Има само малка промяна между верига клас B и клас A. В клас B LC резонансната верига е свързана паралелно, докато в клас A е последователно.

Сега, когато прилагаме входното напрежение, кондензаторът започва да се зарежда до входното напрежение (Vs) и тиристорът остава обърнат, пристрастен, докато не се приложи импулсът на порта. Когато приложим импулса на затвора, тиристорът се включва и сега токът започва да тече от двата начина. Но тогава постоянният ток на натоварване протича през последователно свързани съпротивление и индуктивност поради голямото му съпротивление.

След това през LC резонансната верига протича синусоидален ток за зареждане на кондензатора с обратна полярност. Следователно, обратно напрежение показва в тиристор, което причинява текущата Ic (комутационна ток) се противопоставя на потока на анода ток I _A. Следователно, поради този противоположен комутиращ ток, когато анодният ток е по-малък от задържащия ток, тиристорът се изключва.

3. Клас C:

Комутацията от клас С се нарича още допълнителна комутация. Както можете да видите схемата по-долу, има два тиристора паралелно, един е основен, а друг е спомагателен.

Първоначално и двата тиристора са в изключено състояние и напрежението на кондензатора също е нула. Сега, когато импулсът на порта се прилага към основния тиристор, токът ще започне да тече от два пътя, единият е от R1-T1, а вторият е R2-C-T1. Следователно кондензаторът също започва да се зарежда до пикова стойност, равна на входното напрежение с полярността на плоча В положителна и плоча А отрицателна.

Сега, когато импулсът на порта се прилага към тиристора T2, той се включва и се появява отрицателна полярност на тока през тиристора T1, което кара T1 да се изключи. И кондензаторът започва да се зарежда с обратна полярност. Просто можем да кажем, че когато T1 се включи, той изключва T2 и като T2 се включва, той изключва T1.

4. Клас D:

Комутацията от клас D се нарича още импулсна комутация или комутация на напрежение. Като клас С, комутационната верига от клас D също се състои от два тиристора Т1 и Т2 и те са посочени съответно като главен и спомагателен. Тук диод, индуктор и спомагателен тиристор образуват комутационната верига.

Първоначално и двата тиристора са в изключено състояние и напрежението на кондензатора С също е нула. Сега, когато прилагаме входното напрежение и задействаме тиристора T1, токът на натоварване започва да тече през него. И кондензаторът започва да се зарежда с полярност на плоча А отрицателна и плоча Б положителна.

Сега, когато задействаме спомагателния тиристор Т2, основният тиристор Т1 се изключва и кондензаторът започва да се зарежда с обратната полярност. Когато се зареди напълно, той кара допълнителния тиристор T2 да се изключи, тъй като кондензаторът не позволява потока на ток през него, когато се зареди напълно.

Следователно изходният ток също ще бъде нулев, тъй като на този етап, тъй като и двата тиристора са в изключено състояние.

5. Клас E:

Комутацията от клас Е се нарича още външна импулсна комутация. Сега, както можете да видите на електрическата схема, тиристорът вече е в пристрастие напред. И така, докато задействаме тиристора, токът ще се появи при натоварване.

Кондензаторът във веригата се използва за dv / dt защита на тиристора, а импулсният трансформатор се използва за изключване на тиристора.

Сега, когато даваме импулс през импулсния трансформатор, противоположният ток ще тече по посока на катода. Този противоположен ток се противопоставя на потока на анодния ток и ако I _A - I _P <I _H тиристорът ще се изключи.

Където I _A е аноден ток, I _P е импулсен ток, а I _H е задържащ ток.