Kontrollerte likerettere - enhet, ordninger, operasjonsprinsipp

Styrte likerettere brukes til å regulere utgangsspenningen i likerettede AC-kretser. Sammen med andre metoder for å kontrollere utgangsspenningen etter likeretteren, som LATR eller reostat, tillater en kontrollert likeretter å oppnå større effektivitet med høy kretspålitelighet, noe som ikke kan sies om regulering ved bruk av LATR eller reostatregulering.

Å bruke kontrollerte ventiler er mer progressivt og mye mindre tungvint. Tyristorer er best egnet for rollen som kontrollerte ventiler.

I starttilstanden er tyristoren låst og har to mulige stabile tilstander: lukket og åpen (ledende).Hvis kildespenningen er høyere enn det nedre driftspunktet til tyristoren, vil tyristoren gå inn i en ledende tilstand når en strømpuls påtrykkes kontrollelektroden, og påfølgende pulser påført kontrollelektroden vil ikke påvirke anodestrømmen i på noen måte, det vil si at kontrollkretsen bare er ansvarlig for å åpne tyristoren, men ikke for å lukke den. Det kan hevdes at tyristorer har en betydelig økning i kraft.

For å slå av tyristoren er det nødvendig å redusere anodestrømmen slik at den blir mindre enn holdestrømmen, noe som oppnås ved å senke forsyningsspenningen eller øke belastningsmotstanden.

Tyristorer i åpen tilstand er i stand til å lede strømmer opp til flere hundre ampere, men samtidig er tyristorer ganske treghetsmessige. Innkoblingstiden til tyristoren er fra 100 ns til 10 μs, og avstengingstiden er ti ganger lengre - fra 1 μs til 100 μs.

For at tyristoren skal fungere pålitelig, bør stigningshastigheten til anodespenningen ikke overstige 10 - 500 V / μs, avhengig av komponentmodellen, ellers kan falsk svitsjing oppstå på grunn av virkningen av den kapasitive strømmen gjennom pn-kryssene .

For å unngå falsk svitsjing, er kontrollelektroden til tyristoren alltid shuntet med en motstand, hvis motstand vanligvis er i området 51 til 1500 ohm.

I tillegg til tyristorer brukes andre for å regulere utgangsspenningen i likerettere. halvlederenheter: triacer, dinistorer og låste tyristorer. Dynistorer slås på av spenningen som påføres anoden, og de har to elektroder, som dioder.

Triacs utmerker seg ved evnen til å inkludere kontrollpulser i det minste i forhold til anoden, i det minste i forhold til katoden, men alle disse enhetene, som tyristorer, slås av ved å redusere anodestrømmen til en verdi under holdestrømmen. Når det gjelder låsbare tyristorer, kan de låses ved å påføre en strøm med omvendt polaritet til kontrollelektroden, men forsterkningen ved avslåing er ti ganger lavere enn ved tenning.

Tyristorer, triacer, dinistorer, kontrollerbare tyristorer - alle disse enhetene brukes i strømforsyninger og i automatiseringskretser for å regulere og stabilisere spenning og kraft, så vel som for beskyttelsesformål.

Som regel brukes tyristorer i stedet for dioder i kontrollerte likeretterkretser. I enfasebroer er koblingspunktet til dioden og koblingspunktet til tyristoren forskjellige, det er en faseforskjell mellom dem, som kan reflekteres ved å vurdere vinkelen.

DC-komponenten til lastspenningen er ikke-lineært relatert til denne vinkelen fordi forsyningsspenningen er iboende sinusformet. DC-komponenten til lastspenningen koblet til etter den regulerte likeretteren kan finnes av formelen:

Kontrollkarakteristikken til en tyristorstyrt likeretter viser avhengigheten av utgangsspenningen på belastningen fra fasen (på innkoblingsvinkelen) til broen:

Med en induktiv last vil strømmen gjennom tyristorene ha en rektangulær form, og ved en vinkel større enn null vil strømmen trekkes på grunn av virkningen av selvindusert EMF fra induktansen til lasten.

I dette tilfellet vil den grunnleggende harmoniske av nettstrømmen bli forskjøvet i forhold til spenningen med en viss vinkel. For å fjerne klemmen brukes en nulldiode, gjennom hvilken strømmen kan lukkes og gi en offset på mindre enn halvparten av vinkelen til broen.

For å redusere antall halvledere tyr de til en asymmetrisk kontrollerbar likeretterkrets, hvor et par dioder erstatter en nøytral diode og resultatet er det samme.

Forsterkerkretser tillater også bruk av tyristorer. Slike ordninger lar deg oppnå større effektivitet. Minimumsspenningen er gitt av dioder, og den økte spenningen tilføres gjennom tyristorer. Ved det største forbruket er diodene lukket hele tiden, og koblingsvinkelen til tyristoren er alltid 0. Ulempen med kretsen er behovet for en ekstra transformatorvikling.