Styrede ensrettere - enhed, skemaer, princip for drift

Styrede ensrettere bruges til at regulere udgangsspændingen i ensrettede AC-kredsløb. Sammen med andre metoder til styring af udgangsspændingen efter ensretteren, såsom LATR eller rheostat, giver en styret ensretter mulighed for at opnå større effektivitet med høj kredsløbspålidelighed, hvilket ikke kan siges om regulering ved hjælp af LATR eller rheostatregulering.

Brug af kontrollerede ventiler er mere progressivt og meget mindre besværligt. Tyristorer er bedst egnede til rollen som kontrollerede ventiler.

I starttilstanden er tyristoren låst og har to mulige stabile tilstande: lukket og åben (ledende).Hvis kildespændingen er højere end tyristorens nedre driftspunkt, vil tyristoren, når en strømimpuls påføres kontrolelektroden, gå i en ledende tilstand, og efterfølgende impulser påført styreelektroden vil ikke påvirke anodestrømmen i på nogen måde, det vil sige, at styrekredsløbet kun er ansvarlig for at åbne tyristoren, men ikke for at lukke den. Det kan argumenteres for, at tyristorer har en betydelig stigning i kraft.

For at slukke for tyristoren er det nødvendigt at reducere dens anodestrøm, så den bliver mindre end holdestrømmen, hvilket opnås ved at sænke forsyningsspændingen eller øge belastningsmodstanden.

Tyristorer i åben tilstand er i stand til at lede strømme op til flere hundrede ampere, men samtidig er tyristorer ret inertielle. Tændingstiden for tyristoren er fra 100 ns til 10 μs, og slukningstiden er ti gange længere - fra 1 μs til 100 μs.

For at tyristoren skal fungere pålideligt, bør stigningshastigheden af ​​anodespændingen ikke overstige 10 - 500 V / μs, afhængigt af komponentmodellen, ellers kan der forekomme falsk omskiftning på grund af virkningen af ​​den kapacitive strøm gennem pn-forbindelserne .

For at undgå falsk omskiftning er tyristorens styreelektrode altid shuntet med en modstand, hvis modstand normalt er i området 51 til 1500 ohm.

Ud over tyristorer bruges andre til at regulere udgangsspændingen i ensrettere. halvlederenheder: triacs, dinistorer og lock-in tyristorer. Dynistorer tændes af den spænding, der påføres anoden, og de har to elektroder, ligesom dioder.

Triacs er kendetegnet ved evnen til at inkludere styreimpulser i det mindste i forhold til anoden, i det mindste i forhold til katoden, men alle disse enheder, ligesom tyristorer, slukkes ved at reducere anodestrømmen til en værdi under holdestrømmen. Hvad angår låsbare tyristorer, kan de låses ved at påføre en strøm med omvendt polaritet til kontrolelektroden, men forstærkningen ved sluk er ti gange lavere end ved tænding.

Tyristorer, triacs, dinistorer, kontrollerbare tyristorer - alle disse enheder bruges i strømforsyninger og i automatiseringskredsløb til at regulere og stabilisere spænding og effekt, såvel som til beskyttelsesformål.

Som regel anvendes tyristorer i stedet for dioder i kontrollerede ensretterkredsløb. I enkeltfasede broer er diodens koblingspunkt og tyristorens koblingspunkt forskellige, der er en faseforskel mellem dem, som kan afspejles ved at overveje vinklen.

DC-komponenten af ​​belastningsspændingen er ikke-lineært relateret til denne vinkel, fordi forsyningsspændingen i sagens natur er sinusformet. DC-komponenten af ​​belastningsspændingen tilsluttet efter den regulerede ensretter kan findes ved formlen:

Styrekarakteristikken for en tyristorstyret ensretter viser afhængigheden af ​​udgangsspændingen af ​​belastningen fra broens fase (på tændingsvinklen):

Med en induktiv belastning vil strømmen gennem tyristorerne have en rektangulær form, og i en vinkel større end nul vil strømmen blive trukket på grund af virkningen af ​​selv-induceret EMF fra belastningens induktans.

I dette tilfælde vil den grundlæggende harmoniske af netstrømmen blive forskudt i forhold til spændingen med en vis vinkel. For at fjerne fastspændingen bruges en nuldiode, hvorigennem strømmen kan lukkes og give en offset på mindre end halvdelen af ​​broens vinkel.

For at reducere antallet af halvledere tyr de til et asymmetrisk kontrollerbart ensretterkredsløb, hvor et par dioder erstatter en neutral diode og resultatet er det samme.

Forstærkerkredsløb tillader også brugen af ​​tyristorer. Sådanne ordninger giver dig mulighed for at opnå større effektivitet. Minimumsspændingen er givet af dioder, og den øgede spænding tilføres gennem tyristorer. I tilfælde af det største forbrug er dioderne lukkede hele tiden, og tyristorens koblingsvinkel er altid 0. Ulempen ved kredsløbet er behovet for en ekstra transformervikling.