Penerus terkawal - peranti, skema, prinsip operasi

Penerus terkawal digunakan untuk mengawal voltan keluaran dalam litar AC yang diperbetulkan. Bersama-sama dengan kaedah lain untuk mengawal voltan keluaran selepas penerus, seperti LATR atau rheostat, penerus terkawal membolehkan mencapai kecekapan yang lebih tinggi dengan kebolehpercayaan litar yang tinggi, yang tidak boleh dikatakan untuk peraturan menggunakan LATR atau peraturan rheostat.

Menggunakan injap terkawal adalah lebih progresif dan kurang menyusahkan. Thyristor paling sesuai untuk peranan injap terkawal.

Dalam keadaan awal, thyristor dikunci dan mempunyai dua kemungkinan keadaan stabil: tertutup dan terbuka (menjalankan).Jika voltan sumber lebih tinggi daripada titik kendalian thyristor yang lebih rendah, maka apabila nadi semasa digunakan pada elektrod kawalan, thyristor akan masuk ke dalam keadaan pengalir dan denyutan seterusnya yang dikenakan pada elektrod kawalan tidak akan menjejaskan arus anod dalam apa-apa cara, iaitu, litar kawalan hanya bertanggungjawab untuk membuka thyristor, tetapi bukan untuk menutupnya. Ia boleh dikatakan bahawa thyristor mempunyai peningkatan kuasa yang ketara.

Untuk mematikan thyristor, adalah perlu untuk mengurangkan arus anodnya supaya ia menjadi kurang daripada arus pegangan, yang dicapai dengan menurunkan voltan bekalan atau meningkatkan rintangan beban.

Thyristor dalam keadaan terbuka mampu mengalirkan arus sehingga beberapa ratus ampere, tetapi pada masa yang sama, thyristor agak inersia. Masa menghidupkan thyristor adalah dari 100 ns hingga 10 μs, dan masa mematikan adalah sepuluh kali lebih lama - dari 1 μs hingga 100 μs.

Agar thyristor berfungsi dengan pasti, kadar kenaikan voltan anod tidak boleh melebihi 10 — 500 V / μs, bergantung pada model komponen, jika tidak, pensuisan palsu mungkin berlaku disebabkan oleh tindakan arus kapasitif melalui persimpangan pn .

Untuk mengelakkan pensuisan palsu, elektrod kawalan thyristor sentiasa dipinggirkan dengan perintang, yang rintangannya biasanya dalam julat 51 hingga 1500 ohm.

Sebagai tambahan kepada thyristor, yang lain digunakan untuk mengawal voltan keluaran dalam penerus. peranti semikonduktor: triak, dinistor dan thyristor terkunci. Dynistor dihidupkan oleh voltan yang digunakan pada anod, dan ia mempunyai dua elektrod, seperti diod.

Triac dibezakan dengan keupayaan untuk memasukkan denyutan kawalan sekurang-kurangnya relatif kepada anod, sekurang-kurangnya relatif kepada katod, tetapi semua peranti ini, seperti thyristor, dimatikan dengan mengurangkan arus anod kepada nilai di bawah arus pegangan. Bagi thyristor boleh dikunci, ia boleh dikunci dengan menggunakan arus kekutuban terbalik pada elektrod kawalan, tetapi keuntungan semasa mematikan adalah sepuluh kali lebih rendah daripada semasa menghidupkan.

Thyristor, triac, dinistor, thyristor boleh dikawal — semua peranti ini digunakan dalam bekalan kuasa dan dalam litar automasi untuk mengawal dan menstabilkan voltan dan kuasa, serta untuk tujuan perlindungan.

Sebagai peraturan, thyristor digunakan sebagai ganti diod dalam litar pembetulan terkawal. Dalam jambatan fasa tunggal, titik pensuisan diod dan titik pensuisan thyristor adalah berbeza, terdapat perbezaan fasa di antara mereka, yang boleh dicerminkan dengan mempertimbangkan sudut.

Komponen DC voltan beban adalah tidak linear berkaitan dengan sudut ini kerana voltan bekalan sememangnya sinusoidal. Komponen DC voltan beban yang disambungkan selepas penerus terkawal boleh didapati dengan formula:

Ciri kawalan penerus terkawal thyristor menunjukkan pergantungan voltan keluaran pada beban dari fasa (pada sudut pensuisan) jambatan:

Dengan beban induktif, arus melalui thyristor akan mempunyai bentuk segi empat tepat, dan pada sudut yang lebih besar daripada sifar, arus akan ditarik kerana tindakan EMF teraruh sendiri daripada induktansi beban.

Dalam kes ini, harmonik asas arus grid akan dialihkan berbanding voltan dengan sudut tertentu. Untuk mengeluarkan pengapit, diod sifar digunakan, di mana arus boleh ditutup dan memberikan offset kurang daripada separuh sudut jambatan.

Untuk mengurangkan bilangan semikonduktor, mereka menggunakan litar penerus boleh dikawal tidak simetri, di mana sepasang diod menggantikan diod neutral dan hasilnya adalah sama.

Litar penguat juga membenarkan penggunaan thyristor. Skim sedemikian membolehkan anda mencapai kecekapan yang lebih besar. Voltan minimum diberikan oleh diod, dan voltan meningkat dibekalkan melalui thyristor. Dalam kes penggunaan terbesar, diod ditutup sepanjang masa, dan sudut pensuisan thyristor sentiasa 0. Kelemahan litar adalah keperluan untuk penggulungan pengubah tambahan.