Тиристоры и симисторы в ИИП

June 10, 2010 by admin Комментировать »

Обычно в технической литературе говорится, что симистор является двухполупериодным тиристором, который обеспечивает прохождение обоих полупериодов переменного тока в нагрузку. Иногда это приводит к недоразумениям, поскольку несмотря на то, что тиристор работает как однополупериодный выпрямитель, из этого не следует, что симис­тор является двухполупериодным выпрямителем. В большинстве ИИП на выходе имеется стабилизированное постоянное напряжение. Конеч­но, не обязательно исключать симистор, поскольку выпрямление всегда можно осуществить используя управление этим симистором. Большее предпочтение, отдаваемое тиристору, вытекает из его выпрямительных свойств и из того факта, что симисторы имеют существенные ограниче­ния по напряжению, току и номинальной мощности. Учитывая это, не должно вызывать удивления, что симистор не заменил тиристор в ИИП.

На рис. 13.12 изображена базовая схема, используемая для фазового двухполупериодного управления мощностью постоянного тока с двумя тиристорами, работающими вместе с парой обычных выпрямительных диодов. Этот метод используется в ИИП, показанном на рис. 8.3.

clip_image002

Рис. 13.12. Схема двухполупериодного управления мощностью на тиристоре. Схема по существу является модифицированным мостовым выпрямителем, в котором два обычных диода заменены тиристорами.

Интересный способ реализации той же самой идеи с одним тиристо­ром изображен на рис. 13.13. Схема запуска использует релаксационный генератор на однопереходном транзисторе. Для простоты представлен вариант ручного управления — мощность, подводимая к нагрузке, регу­лируется посредством переменного резистора R (если схема генератора запитывается от маломощного вспомогательного источника постоянно­го тока, а не от основного выпрямительного моста, как показано на ри­сунке, то можно получить более широкий диапазон регулирования). В ИИП резистор R можно заменить цепью транзистора коллектор-эмит­тер; сформированный на основании полученного постоянного напряже­ния сигнал рассогласования можно тогда подать на базу, чтобы изменять ток заряда конденсатора С таким способом, который приводит к стаби­лизации постоянного выходного напряжения.

Независимо от того используется ручное или автоматическое управле­ния, релаксационный генератор начинает цикл колебания при каждом про­хождении через нуль напряжения с частотой 60 Гц. Таким образом, обеспе­чивается синхронизация с сетью переменного тока, что является характерной особенностью метода. Эта особенность связана с подачей на релаксационный генератор нефильтрованного постоянного напряжения. Поэтому, если, как было предложено, используется вспомогательный ис­точник, то в нем не должно бьггь никакого конденсатора для фильтрации.

Использование симисторов, вообще, ограничено низкочастотными схемами, хотя в будущем они смогут преодолеть этот недостаток. Сими-сторные схемы с фазовым управлением подобны тиристорным схемам, но они имеют преимущество состоящее в том, что симистор требует

только один сигнал запуска, а двухполупериодная тиристорная схема обычно два. Симистор может быть включен подачей на управляющий электрод постоянного напряжения любой полярности, хотя обычно он более чувствительный, когда запускающее напряжение имеет ту же по­лярность, что и на аноде. Поскольку симисторы обычно используются для переключения переменного тока, при разработке схемы запуска дол­жны быть приняты во внимание наихудшие условия включения. Как и в случае с тиристором, лучше всего обеспечить почти максимальный сиг­нал на управляющем электроде, что гарантирует быстрое включение и снижение рассеиваемой мощности.

120 в 60 Гц

clip_image004

Рис. 13.13. Альтернативный метод тиристорного двухполупериодного управления мощностью. В этом устройстве единственный тиристор обеспечивает фазовое управление выходной мощностью для обоих полупериодов входного переменного напряжения.

Рис. 13.14 показывает условное обозначение симистора и его воль-тамперную характеристику. Симистор имеет прямое и обратное напря­жение пробоя BVp и BV^. Вольтамперные характеристики симистора симметричные, поэтому запускающий импульс может включать симис­тор при любой полярности напряжения между анодом и катодом. (Бес­смысленно называть выводы симистора анодом и катодом, потому что устройство по природе является двунаправленным. Большинство изгото­вителей вводит новые обозначения для этих электродов ~ Л/1 и Л/2. Од­нако пока Вы помните двунаправленную природу этих электродов, мож­но продолжать использовать термины анод и катод, которые являются более привычными.) Симистор очень напоминал бы два встречно-парал­лельно соединенных тиристора, если бы не наличие единственного уп­равляющего электрода. В остальном его поведение эквивалентно работе тиристора и описания, имеющие отношение к тиристорам обычно при­менимы к симисторам.

clip_image006

Рис. 13.14. Симистор работает как симметричный переключатель пере­менного напряжения, хотя имеет только один управляющий электрод. Выводы, через которые протекает ток нагрузки, лучше обозначать как главные выводы 1 и 2, или М\ и Ш, а не «анод» и «катод».

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты