Схемы на тиристорах: Схемы управления тиристорами. Фазосдвигающее устройство — БилдоМан

Содержание

Схемы управления тиристорами. Фазосдвигающее устройство

На рис. 1 показаны простейшие экономичные схемы управления тиристорами. Наиболее простой метод включения тиристора представлен на рис. 1, а, где в качестве необходимого для включения управляющего тока используется часть тока, проходящего через тиристор. В разомкнутом состоянии контакта К тиристор не может открыться, так как на управляющий электрод не подается положительный потенциал.

При замыкании контакта К в положительный полупериод анодного напряжения через резисторы R1 и R2 и диод Д протекает ток управления. Сила этого тока зависит от мгновенного значения анодного напряжения, которое увеличивается от нуля до максимального значения. Ток управления достигнет необходимого для включения тиристора значения при определенном угле а. Если уменьшить сопротивление реостата R2, угол управления а станет меньше, так как ток управления достигнет необходимого значения при меньшем анодном напряжении.

При полностью введенном реостате R угол управления а достигнет максимального значения, которое не может превысить 90°, так как максимальное анодное напряжение обеспечивает максимальный ток управления.

Приведенная схема может работать на постоянном токе.

Тиристор может открыться при подаче на анод положительного полюса напряжения. Реостатом R2 устанавливается ток управления необходимой силы. Однако для закрывания тиристора необходимо шунтировать перемычкой или прервать цепь анодного тока.

Схема, приведенная на рис. 1, б, работает аналогично предыдущей через резистор нагрузки Rн ток проходит в оба полупериода питающего напряжения. Для включения тиристоров необходимо замкнуть контакт К. В положительный полупериод ток управления пройдет по цепи через резистор R1, диоды Д2 и Д4; при этом откроется тиристор Т2. Тиристор Т2 закроется при анодном напряжении, равном нулю, когда ток через тиристор упадет до нуля.

В отрицательный полупериод ток управления пройдет по цепи через резистор R2, диоды ДЗ и Д1 и откроется тиристор Т1. Реостатами R1 и R2 можно изменять действующее значение переменного напряжения на резисторе нагрузки Rн.

Недостатком предыдущих схем управления можно считать узкий диапазон регулирования угла а (от 0 до 90°). Введением в схему регулирования неактивных элементов (емкостей и индуктивностей) можно расширить диапазон изменения угла а. В схеме, представленной на рис. 1, в, комбинация RС цепи и диода позволяет получить угол управления в интервале 0 — 180°.

Во время положительного полупериода анодного напряжения конденсатор С заряжается; когда напряжение на нем, приложенное между управляющим электродом и катодом тиристора Т, достигнет необходимого значения, тиристор откроется. Временем заряда конденсатора С определяется угол а. Это время можно изменять, меняя сопротивление реостата R2: чем больше сопротивление реостата R2, тем больше угол а и меньше среднее напряжение на резисторе R_н.

При переходе питающего напряжения через нуль тиристор закрывается. В отрицательный полупериод конденсатор С перезаряжается через диод Д2 до амплитуды отрицательного напряжения. В следующий положительный полупериод происходит перезаряд конденсатора и тиристор открывается.

Рис. 1. Простейшие схемы управления тиристорами

На рис. 1, г, д показаны схемы управления с насыщающимися дросселями, работающими в релейном режиме. В каждый положительный полупериод питающего напряжения по рабочей обмотке дросселя протекает пульсирующий ток. Индуктивное сопротивление рабочей обмотки зависит от магнитного состояния сердечника дросселя. В отсутствие сигнала на обмотке постоянного тока с указанной полярностью сердечник дросселя насыщается, индуктивное сопротивление рабочей обмотки уменьшается до нуля и входная цепь тиристора шунтируется. Таким образом, в отсутствие сигнала управления тиристор не может быть открыт. При подаче сигнала на обмотку управления (см. рис. 1, г) дроссель переводится в ненасыщенное состояние, так как обмотки включены встречно.

Переход дросселя из одного состояния в другое происходит практически мгновенно, что объясняется прямой петлей гистерезиса сердечника дросселя.

В ненасыщенном состоянии индуктивное сопротивление рабочей обмотки увеличивается до максимального значения и ток во время положительного полупериода через резисторы R1 и R2 и диод Д поступает к управляющему электроду тиристора и включает его.

Пока есть сигнал на управляющей обмотке, тиристор открывается в каждый положительный полупериод. Конденсат С предотвращает ложное срабатывание тиристора при переходных процессах в цепи переменного тока, шунтируя тиристор в момент всплеска напряжения.

В схеме, приведенной на рис. 1, д, рабочая обмотка дросселя Др включена последовательно в цепь управления тиристора. При наличии сигнала сердечник дросселя насыщен, так как обмотки управления и рабочая обмотка действуют согласно. Заряженный конденсатор С разряжается на входную цепь тиристора, и он открывается. В отрицательный полупериод тиристор закрыт, конденсатор заряжен. В положительный полупериод конденсатор снова заряжается и открывает тиристор. В отсутствие сигнала на обмотке управления сердечник дросселя не насыщен, в положительный полупериод конденсатор заряжается. Резистор R2 ограничивает напряжение входной цепи тиристора до значения, при котором тиристор не может открыться. Схемы на рис. 1, г, д могут использоваться как ключевые без регулирования выпрямленного напряжения.

В схеме управления (рис. 1, е) используется маломощный динистор Д, который включается при определенном напряжении между анодом и катодом. В положительный полупериод конденсатор С заряжается, причем время заряда можно регулировать реостатом R2. Когда напряжение на конденсаторе достигнет уровня включения динистора Д, конденсатор разрядится на первичную обмотку трансформатора Т

р, на вторичной обмотке возникает импульс, и тиристор Т откроется. В отрицательный полупериод тиристор закрыт, конденсатор С перезаряжается. В следующий положительный полупериод конденсатор снова перезаряжается и открывает тиристор.

Приведенные простейшие схемы не лишены недостатков, связанных с зависимостью параметров от изменения температуры, небольшой скоростью нарастания тока управления и т. п. Для управления в преобразовательных устройствах применяются более сложные специальные схемы.

Фазосдвигающее устройство (ФСУ)

Это устройство является главным функциональным звеном любой системы управления, так как тиристорные схемы построены по принципу фазового управления. В зависимости от способа получения сдвига управляющих импульсов различают системы управления, построенные по «горизонтальному» и «вертикальному» принципам.

При «горизонтальном» принципе управления сдвиг входного сигнала обычно синусоиды напряжения входной сети для выпрямителей, осуществляется во времени по оси абсцисс (по горизонтали), а затем из сдвинутой синусоиды формируются прямоугольные импульсы. Простейшая схема с горизонтальным управлением показана на рис. 2. Входной сигнал подается на первичную обмотку трансформатора Т

р.

Это же напряжение является анодным для тиристора. Вторичная обмотка трансформатора разделена на два ппеча. На концах вторичной обмотки ае возникает переменное напряжение, которое представляет собой сумму напряжений между точками аd и dе. Эти напряжения могут быть изображены соответствующими векторами. Вторичное напряжение ае представляет собой геометрическую сумму падений напряжения на емкости С (вектор аb) и на резисторе R (вектор bе).

Выходное напряжение представлено вектором db. При изменении сопротивления резистора R изменяются активное падение напряжения (вектор bе), ток во вторичной цепи и, следовательно, емкостное падение напряжения. Векторы емкостного аb и активного bе падений напряжения должны оставаться перпендикулярными и их сумма (вектор ае) — неизменной.

Из векторной диаграммы видно, что при изменении сопротивления резистора R вектор db поворачивается и, следовательно, выходное напряжение Uвых сдвигается по фазе относительно входного напряжения Uвх.

Рис. 2. Сдвиг управляющего сигнала по «горизонтальному» принципу

При «вертикальном» принципе управления постоянное напряжение управления сравнивается с опорным переменным напряжением.

При этом постоянное напряжение управляющего сигнала U_с, которое регулируется с поста управления или автоматически устанавливается при изменении регулируемых параметров (напряжения генератора), сравнивается с эталонным переменным напряжением U

э, имеющим неизменную амплитуду.

В момент равенства этих напряжений формируется импульс для открывания тиристора.

На рис. 3, а представлена схема генератора импульсов для управления тиристором возбудителя синхронного генератора в схеме ГЭУ дизель-электрохода.

Рис. 3. Принципиальная схема генератора импульсов и диаграмма напряжений

Данная ГЭУ имеет единую электростанцию, состоящую из трех дизель-генераторов, от которой питается ГЭД и через трансформаторы — потребители собственных нужд, поэтому назначение тиристорного возбудителя сводится к поддержанию постоянства напряжения на шинах или к его изменению при необходимости.

Управляющее напряжение Uс вырабатывается регулятором напряжения. Эталонное напряжение U_э имеет синусоидальную форму и неизменную амплитуду U_м.

Напряжение сигнала может изменяться в пределах от — U_м до + U_м. Сложение переменного U_э и постоянного U_с напряжений происходит на резисторах R1 и R2, которыми можно регулировать входное напряжение транзистора Т₁. При отсутствии сигнала управления U_с = 0 (напряжение генератора в норме) синусоида эталонного напряжения Uэ изменяется относительно оси t и проходит через нуль при угле а = 90° (рис. 3, б). Если считать, что положительное значение U_э соответствует плюсу на базе транзистора Т₁, то транзистор откроется при переходе кривой Uэ через нуль.

Пока транзистор Т₁ закрыт, отрицательным потенциалом его коллектора поддерживается открытое состояние транзистора Т2, и конденсатор С разряжен через диоды ДЗ, Д2 и открытый коллекторный переход транзистора Т₂. В момент открывания транзистора Т1 потенциал базы транзистора Т2 становится положительным, и последний закрывается.

При переходе транзистора Т₂ из открытого состояния в закрытое потенциал его коллектора изменяется с положительного на отрицательный, что приводит к заряду конденсатора С.

Зарядный ток проходит через диоды Д5 и Д4 и является током базы транзистора Т_з, открывающего последний. В открытом состоянии транзистора ТЗ на резисторе R9 возникает напряжение, которое прикладывается между управляющим электродом и катодом тиристора возбудителя. Время существования импульса на выходе равно времени заряда конденсатора, которое зависит от емкости конденсатора и силы тока заряда.

Если напряжение на тиристоре U_т сдвинуто относительно эталонного на 90°, как изображено на диаграмме, то передний фронт импульса возникнет при угле а = 90° и тиристор будет открыт в течение половины положительного полупериода, что соответствует номинальному возбуждению генератора. Тиристор будет закрыт весь отрицательный полупериод напряжения U_т и часть положительного. В начале положительного полупериода напряжения U_э транзистор Т₁ закроется, а Т₂ откроется, конденсатор С разрядится и будет готов для нового импульса.

При уменьшении напряжения генератора возникает напряжение (сигнал), приложенное минусом к базе Т₁ (на диаграмме — U_с). При сложении напряжений на входе транзистора Т₁ синусоида напряжения U_э будет изменяться относительно оси и угол открывания тиристора уменьшится до значения а₁, а среднее значение выпрямленного напряжения и возбуждение генератора увеличатся. При увеличении напряжения генератора выше нормы возникает напряжение, приложенное плюсом к базе Т₂ (на диаграмме +U_с). Теперь синусоида U_э будет изменяться относительно оси t₂ и угол включения увеличится до значения а₂.

Среднее выпрямленное напряжение и возбуждение генератора уменьшатся.

По вертикальному принципу построена схема управления тиристором, приведенная на рис. 4, где используется импульсный трансформатор Т_рИ, работающий совместно с транзистором Т₁ в режиме блокинг-генератора. Входное напряжение транзистора создается суммой постоянного напряжения сигнала и переменного эталонного напряжения U_э с неизменной амплитудой.

Транзистор Т₁ открывается при возникновении на базе отрицательного потенциала, когда кривая U_э переходит через нуль в зону отрицательных значений (см. рис. 3, б), По мере открывания транзистора нарастает ток в цепи коллектора, проходящий через первичную обмотку импульсного трансформатора; при этом в базовой обмотке трансформатора наводится э. д. с., которая прикладывается плюсом к эмиттеру и осуществляет положительную обратную связь, что способствует дальнейшему открыванию транзистора. Ток в первичной обмотке трансформатора нарастает лавинообразно, и в выходной обмотке Т_рИ возникает э.д.с., которая через диод Д2 и резистор R1 создает импульс управления тиристором: тиристор открывается.

Рис. 4. Формирователь импульсов с блокинг-генератором

В насыщенном состоянии транзистора ток коллектора достигает максимального значения и перестает изменяться, импульс исчезает. Э.д.с. в базовой обмотке равна нулю, положительная обратная связь не работает, и ток коллектора начинает уменьшаться. Уменьшение тока коллектора наводит в базовой обмотке э.д.с. другого направления, которая осуществляет отрицательную обратную связь и способствует закрыванию транзистора. Одновременно в выходной обмотке наводится э. д. с. другого направления, которая создает ток в разрядном контуре через диод Д1.

В коллекторной обмотке импульсного трансформатора спад тока наводит э.д.с. самоиндукции, которая, поддерживая направление тока, препятствует запиранию транзистора, так как прикладывается плюсом к эмиттеру. Эта э.д.с. создает шунтирующую цепь через стабилитрон С_т. После закрывания транзистора, если на базе снова возникнет отрицательный потенциал, процесс повторяется и выдается следующий импульс.

Таким образом, импульсы подаются в течение всего отрицательного полупериода входного напряжения транзистора. Тиристор может быть открыт первым импульсом, и последующие импульсы его открытого состояния не меняют. Сдвиг по фазе момента подачи импульсов зависит от значения и полярности постоянного напряжения сигнала U_с, которое вырабатывается регулятором напряжения генератора или ГЭД.

⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓

⇒ВНИМАНИЕ⇐

Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.

⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓

22 Ключи на тиристорах — СтудИзба

4.7 Ключи на тиристорах

Тиристоры составляют наиболее широкий класс полупроводниковых приборов с отрицательным сопротивлением и предназначены в основном для коммутации токов и напряжений в сильноточных схемах. Большое число типов тиристоров с разнообразными характеристиками определяют многообразие ключевых и коммутирующих схем на их основе, тем не менее, общее свойство этих приборов — S-образная вольтамперная характеристика — позволяет обобщенно подходить к анализу статических и динамических свойств тиристорных ключей.

Для обеспечения работы ключа в двух устойчивых режимах его нагрузочная прямая должна пересекать вольт-амперную характеристику в трех точках (/, 2, 3) (рис. ???)) из которых положения 1 и 3 являются устойчивыми. Если при отсутствии входного сигнала приложенное к тиристору прямое напряжение не превышает U_ВКЛ, то ключ находится в закрытом состоянии. Однако с приближением напряжения на тиристоре к величине, равной U_ВКЛ, закрытое состояние оказывается неустойчивым. Более того, некоторые образцы тиристоров могут самопроизвольно отпираться при выдержке под напряжением, значительно меньшем U_ВКЛ, что проявляется особенно сильно с увеличением, температуры. Поэтому закрытое состояние тиристора характеризуется лишь частью напряжения U_ВКЛ, т. е. максимально допустимым прямым напряжением U_{ПР.МАКС}, находясь под которым прибор должен оставаться закрытым в течение всего срока службы.

Для трехэлектродных тиристоров значение U_{ПР.МАКС} можно увеличить, если зашунтировать управляющий переход или подать на него отрицательное смещение, что вызывает протекание в цепи управляющего электрода запирающего тока I_У.ОБР, причем в случае шунтирования управляющего перехода ток I_У.ОБР является частью тока анода, ответвляющейся в цепь шунта.

Сопротивление тиристорного ключа в закрытом состоянии определяется током утечки в прямом направлении I_УТ, измеренным при напряжении U_{ПР.МАКС} и максимально допустимой температуре, и током I_К0 центрального перехода П₂. Это позволяет использовать в качестве эквивалентной схемы тиристора в закрытом состоянии сопротивление, величина которого равна R_ОБР, и источник тока I_К0 .

Сопротивление ключа в открытом состоянии определяется остаточным напряжением U_ОБР, измеренным при протекании максимального прямого тока I_ПР.МАХ, который задается исходя из максимально допустимой мощности рассеивания на тиристоре Р_МАХ. Это позволяет заменить открытый тиристор эквивалентным сопротивлением R_ПР. величина которого равна R_ПР = U_ОСТ/ I_{ПР. МАХ}и источником напряжения U_ОСТ.

Переключение тиристора из закрытого состояния в открытое должно осуществляться подачей отпирающего импульса в цепь управления для трехэлектродных приборов — триодных (ТТ) и запираемых (ЗТ) тиристоров или в цепь анод-катод для диодных тиристоров (ДТ). Между амплитудой импульса U_{ВКЛ.ИМП}, переключающего ДТ в открытое состояние, которую в соответствии со справочными обозначениями, принятыми для диодных тиристоров, будем обозначать U_ПУСК, и статическим значением U_ВКЛ не существует корреляционного соответствия. Амплитуда U_ПУСК в основном зависит от длительности фронта импульса отпирающего напряжения на аноде тиристора t_Ф, емкости участка анод-катод закрытого диодного тиристора C_ДТ≈ C_П2 где C_П2— емкость центрального р-n перехода, а следовательно, и от внутреннего сопротивления генератора отпирающих импульсов R_ВН.

Для отпирания импульсного ключа, выполненного на трехэлектродном приборе (ТТ или ЗТ), и запирания ключа на ЗТ необходимо обеспечить протекание определенного импульса тока в цепи управления тиристора. Амплитуда этого импульса, прежде всего, зависит от его длительности, а при запирании — и от величины прямого тока анода I_ПР, протекающего через открытый тиристор.

Схемы тиристорных прерывателей

Современный этап развития силовых тиристорных регуляторов характеризуется большим разнообразием схем тиристорных прерывателей, в том числе постоянного тока. Однако при всем их разнообразии они обладают характерными общими особенностями, вытекающими в основном из характеристик самих тиристоров. В основе тиристорного прерывателя лежит тот или иной способ снижения тока, протекающего через выключаемый тиристор, до значения ниже тока удержания тиристоров. В схемах регуляторов тяговых двигателей постоянного тока наиболее распространен емкостный способ коммутации тиристоров, при котором предварительно заряженный конденсатор подключается параллельно выключаемому тиристору плюсом к катоду (рис. 111). В результате ток /_т, протекавший через выключаемый тиристор, в момент времени t₀ коммутируется из тиристора в конденсатор.

В первый момент времени при t = t₀ подключение конденсатора С с указанной на рис. 111 полярностью обусловливает появление на тиристоре обратного напряжения U_T, которое сохраняется на нем до тех пор, пока конденсатор не разрядится током i_c=i_T до нуля.

В период времени, пока на тиристоре обратное напряжение, прямой ток через него не протекает и тиристор восстанавливает свои запирающие свойства. Время, в течение которого к тиристору приложено обратное напряжение, называют схемным временем выключения тиристора <сх, т. е. временем, которое предоставляется схемой тиристору для восстановления его запирающих свойств. Для нормальной работы тиристоров, очевидно,

Те tcx-

Схемное время в простейшем случае зависит от заряда конденсатора q-UC и тока, протекавшего через тиристор,

*сх = — = — • (П6)

f т f X

Если коммутирующий конденсатор перезаряжается до напряжения, равного начальному значению (но противоположного знака), то полное время его перезаряда

Рис, Ш. Схема (а) и осциллограммы (б) при емкостной параллельной коммутации

Таким образом, при емкостной коммутации схемное время выключения тиристора всегда прямо пропорционально напряжению и емкости коммутирующего конденсатора и обратно пропорционально току выключаемого тиристора.

Рассмотрим схему тиристорного прерывателя с предварительным перезарядом коммутирующего конденсатора (рис. II2, а). Схема управления тиристорами обеспечивает сначала включение вспомогательного тиристора Т2. Тогда коммутирующий конденсатор Си будет заряжен по цепи: « + » и_п, С_к, Т2, М, «-» (У_п полярностью, указанной на рис. 112, а. После заряда конденсатора до напряжения источника питания И_п ток заряда прекращается и тиристор Т2 выключается, а ток нагрузки і_д замыкается по цепи нулевого диода Д₀. При включении тиристора Т1 через него будет протекать сумма двух токов: ток нагрузки г_д и ток перезаряда конденсатора і_Ск- Причем ток і_д будет протекать до цепи: « + » Н_ш Т1, М, «-»П_ш а ток перезаряда конденсатора і_ск по цепи: Сю 77, а, Д1, С_к— Ток нагрузки і_д будет нарастать, так как к нагрузке, содержащей в общем случае э. д. с., индуктивное и активное сопротивления, приложено постоянное напряжение и_а. Ток перезаряда конденсатора іск будет изменяться по синусоидальному закону, обусловленному наличием в цепи его конденсатора С_к и перезарядной катушки индуктивности Ь. о = 7’о/2, так как изменению направления тока в колебательном контуре будет препятствовать блокирующий диод Д1. Таким образом, при включении тиристора 77 коммутирующий конденсатор перезаряжается только один раз — на противоположную полярность.

Из сказанного следует, что тиристор 77 нагружается суммой токов г’д+г’ек и минимальное время включенного состояния тиристора 77 определяется временем перезаряда конденсатора С_к

Теперь, чтобы выключить тиристор ті, достаточно подать управляющий импульс на вход тиристора Т2. После включения тиристора Т2 (при напряжение конденсатора С_к приложено к тиристору Т1 в обратном направлении, а ток нагрузки і_ж начнет протекать по цепи: «+» и и, С_к, Т2, М, «-» и_а. Эта цепь существует на интервале времени і₃-і₂, в течение которого коммутирующий

(118)

конденсатор перезаряжается практически постоянным током до напряжения источника питания 0_п первоначальной полярности.

Из рис. 112, б видно, что в процессе указанного перезаряда конденсатора существует интервал времени t_Cli, в течение которого к тиристору 71 приложено обратное напряжение. Это время предоставляется тиристору 77 для восстановления его запирающих свойств в прямом направлении, оно заканчивается в момент прохождения напряжения конденсатора через нуль.

При ?=/₃ напряжение питания С/_п будет уравновешиваться напряжением перезаряженного конденсатора и ток через тиристор 72 становится равным нулю, а ток нагрузки под действием э. д. с. самоиндукции индуктивности нагрузки будет протекать, замыкаясь через нулевой диод До.

Начиная с момента времени ?=7з, напряжение на нагрузке практически равно нулю, пока снова не включится тиристор 77 через период регулирования 7.

Следует подчеркнуть, что на интервале времени %-Ь (в процессе выключения тиристора 71) тяговый двигатель продолжает получать энергию от источника питания и к нему приложено напряжение (см. осциллограмму С/_д0 на рис. 112, б). Минимальное время процесса перезаряда конденсатора С_к током нагрузки ограничивается временем восстановления тиристора 71. Чем меньше время восстановления тиристора, тем меньше можно получить интервал времени 4-и.

Время импульса напряжения на нагрузке в схеме с предварительным перезарядом конденсатора складывается из времени включенного состояния главного тиристора 71 и вспомогательного тиристора 72

Рис. 112. Схема тиристорного прерывателя с предварительным перезарядом С_к(а) и осциллограммы (б)

Рис. 113. Схема тиристорного Прерывателя с дополнительным разрядным контуром (а) и осциллограммы (б)

Таким образом, минимальное время импульса напряжения на нагрузке в схеме с предварительным перезарядом конденсатора ограничено параметрами колебательного контура Ь, С_к и временем восстановления главного тиристора т_в—

Указанные ограничения являются определенным недостатком рассмотренной схемы, так как для обычно требуемого диапазона регулирования напряжения на тяговом двигателе необходимо снижать частоту регулирования до 30-50 Гц, что увеличивает массу, размеры и стоимость сглаживающих устройств.

Другим недостатком схемы рис. 112, а является существенная зависимость коэффициента заполнения % от напряжения питающей сети и тока нагрузки.

В связи с отмеченными недостатками практическое применение данной схемы часто сопровождается теми или иными схемными дополнениями, направленными на ликвидацию или уменьшение указанных недостатков.

Примером может служить схема, показанная на рис. 113, а, принцип действия которой во многом аналогичен схеме рис. 112, а. Напряжение к двигателю подводится при включении главного тиристора 77. При включении вспомогательного тиристора Т2 происходит предварительный перезаряд коммутирующего конденсатора по цепи: С_к, Ы, Т2, после окончания которого конденсатор будет иметь полярность, противоположную указанной на схеме (рис. 113, а). По окончании процесса предварительного перезаряда конденсатора, когда его напряжение достигнет максимального значения, а ток г’_скпройдет через нуль (см. осциллограммы рис. 113, б), к обоим тиристорам 77 и Т2 будет приложено обратное напряжение, равное напряжению конденсатора С_к, по цепи: Сю Д1, Д2, Ь2, Ы, и тиристоры выключаются. Причем в этом случае через коммутирующий конденсатор будет протекать сумма токов: ток нагрузки г_д и ток колебательного контура, образованного конденсатором С_к и катушками индуктивности Ы, Ь2.

Таким образом, в этой схеме даже при токе нагрузки, равном нулю, произойдет перезаряд конденсатора на исходную полярность по колебательному контуру, образованному дополнительными разрядными элементами Ь2, Д2. Параметры разрядной индуктивности выбирают так, чтобы при максимальном токе нагрузки энергия коммутирующего конденсатора, отдаваемая в разрядный контур, составляла сравнительно небольшую часть (10-20%) максимальной его энергии. Тогда при снижении тока нагрузки часть энергии конденсатора, отдаваемая в разрядную цепь, будет увеличиваться и при токе нагрузки г_ц=0 вся энергия конденсатора будет проходить через разрядную цепь. Таким образом, разрядная цепь Ь2, Д2 стабилизирует время перезаряда коммутирующего конденсатора при выключении главного тиристора. Это время даже при /_д=0 не может быть больше, чем /_р=я У С_К(Ь₁ + Ь₂). Напомним, что в схеме рис. 112, а это время при г_д=0 согласно формуле (117) равно оо.

Включение катушки индуктивности ЬЗ в цепь нулевого диода До в схеме рис. 113, а позволяет повысить нагрузочную способность тиристорного регулятора, так как конденсатор С_к получает дополнительную энергию из питающей сети пропорционально току нагрузки. Благодаря наличию катушки индуктивности ЬЗ при выключении тиристоров 77 и Т2, когда конденсатор С_к перезарядится до напряжения ?/_п, ток нагрузки не может сразу замкнуться по цепи нулевого диода Д₀. Этому будет препятствовать э. д. с. самоиндукции в катушке индуктивности ІЗ. Время, в течение которого ток в катушке ІЗ будет нарастать до тока нагрузки, будет соответствовать времени дополнительного заряда конденсатора С_к. При этом дополнительное напряжение конденсатора Д7/_Ск будет пропорционально току нагрузки і_л

Наконец, изменение схемы включения главного тиристора и элементов коммутирующего узла по сравнению со схемой рис. 112, а позволяет начинать работу ТИР, включая главный и вспомогательный тиристоры в любой последовательности и даже одновременно, коммутирующие свойства тиристорного регулятора при этом не нарушаются. Это стало возможным благодаря заряду конденсатора независимо от включения тиристоров, так как он заряжается сразу после подключения схемы к источнику питания по цепи: «+»

С_к, Д1, М, «-» и_п, а также вследствие другого включения контура предварительного перезаряда вспомогательным тиристором Т2. При этом главный тиристор не нагружается током предварительного перезаряда, что также следует считать положительным свойством данной схемы.

Известны схемы тиристорных прерывателей без предварительного перезаряда коммутирующего конденсатора. Примером таких схем может служить схема, представленная на рис. 114, а, в которой нагрузка разделена на две параллельные группы (фазы) М1, М2. Если же нагрузкой является один тяговый двигатель (например, на троллейбусе, электромобиле и т. д.), то в качестве двухфазной нагрузки используют сглаживающие фазные индуктивности (см. рис. 108).

Каждая из фазных нагрузок шунтирована своим нулевым диодом Д1, Д2 и имеет свой главный тиристор ТІ, Т2. Коммутирующий узел, состоящий из конденсатора С_к и вспомогательных тиристоров ТЗ-Тб, является общим для главных тиристоров обеих фаз. Поэтому такую схему часто называют двухфазной схемой с общим узлом коммутации. Особенностью такого коммутирующего узла является отсутствие цикла предварительного перезаряда коммутирующего конденсатора.

Минимальный коэффициент заполнения в схеме рис. 114, а соответствует режиму работы, когда поочередно включаются соответствующие пары вспомогательных тиристоров ТЗ, Т5 и Т4, Тб. Включение четной пары вспомогательных тиристоров сдвинуто относительно момента включения нечетной пары на 180° (см. рис. 114, б).

При включении тиристоров ТЗ, Т5 конденсатор С_к заряжается током нагрузки первой фазы г’_ді по цепи: «+» Т/п, АН, ТЗ, С_к, Т5, «-» и_п. После заряда конденсатора до напряжения Н_п через тири-

(123)

Рис. 114. Схема двухфазного тиристорного прерывателя без предварительного перезаряда С_к (а) и осциллограммы (б, в)

сторы ТЗ, Т5 ток прекращается и они выключаются, а ток нагрузки ід] замыкается через нулевой диод Д1.

При включении следующей пары вспомогательных тиристоров Т4, Тб коммутирующий конденсатор будет перезаряжаться на противоположную полярность, НО уже ТОКОМ нагрузки Ід2- Этот процесс перезаряда заканчивается, когда напряжение на конденсаторе С_кдостигнет напряжения питания ?/_п. При этом ток через тиристоры Т4, Тб прекращается и они выключаются, а ток нагрузки і_д2 продолжает протекать через М2, замыкаясь через нулевой диод Д2. Далее снова включается пара вспомогательных тиристоров ТЗ, Т5

й конденсатор С„ перезаряжается током нагрузки і_лі на противоположную полярность, т. е. процесе повторяется.

В режиме периодического перезаряда коммутирующего конденсатора через нагрузки последние получают энергию из контактной сети, равную энергии, запасаемой конденсатором в каждом цикле перезаряда.

Следовательно, в момент трогания, когда э. д. с. вращения двигателя Е=0, минимальные ток нагрузки и коэффициент заполнения будут соответственно равны:

где г — активное сопротивление нагрузки одной фазы; г\=г₂=г\ 1 — частота включений каждого вспомогательного тиристора;

Г=1/7\

Для увеличения коэффициента заполнения ТИР служат главные тиристоры 77, Т2, которые, как и вспомогательные тиристоры, включаются со сдвигом на 180°.

При включении тиристора 77 напряжение источника питания прикладывается к нагрузке первой фазы, в результате диод Д1 запирается, а ток в ней нарастает. Для выключения тиристора 77 необходимо включить вспомогательные тиристоры ТЗ, Т5, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе имеет полярность «+» справа. В этом случае к главному тиристору 77 прикладывается напряжение ис_к в обратном направлении. Ток через тиристор 77 прекращается, а коммутирующий конденсатор перезаряжается на противоположную полярность («+» слева) током нагрузки по цепи: «+» и„, МЛ, ТЗ, С_к, Т5, «-» и и- До момента прохождения напряжения конденсатора через нуль на тиристоре Т1 имеется обратное напряжение. Этот этап перезаряда С_к обеспечивает восстановление запирающих свойств тиристора 77. Ток через вспомогательные тиристоры ТЗ, Т5 прекращает протекать после того, как конденсатор перезарядится до напряжения источника питания. Начиная с этого момента, ток нагрузки первой фазы будет снова замыкаться через диод нулевого контура Д1, а коммутирующий конденсатор С_к будет подготовлен к выключению главного тиристора второй фазы.

После включения главного тиристора Т2 напряжение И_и прикладывается к нагрузке второй фазы и процессы в ней протекают аналогично первой фазе (рис. 114, б). Для выключения тиристора Т2 включаются вспомогательные тиристоры Т4, Тб. При этом напряжение конденсатора С_к прикладывается в обратном направлении к тиристору Т2 и последний выключается, а конденсатор перезаряжается на противоположную полярность по цепи: «+» и_т М2, Т4, С„, Тб, «-» V_ш подготовляясь к.выключению главного тиристора первой фазы. Далее процессы повторяются. 1, характеризуется тем, что в кривых напряжения на нагрузке имеются интервалы времени, когда напряжение одновременно приложено к нагрузкам обеих фаз, благодаря одновременному проводящему состоянию главных тиристоров.

Осциллограммы на элементах схемы рис. 114, а приведены для двух режимов работы — без перекрытия (см. рис. 114, б) и с перекрытием (рис. 114, в).

Таким образом в схеме рис. 114, а происходит регулирование среднего напряжения на нагрузках от 0 до 11„. При этом каждый цикл перезаряда коммутирующего конденсатора является «полезным», так как при этом выключается один из главных тиристоров Т1 или 72. Отсутствие «холостого» подготовительного цикла перезаряда конденсатора уменьшает его реактивную мощность, а также расширяет диапазон регулирования напряжения на нагрузке. Последнее достигается тем, что снижается минимальное напряжение на нагрузке вследствие исключения подготовительного цикла перезаряда конденсатора, в течение которого к нагрузке подводилась энергия от источника питания.

Схема ТИР (см. рис. 114, а) может быть также дополнена разрядными (стабилизирующими) цепями и цепями дополнительного заряда конденсатора в зависимости от тока нагрузки.

Существуют и другие способы улучшения эксплуатационных свойств тиристорных прерывателей. В частности, известны схемы, в которых напряжение на нагрузке не превышает напряжения питания; позволяющие получить минимальный коэффициент заполнения близкий к нулю при высокой частоте регулирования; с меньшим числом полупроводниковых приборов, дающие возможность вести регулирование только изменением частоты включения тиристоров и т. д.

⇐Сглаживающие устройства в системах с тиристорно-импульсным управлением | Электрооборудование трамваев и троллейбусов | Защита силовых полупроводниковых приборов в тиристорных регуляторах⇒

Сварочный аппарат на мощных тиристорах

Самодельная электроника в быту

материалы в категории

Предлагаемое устройство представляет собою регулятор постоянного тока, а так как диапазон регулировок у него очень широк и используются мощные тиристоры то применять его можно и как мощное зарядное устройство так и сварочный аппарат.

Схема сварочного аппарата на тиристорах

График, поясняющий работу силового блока, выполненного по однофазной мостовой несимметричной схеме (U2 — напряжение, поступающее со вторичной обмотки сварочного трансформатора, alpha — фаза открывания тиристора, t — время).

Регулятор может подключаться к любому сварочному трансформатору с напряжением вторичной обмотки U2=50…90В. Предлагаемая конструкция очень компактна. Общие габариты не превышают размеры обычного нерегулируемого выпрямителя типа «мостик» для сварки постоянным током. Схема регулятора состоит из двух блоков: управления А и силового В. Причём первый представляет собой не что иное, как фазоимпульсный генератор. Выполнен он на базе аналога однопереходного транзистора, собранного из двух полупроводниковых приборов n-p-n и p-n-p типов. С помощью переменного резистора R2 регулируется постоянный ток конструкции. В зависимости от положения движка R2 конденсатор С1 заряжается здесь до 6,9 В с различной скоростью. При превышении же этого напряжения транзисторы резко открываются. И С1 начинает разряжаться через них и обмотку импульсного трансформатора Т1. Тиристор, к аноду которого подходит положительная полуволна (импульс передаётся через вторичные обмотки), при этом открывается.

В качестве импульсного можно использовать промышленные трёхобмоточные ТИ-3, ТИ-4, ТИ-5 с коэффициентом трансформации 1:1:1. И не только эти типы. Хорошие, например, результаты дает использование двух двухобмоточных трансформаторов ТИ-1 при последовательном соединении первичных обмоток. Причём все названные типы ТИ позволяют изолировать генератор импульсов от управляющих электродов тиристоров.

Только есть одно «но». Мощность импульсов во вторичных обмотках ТИ недостаточна для включения соответствующих тиристоров во втором (см. схему), силовом блоке В. Выход из этой «конфликтной» ситуации был найден элементарный. Для включения мощных использованы маломощные тиристоры с высокой чувствительностью по управляющему электроду.

Силовой блок В выполнен по однофазной мостовой несимметричной схеме. То есть тиристоры трудятся здесь в одной фазе. А плечи на VD6 и VD7 при сварке работают как буферный диод.

Монтаж? Его можно выполнить и навесным, базируясь непосредственно на импульсном трансформаторе и других относительно «крупногабаритных» элементах схемы. Тем более что соединяемых в данную конструкцию радиодеталей, как говорится, минимум-миниморум.

Прибор начинает работать сразу.

Моделист-конструктор 1994 №9.
А.ЧЕРНОВ, г. Саратов

принцип работы, схемы и т.д.

Триодный тиристор — специальный электронный прибор, который имеет три p-n перехода. Материал N-типа на одной стороне триодного тиристора является катодом, а материал P-типа на другой его стороне — анодом.

Схема триодного тиристора

Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

Принцип действия триодного тиристора

Когда на катод триодного тиристора подается отрицательный потенциал, а на его анод положительный, то переходы J1 и J3 имеют прямое смещение, а переход J2 — обратное. Поскольку переход J2 имеет обратное смещение, то он ведет себя как разомкнутая цепь до тех пор, пока не появится достаточно большой подаваемый потенциал, способный преодолеть сопротивление его обедненной области.

Напряжение, подаваемое на триодный тиристор

Когда на триодный тиристор впервые подается какой-то потенциал, то очень малый ток протекает через этот прибор, так как J2 имеет обратное смещение и действует в основном как разомкнутая цепь. Когда подаваемый потенциал вырастает до значения, при котором сопротивление обедненной области J2 оказывается преодоленным, то триодный тиристор становится очень хорошим проводником и ток, идущий через него, начинает очень быстро нарастать. Потенциал, при котором триодный тиристор становится очень хорошим проводником, называется напряжением включения тиристора. Эффект подобного напряжения включения тиристоров четко виден на графике на рисунке ниже, отражающем характерную кривую триодного тиристора. Вертикальная линия отображает значения тока, протекающего через прибор, а горизонтальная линия — значения подаваемого напряжения.

Характерная кривая триодного тиристора

Как видно из графика, линия тока, протекающая через прибор, направлена почти вертикально вверх, когда достигается напряжение включения тиристора. Для того, чтобы предотвратить повреждение триодного тиристора в результате появления столь большого тока, этот прибор должен иметь либо какую-то нагрузку, либо подаваемый потенциал должен быть уменьшен.

Потенциал, который необходим для того, чтобы триодный тиристор стал хорошим проводником, может быть очень небольшим по сравнению с напряжением включения тиристора. Величина тока, протекающего через триодный тиристор в то время, когда подаваемый потенциал минимален, называется удерживающим током триодного тиристора. Триодный тиристор будет оставаться хорошим проводником до тех пор, пока ток, протекающий через него, не сравняется или не станет выше необходимого удерживающего тока. Величина напряжения, при котором происходит включение тиристора при прямом смещении, а триодный тиристор становится хорошим проводником, если контролировать, подавая положительный потенциал на материал p-типа обратно смещенного перехода (J2).

Этот материал P-типа называется затвором. Потенциал, подаваемый на затвор, называется потенциалом затвора. Когда на затвор подается положительный потенциал, то обратное смещение p-n перехода будет преодолено. А так как значение напряжения включения триодного тиристора в этом случае уменьшится, то сам прибор станет хорошим проводником при более низком напряжении, подаваемом с источника питания.

Переключатель гирлянд на транзисторах и тиристорах » Паятель.Ру

Переключатель на транзисторах и электромагнитных реле, схема показана на рисунке 1. Три транзисторных ключа включены последовательно в кольцо. Связь между ними через конденсаторы. Скорость переключения зависит от емкостей конденсаторов С1, С2 и С4.

На трехфазном мультивибраторе и тиристорах

Вторая схема сходна с предыдущей, но в качестве переключателей здесь используются тиристоры. Схема показана на рисунке 2. Гирлянды Н1-Н3 на 220В для домашней елки, из последовательно включенных маломощных ламп. На самом деле напряжение на них будет поступать менее 220В, поскольку здесь выпрямитель сделан по однополупериодной схеме на диоде VD1.

Питать схему можно от источника постоянного тока напряжением от 12-ти до 28В, все зависит от используемых реле. В данном случае реле РЭС-47 на напряжение 12В, поэтому и питание 12В. Возможно использовать реле любых других типов, важно чтобы ток через лампы не превышал допустимый ток через их контакты. Для гирлянд на 220В, состоящих из последовательно включенных миниатюрных ламп, на ток 100-200мА подойдут практические любые реле.

Подключение гирлянд на схеме не показано, здесь все зависит от вашей фантазии. Можно взять три гирлянды, которые будут по очереди включаться или выключаться (в зависимости от того замыкающие или размыкающие контакты реле ими управляют), либо шесть, при этом переключающие контакты реле будут управлять парами гирлянд.

Для того, чтобы гирлянды светились на полную мощность нужно убрать 15-20% лампочек из общего количества, включенных в гирлянду.

Тиристоры можно заменить на КУ107А, КУ107Б Диод на Д226Б, Д226В, КД226. Транзисторы на КТ816, КТ361. Питается схема от сети 220В и от малогабаритного сетевого адаптера для портативных магнитофонов, на нем должно быть установлено напряжение 9-12В.

На одном тиристоре

Простая мигалка на одном тиристоре, может управлять одной гирляндой или одной лампой, причем мощность достойная уличной елки — до 400 Вт. Частоту мигания можно установить подбором сопротивления резистора R2, но делать это можно только при отключенном питании. Если такая мощность не нужна вместо КУ201Л можно взять КУ107Б, диод в мощном варианте КД202Ж, в слабом — КД209.

На тиристорах на три гирлянды
Схема показана на рисунке 4. Переключатель может управлять тремя гирляндами (последовательное переключение) каждая из которых имеет мощность до 400 Вт. Скорость переключения зависит от сопротивлений резисторов R1, R3 и R5 и от емкостей конденсаторов С1-С3. Работает схема так. При включении в сеть начинают заряжаться конденсаторы, но скорость их зарядки не одинакова (и конденсаторы и резисторы имеют некоторый разброс номиналов).

В результате напряжение на одном из конденсаторов первым достигает напряжения открывания тиристора. И один из тиристоров (например VS1) открывается раньше других, зажигая свою гирлянду. При этом через VD3 разрядится С2. Следующим откроется VS3 и через диод VD1 закроет VS1 Теперь С2 сможет зарядиться и откроет VS2, который диодом VD5 закроет VS3, и так далее.

Диоды КД202 с буквами от «Ж» до «Р». можно заменить на КД233, КД234, диоды Д226Б-Г на КД209. Тиристоры на КУ201К Если нет необходимости в переключении мощных гирлянд тиристоры можно заменить на КУ107Б, а все диоды на КД209.

🚀 Доклад на тему «Схемы управления тиристорами»

Отпирание тиристоров с помощью сигнала управления может осуществляться от источника постоянного, переменного и импульсного токов. Использование источников постоянного и импульсного токов характерно для управления триодными и запираемыми тиристорами, причем управление запираемыми тиристорами имеет ряд особенностей, связанных с возможностью включения и выключения прибора с помощью управляющего электрода импульсами различной полярности. Симметричный тиристор по своему назначению является переключателем переменного тока, поэтому для управления им часто используют источники переменного напряжения.

Требования, предъявляемые к схемам управления, вытекают из физических и конструктивных особенностей самих приборов, поэтому параметры входной цепи удобно рассмотреть с помощью диаграммы управления, приведенной на рис. 1.

Рис. 1 Диаграмма управления.

В поле, ограниченном кривыми ОА и ОВ, можно различить три области. В области тиристор не включается. В области II включение тиристоров не гарантируется. Границы этой, области ограничены параметрами цепи управления: током спрямления Iспр и напряжением спрямления Uспр. Заштрихованная область III определяет рабочее состояние тиристора. Сверху область III ограничена кривой максимально допустимой входной мощности Ру.макс (кривая 1). В зависимости от изменения температуры окружающей среды границы заштрихованной области могут перемещаться влево и вниз.

Для надежного включения тиристора источник управляющего сигнала должен быть рассчитан на ток и напряжение, которые должны лежать в заштрихованной области, не превосходя при этом значений, указанных в технических условиях. Условиями надежного оттирания тиристоров являются:

Нужна помощь в написании доклада?

Мы — биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать доклад

Iу≤Iспр; Uу≥Uспр; IуUу≤Pу.макс,

Iспр — ток спрямления; Uспр — напряжение спрямления.

Линия нагрузки (кривая 2) строится из точки Еу под углом α, котангенс которого пропорционален ограничительному сопротивлению Rу, включая внутреннее сопротивление источника.

В технических условиях на тиристоры приводятся параметры Uу и Iу, измеренные на постоянном токе, однако управление от источников постоянного тока не нашло широкого применения. Более эффективно управление тиристорами ст источников переменного напряжения (фазовое управление).

Однако способность тиристоров работать в импульсных режимах позволяет использовать для их управления наиболее экономичные импульсные источники тока. В этом случае тиристоры включают кратковременными сигналами определенной амплитуды и длительности, причем амплитуда входного сигнала может значительно превышать постоянный входной ток, а. входная мощность определяется из условия

где Q — скважность импульсов.

Нужна помощь в написании доклада?

Цена доклада

Продолжительность импульса ограничивается промежутком времени, необходимым для того, чтобы к концу импульса управления анодный ток по величине превзошел величину тока Iвыкл тиристора. С другой стороны, чем меньше длительность запускающего импульса, тем меньше потери на управляющем электроде прибора и тем меньше требуется

мощность от источника для управления. Поскольку рост анодного тока определяется параметрами силовой схемы, а также режимом нагрузки, длительность запускающего импульса выбирается такой, чтобы во всех случаях обеспечить надежное отпирание тиристора.

Для надежного переключения тиристора в общем случае необходим запускающий импульс длительностью

Рис. 2 Зависимость максимального значения импульсного тока управления (или напряжения) от длительности импульса управления

Однако величина τу может быть значительно снижена за увеличения амплитуды запускающего импульса. Как видно из рис. 2, при увеличении максимального значения амплитуды запускающего импульса длительность τу уменьшается и, для тиристоров типа КУ201, Д238, Д235 может быть выбрана в пределах от 1,5 до 3,0 мксек.

Выбор того или иного способа управления тиристорами зависит от требований, предъявляемых к конкретной схеме, и назначения данного устройства.

Нужна помощь в написании доклада?

Цена доклада

Схемы управления тиристорами

Управление тиристорами наиболее эффективно при использовании источников переменного и импульсного напряжения. Ниже будет расмотрен ряд схем, которые можно использовать для управления триодными и симметричными тиристорами.

Рис. 3 Ток и напряжение цепи переменного тока.

а – триодного тиристора;

б – диаграмма работы;

в – симметричного тиристора;

Нужна помощь в написании доклада?

Заказать доклад

г – диаграмма работы симметричного тиристора.

В схеме на рис. 3,а тиристор отпирается в момент подачи сигнала управления и в течение интервала времени (t1<t<π) через него протекает ток, определяемый параметрами нагрузки (рис. 3,6).

Когда на управляющий электрод тиристора сигналы управления не поступают (интервал 0<t<t1) или если к тиристору приложено обратное напряжение (интервал t2<t<t3), то приложенное напряжение практически полностью падает на тиристоре, т. е. он заперт. Изменяя угол открытия а, можно регулировать ток в нагрузке в течение положительного полупериода питающего напряжения.

В схеме на рис. 3,в симметричный тиристор проводит в течение положительного и отрицательного полупериодов. Если нагрузка ZH носит чисто активный характер, то при включении тиристора СТ форма кривой тока повторяет форму кривой приложенного напряжения. В этом случае угол закрытия β всегда равен π.

В случае индуктивной нагрузки необходимо применять специальные меры по уменьшению допустимой скорости нарастания напряжения du/dt. Как видно из графика на рис. 3,г, при прохождении тока через нулевое значение питающее напряжение в этот момент имеет значительную величину противоположной полярности. При запирании тиристора СТ при нулевом токе его напряжение целиком прикладывается к тиристору с высокой скоростью, что может привести к выходу прибора из строя или включению его без подачи входного сигнала. Для уменьшения скорости нарастания напряжения силовые электроды тиристора шунтируют RС-цепью.

Управление симметричными тиристорами можно производить и непосредственно от сети переменного тока (рис. 4).

Нужна помощь в написании доклада?

Подробнее

Рис. 4 Схемы подачи импульса запуска на симметричный тиристор

Когда в схеме (рис. 4) контакт К реле Р разомкнут, к управляющему электроду тиристорa СТ сигнал не поступает и он заперт. При замыкании контакта К на вход тиристора СТ через ограничительный резистор Ry поступает сигнал и переключает прибор в проводящее состояние. Будучи включенным, тиристор СТ шунтирует цепь контакта К, ограничивая ток через него.

В отличие от схемы, изображенной на рис. 4,а, в схеме на рис. 4,б контакт К нормально замкнут. При размыкании контакта К на вход тиристора СТ подается запускающий сигнал и прибор включается. Когда контакт К замкнут, вход тиристора СТ зашунтирован.

Рис. 5 Схема управления триодными тиристорами.

На рис. 5 приведена схема управления триодными тиристорами, которые включены встречно — параллельно. Управляющие импульсы формируются из анодного напряжения, поэтому работоспособность схемы не зависит от характера нагрузки. Резистор R предназначен для ограничения величины тока управления. При замыкании ключа К отпирается один из тиристоров ТТ1 или ТТ2, к аноду которого в этот момент приложено положительное напряжение. Запирание тиристоров производится при прохождении тока через нулевое значение.

Рис. 6 Схемы управления симметричным тиристором.

Нужна помощь в написании доклада?

Цена доклада

В схеме на рис. 6,а в качестве ключа применен транзистор Т. В исходном состоянии все напряжение сети приложено к первичной обмотке трансформатора Тр2 и на управляющем электроде тиристора СТ сигнал отсутствует. При подаче на входные клеммы транзистора Т входного сигнала он открывается и закорачивает вторичную обмотку трансформатора Тр2. Все напряжение сети прикладывается к трансформатору Tp1 и через диоды Д1 и Д2 поступает на вход тиристора СТ. Тиристор СТ отпирается, и через нагрузку Rн начинает протекать ток: напряжение на трансформаторе Tp1 уменьшается, что приводит к исчезновению сигнала управления. Процесс отпирания тиристора СТ повторяется каждый полупериод питающего напряжения, обеспечивая на его входе сигнал управления положительной полярности.

В схеме, приведенной на рис. 6,б, для коммутации управляющего сигнала применен магнитоуправляемый контакт МУК.

Рис. 7 Схема фазового управления симметричным тиристором.

На рис. 7 изображена двухполупериодная схема с управлением по фазе, которая предназначена для питания нагрузки переменным напряжением. В этой схеме применены основной — тиристор СТ и вспомогательный— диодный тиристор СД. С помощью тиристора СД осуществляется управление тиристором СТ импульсами различной полярности. Кроме того, тиристор СД позволяет уменьшить мощность рассеивания на управляющем электроде СТ в промежутках между импульсами. Полярность заряда конденсатора С1 меняется каждый полупериод. Обладая двухсторонней проводимостью, тиристор СД позволяет конденсатору С1 поочередно разряжаться. При положительной полуволне питающего напряжения на управляющий электрод тиристора СТ поступает положительный импульс и прибор переключается в первом квадранте вольтамперной характерней (UС>0).

При изменении полярности приложенного напряжения переключение тиристора СТ происходит третьем квадранте его вольтамперной характеристики (UС<0). Для уменьшения влияния нагрузки на фазосдвигающую цепь R1C1 в схему включен резистор R3. Для увеличения предела регулировки угла отпирания тиристора СТ параллельно цепи R1C1 включена вспомогательная цепь R2C2.

Для управления тиристорами применяются генераторы запускающих импульсов, схемы которых можно выполнить на транзисторах, двухбазовых и туннельных диодах, магнитных элементах, а также на маломощных тиристорах. Выбор ключевого элемента для генератора запускающих импульсов зависит от назначения схемы, а также от требований, предъявляемых к параметрам входного сигнала.

Нужна помощь в написании доклада?

Цена доклада

Рис. 8 Схемы формирования импульсов управления.

На рис. 8,а приведена схема релаксационного генератора, выполненная на двухбазовом диоде (однопереходном транзисторе).

Двухразовый диод имеет три вывода: эмиттер (Э), базу 1(Б1), базу 2(Б2). Участок между базами Б1 и Б2 имеет характер линейного омического сопротивления. При напряжении на эмиттере UЭ, меньшем некоторой максимальной величины Uэ.макс, переход эмиттер — база (Б1) смещен в обратном направлении и двухбазовый диод закрыт. Для включения двухбазового диода необходимо выполнение следующих условий: Uэ=Uэ.макс и Iэ>Iэ.макс.

Рассмотрим работу схемы. От источника Е конденсатор С заряжается через резистор R1. Как только напряжение на эмиттере достигнет значения Uэ.макс, диод ДБД открывается, а конденсатор С разряжается через сопротивление нагрузки RH. Когда напряжение эмиттере достигнет величины Uэ=Uэ.выкл, ДВД перестает проводить. В дальнейшем цикл включения повторяется.

Резистор R2 защищает двухбазовый диод от перенапряжений и стабилизирует его работу при колебаниях температуры окружающей среды.

Резистор R1 выбирается из условия обеспечения необходимого тока для отпирания двухбазового диода, т. е. чтобы Iэ>Iэ.макс.

Нужна помощь в написании доклада?

Цена доклада

Сопротивление нагрузки RH должно быть достаточно малым, чтобы напряжение Uн, обусловленное междубазовым током при закрытом диоде, не превышало напряжения, необходимого для отпирания тиристора, т. е. Uн≤Uу.мин. С учетом этого условия сопротивление резистора Rh следует выбирать в соответствии с неравенством

где Rб1б2 — междубазовое сопротивление двухбазового диода.

На рис. 8,б приведена схема генератора импульсов.

В течение положительного полупериода питающего напряжения конденсатор С1 заряжается через диод Д1 с постоянной времени τ, которую можно регулировать с помощью потенциометра R1. Напряжение, снимаем с конденсатора С1, одновременно выполняет две функции: является напряжением питания и служит сигналом управления. Транзисторы Т1 и T2 представляют собой спусковую схему, которая включается при подаче напряжения с конденсатора С1.

Когда открываются транзисторы, конденсатор С1 paзряжается через них и через сопротивление нагрузки Rн и на выходе схемы формируется импульс. Передний фронт этого импульса определяется постоянной времени разряда конденсатора. Так как время разряда C1 много меньше полупериода питающего напряжения, после окончания работы спусковой схемы на конденсатор подается напряжение того же полупериода и он вновь заряжается. В случае если напряжение на конденсатор C1 к концу повторного заряда будет больше или равно порогу срабатывания спусковой схемы, на нагрузке появится очередной импульс. В дальнейшем цикл включения повторяется.

Количество импульсов в пачке можно регулировать изменяя постоянную времени заряда. Увеличить импульсов в пачке можно также, изменив напряжение источника питания или величину емкости конденсатоpa C1.

Нужна помощь в написании доклада?

Заказать доклад

Для управления мощными тиристорами, когда оказываются непригодными транзисторы, часто применяются схемы управления на маломощных тиристорах (рис. 8,в). В качестве накопителя энергии чаще всего используется искусственная линия из LC-звеньев, что позволяет получить на нагрузке близкую к прямоугольной форму импульса.

Рис. 9 Схема отпирания тиристора

В паузах между импульсами, когда тиристор заперт, конденсаторы формирующей линии ЛФ через зарядный дроссель L0 резонансно заряжаются до напряжения, приблизительно равного удвоенному значению напряжения источника питания. В момент подачи на управляющий электрод запускающего импульса тиристор ТТ отпирается, а линия ЛФ разряжается через нагрузку, формируя на ней близкий к прямоугольной форме импульс с параметрами, определяемыми характеристиками линии ЛФ. Для управления тиристорами часто применяют импульсные трансформаторы (рис. 9), которые хорошо обеспечивают развязку входной цепи приборов от генератора запускающих импульсов. С целью улучшения формы входного импульса в цепь управляющего электрода включают вспомогательные элементы.

Для отпирания тиристора с помощью импульсного трансформатора необходимо, чтобы напряжение Uу удовлетворяло условию Uу>RогрIспр, а длительность входного импульса τу была бы большей времени tвкл, т.е. τу>tвкл.

Рис. 10 Цепь отпирания триодного тиристора с кремниевым диодом во входной цепи

Рис. 11 Цепь отпирания триодного тиристора с разделительным конденсатором

Нужна помощь в написании доклада?

Подробнее

Рис. 12 Цепь отпирания триодного тиристора с импульсным трансформатором

Запирание тиристоров

Для переключения тиристоров из проводящего состояния в запертое необходимо снизить анодный ток до величины, меньшей Iвыкл ,или подать на анод прибора импульс отрицательной полярности по отношению к катоду. Такие способы запирания характерны для диодных, триодных и симметричных тиристоров. Обычно в схему вводятся специальные элементы, обеспечивающие запирание тиристоров с помощью вспомогательных цепей прерывания тока, что характерно при питании схем от источника постоянного тока.

При использовании источника переменного тока запирание тиристоров осуществляется в момент перехода тока через нулевое значение.

Существуют многочисленные схемы, которые применяются для запирания тиристоров. Некоторые из них будут рассмотрены далее.

Основным способом, применяемым для запирания тиристоров, является использование коммутирующего конденсатора, который включается в анодную цепь тиристора, как показано на рис. 13, а.

Нужна помощь в написании доклада?

Подробнее

Если тиристор ТТ2 отперт, конденсатор С заряжается через резистор R1 до напряжения источника с полярностью, указанной на рисунке. Когда отпирается тиристор ТТ1 напряжение конденсатора прикладывается к ТТ2, смещая его в обратном направлении. Постоянная времени RC выбирается достаточно большой, чтобы обратное напряжение сохранилось в течение времени, необходимого для запирания тиристора.

Рис. 13 Схемы запирания тиристора

В схеме на рис. 13,б запирание ТТ осуществляется за счет подключения параллельно тиристору LC-контура. Когда тиристор заперт, конденсатор С заряжен до напряжения источника литания. В момент отпирания ТТ конденсатор С перезаряжается через индуктивность L и через полпериода собственной частоты контура

полярность его меняется на обратную. В следующий полупериод ток перезаряда конденсатора протекает через ТТ навстречу току нагрузки и, когда суммарный ток станет равным нулю, тиристор ТТ запрется.

В схеме, приведенной на рис. 13, в, запирание тиристора осуществляется импульсом, возникающим во вторичной обмотке трансформатора, включенного в катодную цепь прибора.

В схеме на рис. 13, г запирание тиристора осуществляется с помощью импульса тока от внешнего источника. В проводящем состоянии ток протекает через тиристор ТТ и нагрузку Rн. Для запирания тиристора на базу транзистора Т подается запускающий импульс. После открывания Т источник Е2 оказывается приложенным к тиристору ТТ и запирает его. В этой схеме время включенного состояния транзистора должно быть равно времени tвыкл тиристора ТТ.

Нужна помощь в написании доклада?

Заказать доклад

Список используемой литературы

1) И.И. Дзюбин. Тиристоры в электронных схемах. М., «Энергия», 1972.

2) Кублановский Я.С. Тиристорные устройства – М.: Энергия, 1978

3) Кузьмин В. А.Тиристоры малой и средней мощности. М., «Советское радио», 1971

4) Горохов В.А., Щедрин М.Б. Физические основы применения тиристора в импульсных схемах. М., «Советское радио», 1972.

тиристоров в цепях постоянного тока

Изучив этот раздел, вы сможете:
Общие сведения о работе SCR в цепях постоянного тока:
SCR как переключатель постоянного тока.
SCR как предохранительное устройство лома.

Рис. 6.1.1 Управление постоянным током с помощью тиристора

Коммутация постоянного тока

Тиристоры

могут использоваться для управления нагрузками переменного или постоянного тока и могут использоваться для переключения низковольтных слаботочных устройств, а также очень больших токов при напряжении сети (линии).Простой пример тиристора, управляющего нагрузкой постоянного тока, такого как небольшой двигатель постоянного тока, показан на рис. 6.1.1. Двигатель здесь подключен к источнику питания 12 В постоянного тока через тиристор BT151, но не будет работать, пока тиристор не станет проводящим. Это достигается путем кратковременного замыкания «пускового» переключателя, который подает импульс тока на вывод затвора тиристора. Теперь двигатель работает, поскольку тиристор включается, и его сопротивление теперь очень низкое.

Когда пусковой переключатель возвращается в свое нормально разомкнутое состояние, ток затвора больше не возникает, но тиристор продолжает проводить, и в цепи постоянного тока ток будет продолжать течь, а двигатель продолжает работать.Любые дальнейшие действия пускового переключателя теперь не действуют. Тиристор выключится только в том случае, если ток упадет до значения ниже порогового значения тока удержания тиристора.

Это достигается за счет короткого замыкания тиристора путем кратковременного замыкания переключателя «стоп». Ток цепи теперь протекает через выключатель остановки, а не через тиристор, который мгновенно отключается, поскольку ток SCR теперь снижается до значения, меньшего, чем значение тока удержания. Остановка двигателя также может быть достигнута путем использования нормально замкнутого переключателя, включенного последовательно с тиристором, который при нажатии также временно предотвращает протекание тока через тиристор на время, достаточное для отключения тиристора.

Хотя эта простая схема работает, как можно увидеть в видео, сопровождающем рис. 6.1.1, нетрудно представить более простые способы включения и выключения небольшого двигателя. Однако этот принцип полезен в таких ситуациях, как использование компьютера для управления двигателем постоянного тока. Небольшой ток, производимый на выходе компьютера, используется для запуска тиристора (обычно через оптоволоконное устройство для обеспечения гальванической развязки). Затем тиристор может подавать на двигатель или другое устройство любое необходимое значение тока более высокого значения.Использование тиристора с некоторыми подходящими дополнительными схемами могло бы также позволить дистанционное переключение схемы или устройства, запускаемое, например, радиосигналом.

Рис. 6.1.2 Защита лома от перенапряжения

SCR Цепи лома

Еще одна операция постоянного тока с использованием тиристоров — это схема «лом», используемая в качестве устройства защиты от перенапряжения. Схема называется ломом, так как ее действие так же тонко, как быстрый удар ломом. Такие цепи часто могут препятствовать тому, чтобы цепи источника питания выдавали напряжение, превышающее нормальное, в условиях неисправности.

Основная идея заключается в том, что если, например, неисправность в линии источника питания постоянного тока приводит к тому, что выходное напряжение превышает заданное значение напряжения, это «перенапряжение» обнаруживается и вызывает обычно непроводящий тиристор, подключенный между выходом источника питания и земля включится очень быстро. Это может иметь различные защитные действия, простейшее из которых, как показано на рис. 6.1.2, состоит в том, чтобы перегореть предохранитель и, таким образом, полностью отключить питание, что требует внимания сервисного техника для восстановления работоспособности цепи.Это часто выбирается как самый безопасный вариант, так как причина первоначального перенапряжения должна быть исследована и устранена, прежде чем цепь снова будет работать.

На рис. 6.1.2 выход регулируемого источника постоянного тока 5 В воспринимается D1, стабилитроном 6,2 В, анод которого удерживается под напряжением, близким к 0 В, с помощью R1. Этот резистор 100 Ом гарантирует, что если линия питания 5 В поднимется выше заданного предела, через стабилитрон будет протекать достаточный ток, чтобы обеспечить достаточный ток на затворе SCR для включения SCR.Также необходимо позаботиться о том, чтобы SCR не сработал случайно из-за каких-либо быстрых скачков напряжения, возникающих на линии 5 В, например, из-за других переключающих устройств в цепи питания. Таким образом, C1 подключается между затвором и катодом SCR, чтобы уменьшить амплитуду любых очень коротких импульсов помех, при условии, что они не существуют достаточно долго, чтобы зарядить C1 до достаточно высокого уровня, чтобы запустить SCR.

Причина использования тиристора для перегорания предохранителя заключается в том, что предохранители срабатывают не сразу, а срабатывают, когда чрезмерный ток протекает достаточно долго, так что плавкий элемент нагревается и плавится.Это может занять достаточно много времени, чтобы чрезмерное напряжение уже разрушило ряд полупроводниковых компонентов. Однако тиристор имеет очень быстрое время включения (около 2 мкс для BT151), так что в течение короткого времени между возникновением перенапряжения и срабатыванием предохранителя весь выходной ток источника питания будет проходить через тиристор, а не через цепь подается.

Хотя схемы, подобные показанным на рис. 6.1.2, широко используются, использование предохранителей для защиты сложных низковольтных полупроводниковых цепей может не обеспечить подходящей защиты.Однако улучшенная схема, которая может предотвратить ситуации перенапряжения без перегорания предохранителей и которая зависит только от почти мгновенного действия полупроводников, описана в нашем модуле источников питания 2.2 на последовательных регуляторах напряжения.

Как сделать простые схемы SCR

SCR или кремниевые выпрямители являются членами семейства электронных активных компонентов. Их еще называют тиристорами.

На рисунке слева показан стандартный электронный символ SCR.На нем показаны три вывода выводов детали: верхний — анод, нижний — катод, а центральное удлинение — затвор. Этот символ очень напоминает символ обычного выпрямительного диода с дополнительным выводом со стороны катода. Хотя тиристоры сильно отличаются от диодов, они также выпрямляют переменный ток в ответ на электрические триггеры постоянного тока на их входах затвора.

Как вы можете видеть на реальной фотографии SCR справа, он выглядит как транзистор. Внешне они могут выглядеть в точности как транзисторы, но совершенно разные по техническим характеристикам.

Оба действуют как переключающие устройства, хотя тиристоры легко справляются с переменным током высокого напряжения, тогда как транзисторы обычно предназначены для приложений низкого напряжения постоянного тока. Ориентация выводов указывает, что первый вывод справа будет затвором, крайний левый — катодом, а центральный штифт — анодом. Выводы затвора и анода всегда работают относительно земли; катодный вывод предназначен для подключения к земле и служит общим выводом для затвора, а также анодом.Нагрузка, которая должна работать, подключается через вход переменного тока и анод SCR.

Как функционируют тринисторы. Однако, как только уровень запуска пересекает оптимальное значение, SCR может перейти в режим полной проводимости.

Другим типичным свойством, связанным с SCR, является их «фиксирующее» поведение с нагрузками, работающими на постоянном токе, когда проводимость между анодом и катодом через защелки нагрузки или «удержание» даже после того, как триггер затвора заблокирован.Однако для нагрузок, работающих от переменного тока, вышеупомянутый недостаток или, скорее, преимущество отсутствует, и нагрузка включается или выключается точно в ответ на переключение триггеров затвора SCR.

Следующие несколько простых схем SCR основаны на вышеуказанных свойствах устройства. Давайте узнаем, как можно использовать обсуждаемые функции для некоторых полезных приложений.

Цепи приложений

Система контроля безопасности SCR

Простая цепь SCR, управляемая постоянным током, может использоваться в качестве системы сигнализации с триггером касания.Схема включает в себя два транзистора и один тиристор в качестве основных активных компонентов, прикосновение ко входу конденсатора немедленно переключает пару транзисторов Дарлингтона, которая, в свою очередь, запускает тиристор, вызывая звуковой сигнал. Поскольку нагрузка (звонок) работает в режиме постоянного тока, защелка для непрерывного звонка даже после снятия триггера касания ввода. Схема «разблокируется» кратковременным нажатием кнопки S1.

Устройство можно использовать в дверных ручках в ограниченных зонах, так что сигнализация срабатывает каждый раз, когда злоумышленник касается ручки, пытаясь открыть дверь.

Список деталей

T1, T2 = BC 547B,

R1 = 1 K,

C1 = 0,1 мкФ / 400 В,

SCR1 = C 106 или эквивалент.

Простая охранная сигнализация SCR

Другая аналогичная схема, в которой SCR используется в качестве основного элемента, может быть выполнена для совершенно аналогичной цели, при этом тип запуска отличается от предыдущего.

Здесь база транзистора переводится в неактивное состояние, помечая ее потенциалом земли, и маркированное соединение прикрепляется к одному из крепежных винтов корпуса конкретного устройства.

Если будет предпринята какая-либо попытка украсть или снять блок с его места, отсоединив провода, он немедленно вызовет срабатывание транзистора и тиристора, включив сигнал тревоги.

Список деталей

R1, R2 = 4K7,

D1 = 1N4007,

T1 = BC 547B,

SCR1 = C106,

B1 = Зуммер 12 В постоянного тока.

Простой проблесковый маячок с питанием от сети переменного тока с использованием SCR

На схеме показано, как компактный проблесковый маячок с питанием от сети переменного тока может быть изготовлен с помощью тиристора.Транзисторы T1 и T2 вместе с другими пассивными компонентами образуют генераторную схему регенеративного типа, причем C1 и R6 определяют частоту колебаний. P1 также в некоторой степени может использоваться для изменения периодов колебаний, однако его фактическая функция заключается в оптимизации и поддержании процесса регенерации в контуре, что в идеале достигается, когда P1 установлен примерно на среднем уровне.

Импульсы постоянного тока от эмиттера T1 подаются на затвор SCR, который реагирует переключением подключенной лампы для получения желаемых эффектов мигания.

Список деталей

R1, R2, R3 = 1 K,

R4, R6 = 4K7,

R5 = 1 M,

P1 = 47 K,

C1 = 10 мкФ / 25 В,

C2 = 470 мкФ / 25 В,

C3 = 0,22 мкФ / 400 В

D1 = 1N4007,

SCR = C 106

Сигнализация уровня воды с использованием SCR

На схеме показан простой Конфигурация схемы SCR, включающая в себя транзистор пары Дарлингтона для определения повышения уровня воды в резервуаре и SCR, который запускается через напряжение, полученное от эмиттера вышеуказанного транзистора.

Обращаясь к диаграмме, когда вода в резервуаре достигает уровня перелива, чтобы коснуться установленных точек срабатывания, T1 срабатывает из-за утечки напряжения через его основание и положительный. Сигнал, полученный от эмиттера проводящих транзисторов, немедленно запускает SCR и подключенный зуммер постоянного тока, который сигнализирует всю область ситуации.

Список деталей

R1 = 1 K,

R2 = 1 M,

C1 = 0,1 мкФ,

SCR1 = C 106,

B1 = зуммер переменного тока.

Цепь индикатора вскрытия двери, предоставляется по запросу

Схема, представленная ниже, была разработана мной в ответ на электронное письмо от г-на Ажана. Его сообщение:

Hello swagatam,

У меня проблема с построением схемы, которая соответствует моим требованиям ниже:

3 нормально замкнутых переключателя, прикрепленных к каждой двери (1 переключатель на 1 дверь) в моем доме, всякий раз, когда одна из дверей открывается, красный светодиод загорится и останется гореть, даже если дверь была повторно закрыта.То же самое и с двумя другими переключателями.

Причина: я хочу построить цепь, по которой я мог бы знать, какая дверь была открыта в моем доме. Чтобы не допустить проникновения злоумышленника в мой дом.

Я пытаюсь совместить эти 3 нормально замкнутых переключателя с 3 красными светодиодами, питающимися от батареи 9 В. Но не удалось.

Можете ли вы нарисовать мне простую схему, как я могу этого добиться?

Большое спасибо

Azhan

Малайзия

О схеме

Схема встроена в дверной выключатель (нормально закрытый, когда дверь закрыта), первоначально при отключенном питании.После выполнения подключений питание включается. SCR BT169 остается выключенным, потому что дверной переключатель заземляет положительное напряжение и препятствует его достижению затвором SCR. Светодиод также остается выключенным.

Теперь в этом положении, если кто-либо, возможно, злоумышленник открывает дверь, выключатель также открывается, пропуская напряжение на затворе, которое включает SCR и светодиод.

Благодаря блокирующей способности SCR, светодиод остается включенным, независимо от положения двери, независимо от того, сколько раз она закрывалась или открывалась.

У каждой двери должна быть одна такая цепь, но питание можно распределять от одной батареи.

Разработано и объяснено Swagatam

% PDF-1.2 % 10139 0 объект > эндобдж xref 10139 605 0000000016 00000 н. 0000012480 00000 п. 0000012671 00000 п. 0000012815 00000 п. 0000012850 00000 п. 0000012911 00000 п. 0000038018 00000 п. 0000038616 00000 п. 0000038689 00000 п. 0000038832 00000 п. 0000039024 00000 н. 0000039231 00000 п. 0000039446 00000 п. 0000039652 00000 п. 0000039867 00000 п. 0000040127 00000 п. 0000040404 00000 п. 0000040564 00000 п. 0000040770 00000 п. 0000040972 00000 п. 0000041159 00000 п. 0000041381 00000 п. 0000041584 00000 п. 0000041815 00000 п. 0000041944 00000 п. 0000042148 00000 п. 0000042361 00000 п. 0000042577 00000 п. 0000042853 00000 п. 0000043130 00000 н. 0000043263 00000 п. 0000043540 00000 п. 0000043673 00000 п. 0000043951 00000 п. 0000044099 00000 п. 0000044330 00000 п. 0000044519 00000 п. 0000044697 00000 п. 0000044921 00000 п. 0000045118 00000 п. 0000045333 00000 п. 0000045521 00000 п. 0000045720 00000 п. 0000045964 00000 п. 0000046100 00000 н. 0000046361 00000 п. 0000046575 00000 п. 0000046782 00000 п. 0000046990 00000 н. 0000047182 00000 п. 0000047445 00000 п. 0000047660 00000 п. 0000047893 00000 п. 0000048169 00000 н. 0000048445 00000 п. 0000048624 00000 н. 0000048802 00000 п. 0000048959 00000 н. 0000049102 00000 п. 0000049310 00000 п. 0000049524 00000 п. 0000049731 00000 п. 0000049963 00000 н. 0000050179 00000 п. 0000050392 00000 п. 0000050614 00000 п. 0000050845 00000 п. 0000051054 00000 п. 0000051333 00000 п. 0000051610 00000 п. 0000051820 00000 п. 0000052013 00000 н. 0000052207 00000 п. 0000052346 00000 п. 0000052553 00000 п. 0000052767 00000 п. 0000052954 00000 п. 0000053212 00000 п. 0000053425 00000 п. 0000053686 00000 п. 0000053963 00000 п. 0000054111 00000 п. 0000054239 00000 п. 0000054471 00000 п. 0000054616 00000 п. 0000054790 00000 п. 0000054950 00000 п. 0000055145 00000 п. 0000055378 00000 п. 0000055543 00000 п. 0000055776 00000 п. 0000055989 00000 п. 0000056204 00000 п. 0000056401 00000 п. 0000056596 00000 п. 0000056794 00000 п. 0000057005 00000 п. 0000057220 00000 п. 0000057434 00000 п. 0000057666 00000 п. 0000057870 00000 п. 0000058085 00000 п. 0000058242 00000 п. 0000058521 00000 п. 0000058715 00000 п. 0000058864 00000 п. 0000059077 00000 п. 0000059293 00000 п. 0000059508 00000 п. 0000059687 00000 п. 0000059965 00000 н. 0000060128 00000 п. 0000060276 00000 п. 0000060480 00000 п. 0000060695 00000 п. 0000060954 00000 п. 0000061140 00000 п. 0000061272 00000 п. 0000061480 00000 п. 0000061694 00000 п. 0000061955 00000 п. 0000062138 00000 п. 0000062268 00000 п. 0000062501 00000 п. 0000062760 00000 п. 0000062957 00000 п. 0000063190 00000 п. 0000063422 00000 п. 0000063653 00000 п. 0000063886 00000 п. 0000064070 00000 п. 0000064200 00000 н. 0000064416 00000 п. 0000064630 00000 н. 0000064890 00000 н. 0000065124 00000 п. 0000065312 00000 п. 0000065493 00000 п. 0000065669 00000 п. 0000065829 00000 п. 0000066106 00000 п. 0000066315 00000 п. 0000066412 00000 п. 0000066598 00000 п. 0000066764 00000 п. 0000067041 00000 п. 0000067275 00000 п. 0000067417 00000 п. 0000067630 00000 н. 0000067844 00000 п. 0000068106 00000 п. 0000068337 00000 п. 0000068552 00000 п. 0000068813 00000 п. 0000069016 00000 п. 0000069161 00000 п. 0000069398 00000 п. 0000069631 00000 п. 0000069838 00000 п. 0000070099 00000 н. 0000070314 00000 п. 0000070483 00000 п. 0000070649 00000 п. 0000070880 00000 п. 0000071093 00000 п. 0000071353 00000 п. 0000071585 00000 п. 0000071799 00000 п. 0000072012 00000 н. 0000072290 00000 п. 0000072506 00000 п. 0000072674 00000 п. 0000072838 00000 п. 0000073069 00000 п. 0000073300 00000 п. 0000073531 00000 п. 0000073764 00000 п. 0000073996 00000 п. 0000074207 00000 п. 0000074416 00000 п. 0000074631 00000 п. 0000074817 00000 п. 0000075028 00000 п. 0000075213 00000 п. 0000075475 00000 п. 0000075706 00000 п. 0000075907 00000 п. 0000076139 00000 п. 0000076401 00000 п. 0000076631 00000 п. 0000076773 00000 п. 0000077049 00000 п. 0000077227 00000 п. 0000077352 00000 п. 0000077478 00000 п. 0000077621 00000 п. 0000077852 00000 п. 0000078066 00000 п. 0000078280 00000 п. 0000078511 00000 п. 0000078744 00000 п. 0000078975 00000 п. 0000079207 00000 п. 0000079484 00000 п. 0000079716 00000 п. 0000079875 00000 п. 0000080042 00000 п. 0000080273 00000 п. 0000080504 00000 п. 0000080724 00000 п. 0000080939 00000 п. 0000081128 00000 п. 0000081331 00000 п. 0000081591 00000 п. 0000081837 00000 п. 0000082072 00000 п. 0000082213 00000 п. 0000082345 00000 п. 0000082523 00000 п. 0000082671 00000 п. 0000082855 00000 п. 0000083021 00000 п. 0000083239 00000 п. 0000083467 00000 п. 0000083618 00000 п. 0000083781 00000 п. 0000083932 00000 н. 0000084088 00000 п. 0000084249 00000 п. 0000084408 00000 п. 0000084561 00000 п. 0000084722 00000 п. 0000084880 00000 п. 0000085028 00000 п. 0000085203 00000 п. 0000085434 00000 п. 0000085664 00000 п. 0000085853 00000 п. 0000086047 00000 п. 0000086308 00000 п. 0000086521 00000 п. 0000086755 00000 п. 0000086904 00000 п. 0000087118 00000 п. 0000087379 00000 п. 0000087593 00000 п. 0000087871 00000 п. 0000088011 00000 п. 0000088126 00000 п. 0000088292 00000 п. 0000088526 00000 п. 0000088703 00000 п. 0000088915 00000 п. 0000089131 00000 п. 0000089390 00000 п. 0000089621 00000 н. 0000089809 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 0000090743 00000 п. 0000091023 00000 п. 0000091253 00000 п. 0000091468 00000 п. 0000091684 00000 п. 0000091962 00000 п. 0000092139 00000 п. 0000092313 00000 п. 0000092507 00000 п. 0000092698 00000 п. 0000092888 00000 п. 0000093148 00000 п. 0000093363 00000 п. 0000093595 00000 п. 0000093828 00000 п. 0000094061 00000 п. 0000094213 00000 п. 0000094435 00000 п. 0000094651 00000 п. 0000094865 00000 п. 0000095097 00000 п. 0000095329 00000 п. 0000095605 00000 п. 0000095838 00000 п. 0000096043 00000 п. 0000096199 00000 п. 0000096430 00000 н. 0000096662 00000 н. 0000096943 00000 п. 0000097147 00000 п. 0000097334 00000 п. 0000097518 00000 п. 0000097714 00000 п. 0000097929 00000 н. 0000098142 00000 п. 0000098403 00000 п. 0000098681 00000 п. 0000098858 00000 п. 0000099091 00000 п. 0000099289 00000 н. 0000099565 00000 н. 0000099700 00000 н. 0000099878 00000 н. 0000100093 00000 п. 0000100309 00000 н. 0000100523 00000 п 0000100756 00000 н. 0000100989 00000 н. 0000101222 00000 н. 0000101500 00000 н. 0000101730 00000 н. 0000101887 00000 н. 0000102092 00000 н. 0000102306 00000 н. 0000102481 00000 п. 0000102672 00000 н. 0000102884 00000 н. 0000103100 00000 н. 0000103332 00000 н. 0000103607 00000 н. 0000103837 00000 п. 0000103979 00000 п. 0000104255 00000 н. 0000104532 00000 н. 0000104730 00000 н. 0000104960 00000 н. 0000105121 00000 п. 0000105283 00000 п. 0000105558 00000 н. 0000105789 00000 н. 0000105953 00000 п. 0000106159 00000 н. 0000106371 00000 п. 0000106632 00000 н. 0000106862 00000 н. 0000107011 00000 п. 0000107290 00000 н. 0000107485 00000 н. 0000107681 00000 п. 0000107940 00000 п. 0000108154 00000 н. 0000108292 00000 н. 0000108491 00000 п. 0000108754 00000 н. 0000108966 00000 н. 0000109196 00000 п. 0000109426 00000 н. 0000109554 00000 п. 0000109750 00000 н. 0000110012 00000 н. 0000110225 00000 н. 0000110457 00000 н. 0000110686 00000 п. 0000110815 00000 н. 0000111076 00000 н. 0000111312 00000 н. 0000111543 00000 н. 0000111739 00000 н. 0000111970 00000 н. 0000112101 00000 п. 0000112292 00000 н. 0000112506 00000 н. 0000112694 00000 н. 0000112902 00000 н. 0000113161 00000 н. 0000113373 00000 н. 0000113539 00000 н. 0000113698 00000 н. 0000113873 00000 н. 0000114082 00000 н. 0000114296 00000 н. 0000114511 00000 н. 0000114743 00000 н. 0000115002 00000 н. 0000115216 00000 н. 0000115445 00000 н. 0000115624 00000 н. 0000115790 00000 н. 0000115991 00000 н. 0000116205 00000 н. 0000116417 00000 н. 0000116648 00000 н. 0000116925 00000 н. 0000117155 00000 н. 0000117311 00000 н. 0000117541 00000 н. 0000117802 00000 н. 0000118016 00000 н. 0000118293 00000 н. 0000118424 00000 н. 0000118557 00000 н. 0000118697 00000 н. 0000118837 00000 н. 0000118977 00000 н. 0000119117 00000 н. 0000119257 00000 н. 0000119397 00000 н. 0000119537 00000 н. 0000119677 00000 н. 0000119817 00000 н. 0000119957 00000 н. 0000120097 00000 н. 0000120237 00000 н. 0000120377 00000 н. 0000120517 00000 н. 0000120658 00000 н. 0000120799 00000 н. 0000120940 00000 н. 0000121081 00000 н. 0000121222 00000 н. 0000121363 00000 н. 0000121504 00000 н. 0000121645 00000 н. 0000121786 00000 н. 0000121927 00000 н. 0000122068 00000 н. 0000122209 00000 н. 0000122350 00000 н. 0000122491 00000 н. 0000122632 00000 н. 0000122773 00000 н. 0000122914 00000 н. 0000123055 00000 н. 0000123161 00000 н. 0000123265 00000 н. 0000123367 00000 н. 0000123470 00000 н. 0000123573 00000 н. 0000123676 00000 н. 0000123779 00000 п. 0000123882 00000 н. 0000123985 00000 н. 0000124088 00000 н. 0000124191 00000 н. 0000124294 00000 н. 0000124397 00000 н. 0000124500 00000 н. 0000124603 00000 н. 0000124706 00000 н. 0000124809 00000 н. 0000124912 00000 н. 0000125015 00000 н. 0000125119 00000 н. 0000125223 00000 н. 0000125327 00000 н. 0000125431 00000 н. 0000125535 00000 н. 0000125639 00000 п. 0000125743 00000 н. 0000125847 00000 н. 0000125951 00000 н. 0000126055 00000 н. 0000126159 00000 н. 0000126263 00000 н. 0000126367 00000 н. 0000126471 00000 н. 0000126575 00000 н. 0000126679 00000 н. 0000126783 00000 н. 0000126887 00000 н. 0000126991 00000 н. 0000127095 00000 н. 0000127199 00000 н. 0000127303 00000 н. 0000127407 00000 н. 0000127511 00000 н. 0000127615 00000 н. 0000127719 00000 н. 0000127823 00000 н. 0000127927 00000 н. 0000128031 00000 н. 0000128135 00000 н. 0000128239 00000 н. 0000128343 00000 н. 0000128447 00000 н. 0000128551 00000 н. 0000128655 00000 н. 0000128759 00000 н. 0000128863 00000 н. 0000128967 00000 н. 0000129071 00000 н. 0000129175 00000 н. 0000129279 00000 н. 0000129383 00000 н. 0000129487 00000 н. 0000129591 00000 н. 0000129695 00000 н. 0000129799 00000 н. 0000129903 00000 н. 0000130007 00000 н. 0000130111 00000 п. 0000130215 00000 н. 0000130319 00000 п. 0000130473 00000 п. 0000130666 00000 н. 0000130861 00000 н. 0000131055 00000 н. 0000131250 00000 н. 0000131463 00000 н. 0000131672 00000 н. 0000131870 00000 н. 0000132046 00000 н. 0000132227 00000 н. 0000132420 00000 н. 0000132635 00000 н. 0000132838 00000 н. 0000133050 00000 н. 0000133238 00000 н. 0000133466 00000 н. 0000133635 00000 н. 0000133840 00000 н. 0000134018 00000 н. 0000134210 00000 н. 0000134378 00000 п. 0000134577 00000 н. 0000134782 00000 н. 0000134997 00000 н. 0000135194 00000 н. 0000135361 00000 н. 0000135522 00000 н. 0000135704 00000 н. 0000135878 00000 н. 0000136052 00000 н. 0000136247 00000 н. 0000136425 00000 н. 0000136617 00000 н. 0000136780 00000 н. 0000136935 00000 п. 0000137129 00000 н. 0000137292 00000 н. 0000137459 00000 н. 0000137665 00000 н. 0000137837 00000 н. 0000138040 00000 н. 0000138253 00000 н. 0000139208 00000 н. 0000139262 00000 н. 0000139894 00000 н. 0000140084 00000 н. 0000140273 00000 н. 0000140666 00000 н. 0000140867 00000 н. 0000141048 00000 н. 0000141261 00000 н. 0000141467 00000 н. 0000141684 00000 н. 0000141854 00000 н. 0000142014 00000 н. 0000142193 00000 п. 0000142390 00000 н. 0000142587 00000 н. 0000142788 00000 н. 0000142996 00000 н. 0000143201 00000 н. 0000143396 00000 н. 0000143604 00000 н. 0000143628 00000 н. 0000143878 00000 н. 0000144127 00000 н. 0000144396 00000 н. 0000144608 00000 н. 0000144901 00000 н. 0000145163 00000 н. 0000145360 00000 н. 0000145531 00000 н. 0000145780 00000 н. 0000145834 00000 н. 0000145893 00000 н. 0000146069 00000 н. 0000146383 00000 п. 0000146555 00000 н. 0000146847 00000 н. 0000147036 00000 н. 0000147090 00000 н. 0000147284 00000 н. 0000147362 00000 н. 0000147528 00000 п. 0000147638 00000 п. 0000147859 00000 н. 0000148111 00000 п. 0000148322 00000 н. 0000148515 00000 н. 0000148784 00000 н. 0000149048 00000 н. 0000149417 00000 н. 0000149716 00000 н. 0000149927 00000 н. 0000150207 00000 н. 0000151079 00000 н. 0000151103 00000 н. 0000151559 00000 н. 0000151583 00000 н. 0000152036 00000 н. 0000152060 00000 н. 0000152608 00000 н. 0000152632 00000 н. 0000153123 00000 н. 0000153147 00000 н. 0000153633 00000 н. 0000153657 00000 н. 0000154201 00000 н. 0000154224 00000 н. 0000154305 00000 н. 0000012956 00000 п. 0000037992 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 10140 0 объект > эндобдж 10141 0 объект ху £ а?) / U (֎ ӯfR @ «Օ 3 rU ~ v) / P 65476 >> эндобдж 10142 0 объект [ 10143 0 руб. ] эндобдж 10143 0 объект > / F 10561 0 R >> эндобдж 10144 0 объект > эндобдж 10742 0 объект > транслировать s t ݕ! n VVY @ Ƚ [e6% | 1O (_a9 jiHAEg {_v $ & 謋; 0CdJWЇvWq @ ˚ ׬ f% D [`+ -% ɤf
Схемы приложений SCR — Самодельные проекты схем
В этой статье мы познакомимся со многими интересными схемами приложений SCR, а также изучим основные Особенности и свойства тринистора также называют тиристорным устройством.
Что такое SCR или тиристор?
SCR — это аббревиатура от Silicon Controlled Rectifier, поскольку название предполагает, что это своего рода диод или выпрямляющий агент, проводимостью или работой которого можно управлять с помощью внешнего триггера.
Это означает, что это устройство будет включаться или выключаться в ответ на внешний слабый сигнал или напряжение, очень похоже на транзистор, но сильно отличается по своим техническим характеристикам.
Распиновка SCR C106
Глядя на рисунок, мы видим, что SCR имеет три вывода, которые можно идентифицировать следующим образом:
Держа печатную сторону устройства обращенной к нам,
Правый концевой вывод называется » ворота».
Центральный вывод — «Анод», а
Левый конец — «Катод»
Как подключить тиристор
Затвор — это вход триггера SCR и требует триггера постоянного тока с напряжением около 2 В, постоянный ток в идеале должен быть более 10 мА. Этот триггер применяется между затвором и землей схемы, то есть положительный полюс постоянного тока идет на затвор, а отрицательный — на землю.
Проводимость напряжения между анодом и катодом включается, когда применяется триггер затвора, и наоборот.
Крайний левый вывод или катод SCR всегда должен быть подключен к заземлению цепи запуска, то есть заземление цепи запуска должно быть сделано общим путем подключения к катоду SCR, иначе SCR никогда не будет реагировать на применяемые триггеры.
Нагрузка всегда подключается через анод и напряжение питания переменного тока, которое может потребоваться для активации нагрузки.
SCR особенно подходят для переключения нагрузок переменного тока или импульсных нагрузок постоянного тока.Чистые или чистые нагрузки постоянного тока не будут работать с тиристорами, поскольку постоянный ток вызовет эффект фиксации на тиристорах и не позволит выключиться даже после удаления триггера затвора.
Схемы приложений SCR
В этой части мы рассмотрим некоторые из популярных приложений SCR, которые представлены в виде статического переключателя, сети с фазовой регулировкой, зарядного устройства SCR, контроллера температуры и аварийного устройства с одним источником. -светильная система
.
Series-Static-Switch
Последовательный полуволновой статический коммутатор можно увидеть на следующем рисунке.Когда переключатель нажат, чтобы разрешить подачу питания, ток на затворе SCR становится активным во время положительного цикла входного сигнала, включая SCR.
Резистор R1 контролирует и ограничивает величину тока затвора.
Во включенном состоянии напряжение VF между анодом и катодом тринистора снижается до уровня проводимости RL. Это приводит к резкому уменьшению тока затвора и минимальным потерям в схеме затвора.
Во время отрицательного входного цикла SCR отключается, потому что анод становится более отрицательным, чем катод.Диод D1 защищает SCR от реверсирования тока затвора.
Правая часть изображения выше показывает результирующую форму волны для тока нагрузки и напряжения. Форма волны выглядит как полуволновая подача через нагрузку.
Замыкание переключателя позволяет пользователю достичь уровня проводимости ниже 180 градусов при фазовых сдвигах, происходящих во время положительного периода входного сигнала переменного тока.
Для достижения углов проводимости от 90 ° до 180 ° можно использовать следующую схему.Эта конструкция аналогична описанной выше, за исключением резистора, который здесь выполнен в виде переменного резистора, и исключен ручной переключатель.
Сеть, использующая R и R1, обеспечивает должным образом управляемый ток затвора для SCR в течение положительного полупериода входного переменного тока.
При перемещении рычага ползунка переменного резистора R1 на максимум или в самую нижнюю точку ток затвора может стать слишком слабым, чтобы достичь затвора SCR, и это никогда не позволит SCR включиться.
С другой стороны, когда он перемещается вверх, ток затвора будет медленно увеличиваться, пока не будет достигнута величина включения тиристора. Таким образом, используя переменный резистор, пользователь может установить уровень тока включения для SCR в любом месте между 0 ° и 90 °, как показано в правой части вышеприведенной диаграммы.
Для значения R1, если оно довольно низкое, приведет к быстрому срабатыванию SCR, что приведет к аналогичному результату, полученному на первом рисунке выше (проводимость 180 °).
Однако, если значение R1 больше, потребуется более высокое положительное входное напряжение для срабатывания тринистора. Эта ситуация не позволила бы нам расширить контроль над фазовым сдвигом на 90 °, так как в этот момент входной сигнал находится на самом высоком уровне.
Если SCR не может срабатывать на этом уровне или для более низких значений входных напряжений при положительном наклоне цикла переменного тока, реакция будет точно такой же для отрицательных наклонов входного цикла.
Технически этот тип работы тринистора называется полуволновым регулированием фазы с переменным сопротивлением.
Этот метод может эффективно использоваться в приложениях, требующих управления среднеквадратичным током или мощностью нагрузки.
Зарядное устройство с SCR
Еще одно очень популярное применение SCR — это контроллеры зарядного устройства.
Базовую конструкцию зарядного устройства на базе SCR можно увидеть на следующей диаграмме. Затененная часть будет нашей основной областью обсуждения.
Работу вышеупомянутого зарядного устройства, управляемого SCR, можно понять с помощью следующего пояснения:
Входной пониженный переменный ток выпрямляется в двухполупериодном режиме через диоды D1, D2 и подается через выводы анода / катода SCR.Аккумулятор, который заряжается, можно увидеть последовательно с катодным выводом.
Когда аккумулятор находится в разряженном состоянии, его напряжение достаточно низкое, чтобы поддерживать SCR2 в выключенном состоянии. Из-за разомкнутого состояния SCR2 схема управления SCR1 ведет себя точно так же, как наш последовательный статический переключатель, описанный в предыдущих параграфах.
При правильном номинальном входном выпрямленном питании запускает SCR1 с током затвора, который регулируется R1.
Это мгновенно включает SCR, и аккумулятор начинает заряжаться через проводимость SCR анод / катод.
Вначале из-за низкого уровня разряженной батареи VR будет иметь более низкий потенциал, установленный предустановкой R5 или делителем потенциала.
В этот момент уровень VR будет слишком низким для включения стабилитрона 11 В. В непроводящем состоянии стабилитрон будет почти как разомкнутая цепь, в результате чего тиристор 2 будет полностью отключен из-за практически нулевого тока затвора.
Кроме того, наличие C1 гарантирует, что SCR2 никогда не будет случайно включен из-за скачков или скачков напряжения.
По мере зарядки аккумулятора напряжение на его клеммах постепенно повышается, и в конечном итоге, когда оно достигает установленного значения полного заряда, VR становится достаточно, чтобы включить стабилитрон 11 В, а затем включить SCR2.
Как только SCR2 срабатывает, он эффективно генерирует короткое замыкание, соединяя оконечный вывод R2 с землей и активируя делитель потенциала, созданный сетью R1, R2 на затворе SCR1.
Активация делителя потенциала R1 / R2 на затворе SCR1 вызывает мгновенное падение тока затвора SCR1, заставляя его отключиться.
Это приводит к отключению питания аккумулятора, что предотвращает чрезмерный заряд аккумулятора.
После этого, если напряжение батареи имеет тенденцию падать ниже заданного значения, стабилитрон 11 В выключается, в результате чего SCR1 снова включается, чтобы повторить цикл зарядки.
Управление нагревателем переменного тока с использованием SCR
На приведенной выше диаграмме показано классическое приложение для управления нагревателем с использованием SCR.
Схема предназначена для включения и выключения 100-ваттного нагревателя в зависимости от переключения термостата.
Здесь используется стеклянный ртутный термостат, который, как предполагается, чрезвычайно чувствителен к изменениям уровня температуры вокруг него.
Если быть точным, он может определять даже изменение температуры на 0,1 ° C.
Однако, поскольку эти типы термостатов обычно рассчитаны на работу с очень небольшими значениями тока в диапазоне 1 мА или около того, и поэтому они не слишком популярны в схемах контроля температуры.
В обсуждаемом приложении управления нагревателем SCR используется как усилитель тока для усиления тока термостата.
На самом деле, SCR не работает как традиционный усилитель, а скорее как датчик тока, который позволяет изменяющимся характеристикам термостата управлять переключением более высокого уровня тока SCR.
Мы видим, что питание на тиристор подается через нагреватель и полный мостовой выпрямитель, что позволяет использовать двухполупериодный выпрямленный постоянный ток для тиристора.
В течение периода, когда термостат находится в открытом состоянии, потенциал на конденсаторе емкостью 0,1 мкФ заряжается до уровня срабатывания потенциала затвора SCR посредством импульсов, генерируемых каждым выпрямленным импульсом постоянного тока.
Постоянная времени для зарядки конденсатора определяется произведением RC-элементов.
Это позволяет SCR проводить во время этих импульсных запусков полупериода постоянного тока, позволяя току проходить через нагреватель и обеспечивать необходимый процесс нагрева.
По мере того, как нагреватель нагревается и его температура повышается в заданной точке, активируется токопроводящий термостат и возникает короткое замыкание на конденсаторе 0,1 мкФ. Это, в свою очередь, отключает SCR и отключает питание нагревателя, в результате чего его температура постепенно падает, пока она не упадет до уровня, при котором термостат снова отключится, и SCR сработает.
Аварийная лампа с использованием SCR
В следующем приложении SCR рассказывается о конструкции аварийной лампы с одним источником, в которой батарея 6 В поддерживается в заряженном состоянии, так что подключенную лампу можно беспрепятственно включать при сбое питания. бывает.
При наличии питания двухполупериодный выпрямленный источник постоянного тока, использующий D1, D2, достигает подключенной лампы 6 В.
C1 может заряжаться до уровня, который немного ниже разницы между пиковым постоянным током полностью выпрямленного источника питания и напряжением на R2, что определяется входом источника питания и уровнем заряда батареи 6 В.
При любых обстоятельствах уровень потенциала катода SCR может быть выше, чем у его анода, а также напряжение между затвором и катодом остается отрицательным. Это гарантирует, что SCR остается в непроводящем состоянии.
Скорость зарядки подключенного аккумулятора определяется R1 и включается через диод D1.
Зарядка поддерживается только до тех пор, пока анод D1 остается более положительным, чем его катод.
При наличии входного напряжения двухполупериодное выпрямление на аварийной лампе сохраняет ее включенным.
Во время сбоя питания конденсатор C1 начинает разряжаться через D1, R1 и R3 до момента, когда катод SCR1 становится менее положительным, чем его катод.
Кроме того, тем временем переход R2, R3 становится положительным, что приводит к увеличению напряжения между затвором и катодом для SCR, что приводит к его включению.
Теперь SCR срабатывает и позволяет батарее подключаться к лампе, мгновенно освещая ее через питание от батареи.
Лампа может оставаться в зажженном состоянии, как ни в чем не бывало.
Когда питание возвращается, конденсаторы C1 снова перезаряжаются, в результате чего SCR выключается и отключает питание лампы от батареи, так что теперь лампа светится через входной источник постоянного тока.
Разные приложения SCR, собранные с этого веб-сайта
Простая сигнализация дождя:
Вышеупомянутая схема сигнализации дождя может использоваться для включения нагрузки переменного тока, такой как лампа, автоматически складывающаяся крышка или абажур.
Датчик изготавливается путем прикрепления к металлическим штифтам, винтам или аналогичному металлу поверх пластикового корпуса.Провода из этих металлов подключаются к базе каскада запускающего транзистора.
Датчик — единственная часть цепи, которая находится на открытом воздухе и предназначена для обнаружения дождя.
Когда начинается дождь, капли воды перекрывают металл датчика.
Небольшое напряжение начинает течь через металлы датчика и достигает базы транзистора, транзистор немедленно проводит и подает требуемый ток затвора на SCR.
SCR также реагирует и включает подключенную нагрузку переменного тока для открытия автоматической крышки или просто сигнал тревоги для исправления ситуации по желанию пользователя.
SCR охранная сигнализация
В предыдущем разделе мы обсуждали особое свойство SCR, когда он фиксируется в ответ на нагрузки постоянного тока.
Схема, описанная ниже, эффективно использует указанное выше свойство SCR для срабатывания сигнализации в ответ на возможную кражу.
Здесь сначала SCR удерживается в выключенном положении, пока его затвор остается установленным или закрепленным с потенциалом земли, который является корпусом актива, который требуется защитить.
Если попытка украсть актив осуществляется путем откручивания соответствующего болта, потенциал земли на SCR снимается, и транзистор активируется через соответствующий резистор, подключенный к его базе и положительному полюсу.
SCR также мгновенно срабатывает, потому что теперь он получает напряжение на затворе от эмиттера транзистора и фиксирует сигнал тревоги подключенного постоянного тока.
Сигнализация остается включенной до тех пор, пока ее не выключит вручную, надеюсь, фактический владелец.
Простое зарядное устройство для ограждения, схема Energizer
SCR идеально подходят для создания цепей зарядного устройства для ограждения.Зарядным устройствам Fence в первую очередь требуется каскад генератора высокого напряжения, где крайне необходимо устройство переключения высокого напряжения, такое как SCR. Таким образом, тиристоры становятся особенно подходящими для таких приложений, где они используются для создания требуемых высоких напряжений дуги.
Цепь CDI для автомобилей:
Как объяснено в приведенной выше заявке, SCR также широко используются в автомобилях в их системах зажигания. В цепях зажигания емкостного разряда или системах CDI используются тиристоры для генерации переключения высокого напряжения, необходимого для процесса зажигания или для запуска зажигания транспортного средства.
2.11: Тиристоры — рабочая сила LibreTexts
Шокли предложил четырехслойный диодный тиристор в 1950 году. Он был реализован только спустя годы в General Electric. Теперь доступны SCR для регулирования уровней мощности от ватт до мегаватт. Самые маленькие устройства, упакованные как малосигнальные транзисторы, переключают 100 миллиампер при напряжении около 100 В переменного тока. Самые большие упакованные устройства имеют диаметр 172 мм, коммутируют 5600 А при 10 000 В переменного тока. SCR наивысшей мощности может состоять из цельной полупроводниковой пластины диаметром несколько дюймов (100 мм).
Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR): (a) профиль легирования, (b) эквивалентная схема BJT.
Кремниевый управляемый выпрямитель представляет собой четырехслойный диод с подключением затвора, как показано на рисунке выше (а). При включении он проводит как диод для одной полярности тока. Если не сработал, он не проводит. Работа объяснена в терминах эквивалента составного подключенного транзистора на рисунке выше (b). Положительный сигнал запуска подается между выводами затвора и катода.Это заставляет транзистор, эквивалентный NPN, проводить. Коллектор проводящего транзистора NPN тянет низкий уровень, перемещая базу PNP в направлении ее напряжения коллектора, что заставляет PNP проводить. Коллектор проводящего PNP тянет вверх, перемещая основание NPN в направлении его коллектора. Эта положительная обратная связь (регенерация) усиливает уже проводимое состояние NPN. Более того, NPN теперь будет проводить даже при отсутствии стробирующего сигнала. Как только SCR проводит, он продолжает работать до тех пор, пока присутствует положительное анодное напряжение.Для показанной батареи постоянного тока это навсегда. Однако тиристоры чаще всего используются с переменным током или пульсирующим постоянным током. Проводимость прекращается с истечением положительной половины синусоиды на аноде. Более того, наиболее практичные схемы SCR зависят от цикла переменного тока, идущего от нуля до отсечки, или переключает SCR.
На рисунке ниже (а) показан профиль легирования SCR. Обратите внимание, что катод, который соответствует эквивалентному эмиттеру NPN-транзистора, сильно легирован, как указывает N ⁺.Анод также сильно легирован (P ⁺). Это эквивалентный эмиттер PNP-транзистора. Два средних слоя, соответствующие базовым и коллекторным областям эквивалентных транзисторов, менее легированы: N ^— и P. Этот профиль в тиристорах большой мощности может быть распределен по всей полупроводниковой пластине значительного диаметра.
Тиристоры: (a) поперечное сечение, (b) символ кремниевого управляемого выпрямителя (SCR), (c) символ запорного тиристора (GTO).
Схематические символы для SCR и GTO показаны на рисунках выше (b и c). Основной символ диода указывает на то, что проводимость от катода к аноду однонаправлена, как у диода. Добавление вывода затвора указывает на контроль проводимости диода. Выключатель выключения затвора (GTO) имеет двунаправленные стрелки вокруг вывода затвора, что указывает на то, что проводимость может быть отключена отрицательным импульсом, а также инициирована положительным импульсом.
В дополнение к широко распространенным SCR на основе кремния были произведены экспериментальные устройства из карбида кремния.Карбид кремния (SiC) работает при более высоких температурах и обладает большей теплопроводностью, чем любой металл, уступая алмазу. Это должно позволить использовать устройства с физической мощностью меньше или с большей мощностью.
Обзор
тиристоры
являются наиболее распространенным членом семейства тиристорных четырехслойных диодов.
Положительный импульс, приложенный к затвору SCR, запускает его в проводимость. Проводимость продолжается, даже если стробирующий импульс удален. Проводимость прекращается только тогда, когда напряжение между анодом и катодом падает до нуля.
SCR
чаще всего используются с источником переменного тока (или пульсирующим постоянным током) из-за непрерывной проводимости.
Выключатель выключения затвора (GTO) может быть отключен подачей отрицательного импульса на затвор.
Выключатель
SCR мегаватт мощности, до 5600 А и 10 000 В.
Тиристорные устройства защиты от перенапряжения (TSPD) Интернет-магазин
Дополнительная информация о силовых тиристорах …
Что такое силовой тиристор?
Тиристор или кремниевый выпрямитель (SCR) — это твердотельный компонент, который используется для переключения и управления потоком электрического тока.Из-за прочности тиристоров они часто используются в приложениях с большими токами. Тиристоры начнут проводить ток, когда они получат определенное напряжение на своем выводе затвора, и продолжат проводить ток даже после того, как это напряжение будет снято с вывода затвора. Поэтому тиристоры используются в качестве регуляторов тока благодаря этим характеристикам, а также широкому диапазону номинальной мощности.
Типы силовых тиристоров
Существует много различных типов силовых тиристоров.В Future Electronics мы храним многие из наиболее распространенных типов, классифицируемых по напряжению в открытом состоянии, напряжению в закрытом состоянии, току в рабочем состоянии, току в закрытом состоянии, максимальному току срабатывания затвора, типу упаковки и максимальному среднеквадратичному току в открытом состоянии. Параметрические фильтры на нашем веб-сайте могут помочь уточнить результаты поиска в зависимости от требуемых характеристик.
Наиболее распространенные значения для напряжения в открытом состоянии — 1,55 В и 1,6 В. Мы также предлагаем силовые тиристоры с напряжением в открытом состоянии до 1,75 кВ. Напряжение в закрытом состоянии может находиться в диапазоне от 30 В до 2200 В, при этом 600 В является наиболее распространенным значением.
Силовые тиристоры от Future Electronics
Future Electronics предлагает широкий выбор тиристоров от нескольких производителей при поиске мощных тиристоров для тиристорной схемы симистора или для любых схем или приложений, которые могут потребовать силовой тиристор. Просто выберите один из технических атрибутов силового тиристора ниже, и результаты поиска будут быстро сужены в соответствии с потребностями вашего конкретного применения силового тиристора.
Если у вас есть предпочтительный бренд, мы имеем дело с несколькими.Вы можете легко уточнить результаты поиска мощных тиристоров, щелкнув нужную марку мощных тиристоров ниже в нашем списке производителей.
Приложения для силовых тиристоров:
Силовые тиристоры используются в приложениях, где присутствуют высокие напряжения и токи. Обычно они используются для управления переменным током. Силовые тиристоры также могут использоваться в качестве элементов управления для фазных регуляторов.
Выбор правильного силового тиристора:
Если вы ищете правильные силовые тиристоры, с FutureElectronics.com, вы можете фильтровать результаты по различным атрибутам: по напряжению в открытом состоянии (800 мВ, 1,55 В, 1,6 В), напряжению в закрытом состоянии (30 В, 400 В, 600 В, 800 В,…) и максимальному значению. Ток срабатывания затвора (от 1 мкА до 150 А), и это лишь некоторые из них.
Вы сможете найти подходящие высокомощные тиристоры для ваших тиристорных схем симистора или для приложений, требующих силовых тиристорных схем.
Силовые тиристоры в упаковке, готовой к производству или в количестве для НИОКР
Если количество силовых тиристоров, которое вам требуется, меньше, чем полная катушка, мы предлагаем покупателям многие из наших силовых тиристоров в ламповых или отдельных количествах, которые помогут вам избежать ненужный излишек.
Кроме того, Future Electronics предлагает клиентам уникальную программу таможенных складских запасов, которая предназначена для устранения потенциальных проблем, которые могут возникнуть из-за непредсказуемых поставок продуктов, содержащих необработанные металлы, и продуктов с длительным или нестабильным сроком поставки. Поговорите с ближайшим к вам отделением Future Electronics и узнайте больше о том, как избежать возможного дефицита.
Тиристорная максимальная токовая защита — Cypress Developer Community
Тиристор — это силовой полупроводниковый прибор.Его также можно назвать кремниевым выпрямителем. Тиристор имеет на один управляющий вентиль больше, чем выпрямительный диод, и управляется в одном направлении. Благодаря своей высокой эффективности, хорошим характеристикам управления, долгому сроку службы и небольшим размерам он получил широкое распространение. Технология применения тиристоров в основном предназначена для преобразования мощности и управления, которые можно условно разделить на следующие аспекты:
1 Управляемое выпрямление
Выпрямитель, состоящий из тиристоров, может не только преобразовывать переменный ток в постоянный, как выпрямительный диодный выпрямитель, но и также может удобно управлять выходным напряжением постоянного тока при неизменном напряжении переменного тока, которым можно управлять выпрямлением.
2 Регулировка переменного напряжения и регулировка мощности
Коммутационные характеристики тиристора заменяют устаревший контактный регулятор напряжения, индукционный регулятор напряжения и регулирование напряжения реактора точки насыщения. Тиристор используется для преобразования переменного тока в переменный переменный ток, который в основном используется для управления освещением, температурой, а также для регулирования напряжения и скорости двигателей переменного тока.
3 Регулировка прерывистого потока
Регулировка напряжения прерывателя — это преобразование постоянного тока в переменный постоянный ток, который широко используется в передаче регулирования скорости транспортных средств от дополнительных источников энергии, таких как городские трамваи и электровозы.
4 Бесконтактный статический выключатель питания
Тиристоры используются в качестве компонентов переключения мощности вместо контакторов и реле для частой работы и высокочастотных ситуаций.
Широкое применение тиристоров принесло нам много удобства в производстве и эксплуатации. Ниже рассматривается максимальная токовая защита тиристоров. Когда компоненты тиристорного устройства выходят из строя или выходят из строя, инвертор циркулирующего тока выходит из строя в системе реверсивной передачи, и производственное оборудование передающего устройства перегружается, и механический отказ вызывает блокировку двигателя и т. Д., все это приведет к тому, что ток, протекающий через компонент выпрямителя, значительно превысит его нормальный рабочий ток. Токовая перегрузка тиристора намного хуже, чем у обычного электрооборудования, и перегрузка по току неизбежна, поэтому больше внимания следует уделять максимальной токовой защите тиристора. Задача защиты от перегрузки по току состоит в том, чтобы быстро устранить явление перегрузки по току до того, как компонент выйдет из строя, если в цепи возникнет перегрузка по току. Существует четыре основных типа защиты тиристоров от перегрузки по току:
⑴ Чувствительная релейная защита от перегрузки по току
Реле может быть установлено в тормоз переменного или постоянного тока.Когда происходит перегрузка по току, он срабатывает и размыкает выключатель мощности трафика. Поскольку для срабатывания переключателя мощности реле максимального тока требуется около 0,2 с, он должен сотрудничать с мерами по ограничению чрезмерного значения тока короткого замыкания, в противном случае не будет слишком поздно защитить тиристор.
⑵ Ограничение тока и защита от сдвига фазы импульса
Трансформатор переменного тока формирует схему обнаружения переменного тока через выпрямительный мост для получения сигнала напряжения, который может отражать величину переменного тока для управления триггерной схемой тиристора .Когда выходная клемма выпрямителя перегружена и увеличивается постоянный ток, увеличивается и переменный ток. Выходное напряжение схемы обнаружения превышает определенное значение, что приводит к выходу из строя стабилитрона, и импульс запуска управляющего тиристора увеличивается, чтобы снизить выходное напряжение. Постоянный ток перегрузки уменьшается для достижения цели ограничения тока, а значение ограничения тока нагрузки можно регулировать с помощью потенциометра. При сильном перегрузке по току или коротком замыкании ток короткого замыкания быстро возрастает.В это время контроль ограничения тока может не сработать, и ток превысил допустимое значение. Чтобы как можно скорее устранить ток короткого замыкания при полностью управляемом выпрямлении большой индуктивной нагрузки, пусковой импульс тиристора можно контролировать так, чтобы он быстро увеличивался за пределами диапазона фазового сдвига состояния выпрямления, и отрицательное напряжение появляется на выходной терминал мгновенно, и схема переходит в состояние инвертора, чтобы уменьшить ток повреждения. Он быстро спадает до нуля.
⑶ Защита от быстрого переключения постоянного тока
В случаях с большой емкостью, высокими требованиями и частыми короткими замыканиями, быстрый переключатель постоянного тока, установленный на стороне постоянного тока, может использоваться для защиты от перегрузки и короткого замыкания на стороне постоянного тока. Этот вид быстрого выключателя специально разработан, его время переключения составляет всего 0,2 мс, а общее время гашения дуги составляет всего 25 мс ～ 30 мс.
⑷ Быстродействующий предохранитель
Предохранитель является наиболее простым и эффективным средством защиты.С целью уменьшения перегрузки по току тиристоров и компонентов кремниевого выпрямителя, быстродействующий предохранитель специально изготавливается под названием быстродействующий. Он обладает быстродействующими характеристиками и может достигать 5-кратного номинального тока при протекании. Когда время плавления составляет менее 0,02 с при нормальном токе короткого замыкания, это может гарантировать, что ток короткого замыкания будет быстро плавиться до того, как транзистор будет поврежден, что подходит для случаев защиты от короткого замыкания.
Короче говоря, защита от перегрузки по току основана на допустимой перегрузочной способности тиристора, пытаясь ограничить пиковое значение тока короткого замыкания с помощью чувствительных мер защиты, чтобы продолжительность тока короткого замыкания была как можно короче. , чтобы защитить тиристор.
No related posts.

Схемы управления тиристорами. Фазосдвигающее устройство

Фазосдвигающее устройство (ФСУ)

22 Ключи на тиристорах — СтудИзба

Рекомендуемые файлы

Схемы тиристорных прерывателей

Сварочный аппарат на мощных тиристорах

Самодельная электроника в быту

Схема сварочного аппарата на тиристорах

принцип работы, схемы и т.д.

Принцип действия триодного тиристора

Переключатель гирлянд на транзисторах и тиристорах » Паятель.Ру

🚀 Доклад на тему «Схемы управления тиристорами»

тиристоров в цепях постоянного тока

Рис. 6.1.1 Управление постоянным током с помощью тиристора

Коммутация постоянного тока

Рис. 6.1.2 Защита лома от перенапряжения

SCR Цепи лома

Как сделать простые схемы SCR

Как функционируют тринисторы. Однако, как только уровень запуска пересекает оптимальное значение, SCR может перейти в режим полной проводимости.

Цепи приложений

Цепь индикатора вскрытия двери, предоставляется по запросу

Схемы приложений SCR — Самодельные проекты схем

Что такое SCR или тиристор?

Распиновка SCR C106

Как подключить тиристор

Схемы приложений SCR

Series-Static-Switch

Зарядное устройство с SCR

Управление нагревателем переменного тока с использованием SCR

Аварийная лампа с использованием SCR

Разные приложения SCR, собранные с этого веб-сайта

Простая сигнализация дождя:

SCR охранная сигнализация

Простое зарядное устройство для ограждения, схема Energizer

Цепь CDI для автомобилей:

2.11: Тиристоры — рабочая сила LibreTexts

Обзор

Тиристорные устройства защиты от перенапряжения (TSPD) Интернет-магазин

Дополнительная информация о силовых тиристорах …

Тиристорная максимальная токовая защита — Cypress Developer Community

Добавить комментарий Отменить ответ