Tiristorske tehnike komutacije

Da bi se uključio tiristor, postoje različite metode aktiviranja u kojima se impuls okidača primjenjuje na njegovom priključku vrata. Isto tako, postoje razne tehnike za isključiti tiristor, ove tehnike su pozvani Tiristorska komutacijske tehnike. To se može postići vraćanjem tiristora u stanje blokiranja prema naprijed iz stanja provodljivosti naprijed. Da bi se tiristor doveo u stanje blokiranja prema naprijed, struja naprijed smanjuje se ispod razine zadržavanja struje. U svrhu kondicioniranja snage i upravljanja snagom vodljivi tiristor mora se pravilno komutirati.

U ovom uputstvu objasnit ćemo različite tehnike komutacije tiristora. O tiristoru i njegovim pokretačkim metodama već smo objasnili u našem prethodnom članku.

Postoje uglavnom dvije tehnike za tiristorsku komutaciju: prirodna i prisilna. Tehnika prisilne komutacije dalje je podijeljena u pet kategorija, a to su klasa A, B, C, D i E.

Ispod je klasifikacija:

• Prirodna komutacija
• Prisilna komutacija
  • Klasa A: Samopomoć ili komutacija opterećenja
  • Klasa B: Rezonantno-impulsna komutacija
  • Klasa C: Komplementarna komutacija
  • Klasa D: Impulsna komutacija
  • Klasa E: Vanjska komutacija pulsa

Prirodna komutacija

Prirodna komutacija događa se samo u izmjeničnim krugovima i nazvana je tako jer ne zahtijeva vanjski krug. Kada pozitivni ciklus dosegne nulu, a anodna struja jednaka nuli, odmah se na tiristor primijeni obrnuti napon (negativni ciklus) koji uzrokuje isključivanje tiristora.

Prirodna komutacija javlja se u regulatorima izmjeničnog napona, ciklokonverterima i fazno upravljanim ispravljačima.

Prisilna komutacija

Kao što znamo, u istosmjernim krugovima nema prirodne nulte struje poput prirodne komutacije. Dakle, prisilna komutacija koristi se u istosmjernim krugovima i naziva se i istosmjernom komutacijom. Potrebni su komutacijski elementi poput induktivnosti i kapacitivnosti da bi se na silu smanjila anodna struja tiristora ispod vrijednosti struje zadržavanja, zbog čega se naziva Prisilna komutacija. U krugovima choppera i invertera koristi se uglavnom prisilna komutacija. Prisilna komutacija podijeljena je u šest kategorija, koje su objašnjene u nastavku:

1. Klasa A: Samopomoć ili komutacija opterećenja

Klasa A također se naziva i "Samokomutacija" i to je jedna od najčešće korištenih tehnika među svim tehnikama tiristorske komutacije. U donjem krugu, prigušnica, kondenzator i otpornik čine drugi poredak pod vlažnim krugom.

Kad počnemo napajati ulazni napon u krug, tiristor se neće UKLJUČITI, jer za uključivanje zahtijeva impuls vrata. Sada, kada se tiristor UKLJUČI ili prilagodi naprijed, struja će teći kroz prigušnicu i puni kondenzator do vršne vrijednosti ili jednake ulaznom naponu. Sada, kad se kondenzator potpuno napuni, polaritet induktora postaje obrnut i induktor se počinje suprotstavljati protoku struje. Zbog toga se izlazna struja počinje smanjivati ​​i dosezati nulu. Trenutno je struja ispod zadržavajuće struje tiristora, pa se tiristor ISKLJUČUJE.

2. Klasa B:

Komutacija klase B naziva se i rezonantno-impulsnom komutacijom. Postoji samo mala promjena između kruga razreda B i razreda A. U klasi B LC rezonantni krug povezan je paralelno, dok je u klasi A u seriji.

Sada, dok primjenjujemo ulazni napon, kondenzator se počinje puniti do ulaznog napona (Vs), a tiristor ostaje obrnuto pristran dok se ne primijeni impuls vrata. Kada primijenimo impuls vrata, tiristor se UKLJUČUJE i sada struja počinje teći iz oba smjera. Ali, tada konstantna struja opterećenja teče kroz serijski spojeni otpor i induktivitet zbog velike reaktancije.

Tada kroz LC rezonantni krug teče sinusoidna struja za punjenje kondenzatora obrnutim polaritetom. Dakle, obrnuti napon pojavljuje preko tiristora, što uzrokuje trenutnu Ic (komutacijski trenutni) da se suprotstave protok anode struja _A. Stoga, zbog ove suprotne komutacijske struje, kada je anodna struja sve manja od zadržavajuće, Tiristor se ISKLJUČUJE.

3. Razred C:

Komutacija klase C naziva se i komplementarnom komutacijom. Kao što vidite donji krug, paralelno postoje dva tiristora, jedan je glavni, a drugi pomoćni.

U početku su i tiristor u isključenom stanju, a napon na kondenzatoru je također nula. Sada, dok se impuls na vratima primjenjuje na glavni tiristor, struja će početi teći iz dva puta, jedan je iz R1-T1, a drugi je R2-C-T1. Stoga se kondenzator također počinje puniti do vršne vrijednosti jednake ulaznom naponu s polaritetom ploče B pozitivne i ploče A negativne.

Sada, dok se impuls na vratima primjenjuje na tiristor T2, on se UKLJUČUJE i negativan polaritet struje pojavljuje se na tiristoru T1 zbog čega se T1 isključuje. I, kondenzator se počinje puniti obrnutim polaritetom. Jednostavno možemo reći da kada se T1 UKLJUČI, isključuje se T2, a kako se T2 UKLJUČUJE, isključuje se T1.

4. Klasa D:

Komutacija klase D naziva se i impulsna komutacija ili komutacija napona. Kao klasa C, komutacijski krug klase D također se sastoji od dva tiristora T1 i T2 i oni su imenovani glavnim, odnosno pomoćnim. Ovdje dioda, prigušnica i pomoćni tiristor čine komutacijski krug.

U početku su i tiristor u isključenom stanju, a napon na kondenzatoru C također je nula. Sada dok primjenjujemo ulazni napon i aktiviramo tiristor T1, struja opterećenja počinje teći kroz njega. I, kondenzator se počinje puniti polaritetom ploče A negativne i ploče B pozitivne.

Sada, dok aktiviramo pomoćni tiristor T2, glavni tiristor T1 se ISKLJUČUJE i kondenzator počinje puniti suprotnim polaritetom. Kad se napuni, uzrokuje isključivanje pomoćnog tiristora T2, jer kondenzator ne dopušta protok struje kroz njega kad se potpuno napuni.

Stoga će izlazna struja također biti nula, jer su u ovoj fazi zbog oba tiristora u isključenom stanju.

5. Razred E:

Komutacija klase E naziva se i vanjskom impulsnom komutacijom. Sada možete vidjeti na shemi sklopa, Tiristor je već u prednaklonu. Dakle, dok aktiviramo tiristor, struja će se pojaviti pri opterećenju.

Kondenzator u krugu koristi se za dv / dt zaštitu tiristora, a impulsni transformator služi za ISKLJUČIVANJE tiristora.

Sada, kada dajemo impuls kroz impulsni transformator, suprotna će struja teći u smjeru katode. Ovo nasuprot struje protive protok anode struje, a ako I _A - I _P <I _H Tiristorska će se isključiti.

Gdje I je Anoda struja, da _P je puls i struja I _H drži struje.