14-04-2020-ЭЛЕКТРОНИКА-1.1-ГЛАЗАЧЕВ (1171923), страница 27

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 27)

Весьи его условное графическое обозначение (б)ток через полупроводниковую структурупри такой полярности источника будет протекать через область p1 . Четвертый переход П 4 будетвключен в прямом направлении и через него будет проходить инжекция электронов. Значит, при данной полярности источника рабочая структура симистора представляет собой p1  n2  p2  n3 структуру, аналогичную структуре обычного тиристора, работа которого уже была рассмотрена выше.При смене полярности на противоположную (указана в скобках) уже будет закрыт переход П 4 , а переход П1 будет открыт. Структура симистора становится n1  p1  n2  p2 , то есть опять аналогичнаструктуре обычного тиристора, но направленного в противоположную сторону.

Таким образом, всхемном отношении симистор можно представить в виде двух встречно-параллельных тиристоров.Симистор имеет вольт-амперную характеристику, симметричную относительно начала координат (рис. 5.15), что и нашло отражение в его названии.Выводы:1. Тиристор представляет собой полупроводниковый прибор,IАкоторый используется для переключения в электрических цепях. Длятиристора характерны два устойчивых состояния: открытое и закрытое.I у  I у спр I у2I у12. При открытии тиристораIу  0происходит компенсация обратногонапряжения на среднем (коллекторном) переходе за счёт накопленияизбыточных зарядов, смещающихU АКпереход в прямом направлении.3.

В тринисторе происходит открытие прибора за счёт подачи небольшого управляющего тока.4. Симистор – прибор, которыйимеет одинаковые вольт-амперныеРис. 5.15. Вольт-амперная характеристика симисторахарактеристики при различных полярностях приложенного напряжения.5.4. Основные параметры тиристоровСиловые тиристоры характеризуются параметрами, аналогичными тем, которые рассматривались выше для силовых диодов. Но, кроме того, в технических условиях приводятся параметры цепи97А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийуправления тиристоров, а также дополнительные параметры, характеризующие силовую цепь тиристора:1.

Напряжение переключения: постоянное – U прк , импульсное – U прк и (десятки – сотнивольт).2. Напряжение в открытом состоянии U ос – падение напряжения на тиристоре в открытомсостоянии ( 13 В).3. Обратное напряжение U обр – напряжение, при котором тиристор может работать длительное время без нарушения его работоспособности (единицы – тысячи вольт).4. Постоянное прямое напряжение в закрытом состоянии U зс – максимальное значениепрямого напряжения, при котором не происходит включение тиристора (единицы – сотни вольт).5. Неотпирающее напряжение на управляющем электроде U у нот – наибольшее напряжение, не вызывающее отпирание тиристора (доли вольт).6. Запирающее напряжение на управляющем электроде U уз – напряжение, обеспечивающеетребуемое значение запирающего тока управляющего электрода (единицы – десятки вольт).7.

Ток в открытом состоянии I ос – максимальное значение тока открытого тиристора (сотнимиллиампер – сотни ампер).8. Обратный ток I обр (доли миллиампер).9. Отпирающий ток I у от – наименьший ток управляющего электрода, необходимый длявключения тиристора (десятки миллиампер).10. Ток утечки I ут – это ток, протекающий через тиристор с разомкнутой цепью управленияпри прямом напряжении между анодом и катодом.11. Ток удержания I уд – минимальный прямой ток, проходящий через тиристор при разомкнутой цепи управления, при котором тиристор еще находится в открытом состоянии.12. Время включения t вкл – это время от момента подачи управляющего импульса до моментаснижения напряжения U АК тиристора до 10 % от начального значения при работе на активнуюнагрузку (единицы – десятки микросекунд).13.

Время выключения tвыкл , называемое также временем восстановления управляющей способности тиристора. Это время от момента, когда прямой ток тиристора становится равным нулю, домомента, когда прибор снова будет способен выдерживать прямое напряжение между анодом и катодом. Это время в основном определяется временем рассасывания неосновных носителей в зонахполупроводника (десятки – сотни микросекунд).5.5. Применение тиристоровСиловые тиристоры получили широкое применение в различных областях силовой электроники благодаря своим управляющим свойствам.В первую очередь это касается устройств преобразовательной техники, таких, как управляемые выпрямители, регуляторы напряжения и др.

Рассмотрим наиболее характерные примеры их применения.5.5.1. Управляемые выпрямителиПростейшей схемой управляемого выпрямителя является однофазная однополупериоднаясхема (рис. 5.16, а). Эта схема идентична схеме на рис. 2.24, c той лишь разницей, что вместо неуправляемого силового вентиля VD здесь используется тиристор VS – прибор с частичной управляемостью.На интервале ( 0  ) полярность ЭДC e2  2 E 2 sin  на вторичной обмотке трансформаторатакая, как показана на рис. 5.16, б.По отношению к тиристору VS это прямая полярность, но в отличие от обычного диода тиристор может включиться только при подаче на его управляющий электрод сигнала управления от98А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийe2бСУTu112VS  e2idId  IdRd U d вudaUdгРис. 5.16.

Схема (а) и временные диаграммы (б) управляемого выпрямителяуправляющего устройства – системы управления (СУ). До поступления сигнала тиристор будет находиться в закрытом состоянии и тока пропускать не будет, несмотря на то, что к его аноду приложенположительный потенциал относительно катода. Пусть сигнал управления поступит от системыуправления на тиристор в точке 1 , со сдвигом на угол  относительно начала координат, и начнетпроводить ток нагрузки (рис.

5.17, г)e2 E2id  2 sin  .(5.5)RdRdПадение напряжения на нагрузке при этом будет равно:u d i d Rd  2 E 2 sin  .(5.6)В точке  полярность e2 изменится на противоположную и тиристор закроется (естественнаякоммутация), так как по отношению к нему эта полярность будет обратной, запирающей. На интервале (  2 ) тиристор открываться не может. В точке 2 полярность снова станет прямой, по отношению к тиристору, но он откроется только в точке ( 2   ), когда снова поступит сигнал управленияи т.д.Постоянную составляющую напряжения на нагрузке (выпрямленного напряжения) найдем, как1Ud 22 E2 sin d 2 E21  cos  .2(5.7)Если менять угол  в пределах от 0 до  , то получим:2 2E2U d max  U d 0,45 E 2 , U d min  U d 0.02То есть, меняя угол  от 0 до  , изменяем постоянную составляющую выпрямленного напряжения в пределах от U d max  0,45 E 2 до 0 .Угол  называется углом управления.По этому же принципу осуществляется регулирование выпрямленного напряжения во всех других рассмотренных ранее схемах выпрямления, если вместо обычных силовых диодов у них использовать управляемые вентили – тиристоры.5.5.2.

Регуляторы переменного напряженияДля регулирования переменного напряжения в нагрузке широкое применение получили тиристорные регуляторы. Простейшая схема такого регулятора приведена на рис. 5.17, а. Два тиристораVS1 и VS 2 включены встречно-параллельно в цепь нагрузки zн . Каждый тиристор работает на своём полупериоде (положительном или отрицательном). Причём открываются они с углом управления (рис. 5.17, б), а закрываются в момент перехода тока нагрузки через нуль. Регулируя угол  , можно регулировать напряжение U н в широких пределах от U н max  U с до U н min  0 .99А.В. Глазачев, В.П. Петрович.

Электроника 1.1. Конспект лекцийVS1UнUнU н1UсVS2zнUcбаРис. 5.17. Схема (а) и временные диаграммы (б) регулятора переменного напряженияОднако такой способ регулирования сильно искажает форму кривой напряжения и изменяетфазу его первой гармоники.Поэтому в ряде случаев более предпочтительными могут оказаться импульсные регуляторыпеременного напряжения, простейшая схема которого представлена на рис. 5.18.Здесь в цепь нагрузки zн включена последовательно обмотка w2 высокочастотного трансформатора T , которая периодически замыкается накоротко ключом K1 , а первичная обмотка w1периодически подключается ключом K 2 на напряжение питающей сети U c . Ключи K1 и K 2 работают с основной частотой f K  f c , причём работают они в противофазе рис.

Характеристики

Список файлов учебной работы