Redresoare controlate - dispozitiv, scheme, principiu de funcționare
Redresoarele controlate sunt utilizate pentru a regla tensiunea de ieșire în circuitele AC redresate. Alături de alte metode de control al tensiunii de ieșire după redresor, cum ar fi LATR sau reostat, un redresor controlat permite obținerea unei eficiențe mai mari cu o fiabilitate ridicată a circuitului, ceea ce nu poate fi spus pentru reglarea folosind LATR sau reglarea reostatului.
Utilizarea supapelor controlate este mai progresivă și mult mai puțin greoaie. Tiristoarele sunt cele mai potrivite pentru rolul supapelor controlate.
În starea inițială, tiristorul este blocat și are două stări stabile posibile: închis și deschis (conductor).Dacă tensiunea sursei este mai mare decât punctul de funcționare inferior al tiristorului, atunci când un impuls de curent este aplicat electrodului de control, tiristorul va intra într-o stare conductivă și impulsurile ulterioare aplicate electrodului de control nu vor afecta curentul anodului în în orice caz, adică circuitul de control este responsabil doar pentru deschiderea tiristorului, dar nu și pentru închiderea acestuia. Se poate argumenta că tiristoarele au o creștere semnificativă a puterii.
Pentru a opri tiristorul, este necesar să-i reduceți curentul anodic, astfel încât acesta să devină mai mic decât curentul de menținere, care se realizează prin scăderea tensiunii de alimentare sau creșterea rezistenței de sarcină.
Tiristoarele în stare deschisă sunt capabile să conducă curenți de până la câteva sute de amperi, dar, în același timp, tiristoarele sunt destul de inerțiale. Timpul de pornire al tiristorului este de la 100 ns la 10 μs, iar timpul de oprire este de zece ori mai mare - de la 1 μs la 100 μs.
Pentru ca tiristorul să funcționeze în mod fiabil, rata de creștere a tensiunii anodului nu trebuie să depășească 10 — 500 V / μs, în funcție de modelul componentei, altfel poate apărea o comutare falsă din cauza acțiunii curentului capacitiv prin joncțiunile pn. .
Pentru a evita comutarea falsă, electrodul de control al tiristorului este întotdeauna shuntat cu un rezistor, a cărui rezistență este de obicei în intervalul de la 51 la 1500 ohmi.
Pe lângă tiristoare, altele sunt folosite pentru a regla tensiunea de ieșire în redresoare. dispozitive semiconductoare: triacuri, dinistori și tiristoare de blocare. Dinistorii sunt porniți de tensiunea aplicată anodului și au doi electrozi, precum diodele.
Triacurile se disting prin capacitatea de a include impulsuri de control cel puțin relativ la anod, cel puțin față de catod, dar toate aceste dispozitive, cum ar fi tiristoarele, sunt oprite prin reducerea curentului anodului la o valoare sub curentul de menținere. În ceea ce privește tiristoarele blocabile, acestea pot fi blocate prin aplicarea unui curent de polaritate inversă la electrodul de control, dar câștigul la oprire este de zece ori mai mic decât la pornire.
Tiristoare, triace, dinistoare, tiristoare controlabile - toate aceste dispozitive sunt utilizate în sursele de alimentare și în circuitele de automatizare pentru a regla și stabiliza tensiunea și puterea, precum și în scopuri de protecție.
De regulă, tiristoarele sunt utilizate în locul diodelor în circuitele de redresare controlată. În punțile monofazate, punctul de comutare al diodei și punctul de comutare al tiristorului sunt diferite, există o diferență de fază între ele, care poate fi reflectată luând în considerare unghiul.
Componenta DC a tensiunii de sarcină este neliniar legată de acest unghi deoarece tensiunea de alimentare este inerent sinusoidală.Componenta DC a tensiunii de sarcină conectată după redresorul reglat poate fi găsită prin formula:
Caracteristica de control a unui redresor controlat cu tiristoare arată dependența tensiunii de ieșire de sarcina din faza (de unghiul de pornire) a punții:
Cu o sarcină inductivă, curentul prin tiristoare va avea o formă dreptunghiulară, iar la un unghi mai mare decât zero, curentul va fi atras datorită acțiunii EMF auto-induse din inductanța sarcinii.
În acest caz, armonica fundamentală a curentului rețelei va fi deplasată în raport cu tensiunea cu un anumit unghi. Pentru a elimina prinderea, se folosește o diodă zero, prin care curentul poate fi închis și poate oferi un offset mai mic de jumătate din unghiul punții.
Pentru a reduce numărul de semiconductori, aceștia recurg la un circuit redresor controlabil asimetric, unde o pereche de diode înlocuiește o diodă neutră și rezultatul este același.
Circuitele amplificatoare permit, de asemenea, utilizarea tiristoarelor. Astfel de scheme vă permit să obțineți o eficiență mai mare. Tensiunea minimă este dată de diode, iar tensiunea crescută este furnizată prin tiristoare. În cazul celui mai mare consum, diodele sunt închise tot timpul, iar unghiul de comutare al tiristorului este întotdeauna 0. Dezavantajul circuitului este necesitatea unei înfășurări suplimentare a transformatorului.