Основные параметры тиристоров

К основным параметрам тиристоров относятся параметры предельно допустимых режимов в закрытом состоянии, в обратном непроводящем состоянии, в открытом состоянии и по цепи управления, а также динамические и тепловые параметры:

1) постоянное напряжение в закрытом состоянии – наибольшее прямое напряжение, которое может быть приложено к прибору и при котором он находится в закрытом состоянии;

2) ток в закрытом состоянии –ток, протекающий через тиристор, находящийся в закрытом состоянии при прямом напряжении ;

3) напряжение в открытом состоянии падение напряжения на тиристоре в открытом состоянии;

4) постоянный ток в открытом состоянии наибольшее значение тока в открытом состоянии;

5) время выключения наименьший интервал времени между моментом, когда основной ток тиристора после внешнего переключения основных цепей понизится до нуля, и моментом, в который определенное основное напряжение проходит через нулевое значение без переключения тиристора;

6) критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии наибольшее значение скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, которое не вызывает переключение тиристора из закрытого состояния в открытое;

7) ток удержания наименьший прямой ток тиристора, необходимый для поддержания тиристора в открытом состоянии;

8) постоянное отпирающее напряжение управления напряжение между управляющим электродом и катодом, соответствующее отпирающему постоянному току управления;

9) отпирающий постоянный ток управления наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора (из закрытого состояния в открытое).

 

 

Применение тиристоров

Благодаря на­личию двух устойчивых состояний и низкой мощности рассеяния в этих состояниях тиристоры обладают уникальными свойствами, позволяющими использовать их для решения широкого диапазона задач (от регулирования мощности в домашних бытовых электроприборах до переключения и преобразования энергии в высоковольтных линиях электропередачи). В настоящее время созданы тиристоры, работающие при токах от нескольких милли­ампер до 5 000 А и выше и при напряжениях, превышающих 10 000 В

Наибольшее применение тиристоры нашли в схемах управления выходным напряжением (тиристорное управление), которые используют для управления различными устройствами, и в частности, управления электродвигателями. К примеру, изменение частоты вращения вала электродвигателя постоянного тока осуществляют изменением амплитуды питающего напряжения. Для этой цели до недавнего времени широко использовали реостаты, однако большая мощность рассеивания, большие габариты привели к необходимости использования тиристоров.

Существует два способа управления выходным напряжением:

1) широтно-импульсное управление тиристорами;

2) частотно-импульсное управление тиристорами.

Процесс широтно-импульсного управления представлен на рис. 33.

 

 

 

Рис. 33. Процесс широтно-импульсного управления

 

При широтно-импульсном способе выходное напряжение регулируют изменением длительности импульсов , открывающих тиристор, при неизменном периоде их следования. Тогда среднее значение выходного напряжения преобразователя будет определяться по формуле

 

(25)

 

где амплитудное значение постоянного напряжения на нагрузке при .

Следовательно, выходное напряжение регулируют от нуля при до при .

Процесс частотно-импульсного управления представлен на рис. 34.

 

 

Рис. 34. Процесс частотно-импульсного управления

 

При частотно-импульсном способе регулирование напряжения на нагрузке осуществляют с помощью изменения периода следования импульсов, управляющих открытием тиристора. При этом длительность этих импульсов постоянна . Очевидно, чем больше период , тем меньше . Среднее значение выходного напряжения преобразователя при этом способе управления определяется с использованием выражения (25) при .

Структурная схема конвертора – устройства управления выходным напряжением – приведена на рис. 35.

 

 

 

Рис. 35. Структурная схема конвертора

 

Преобразовательная группа в простейшем случае представляет собой тиристор (или несколько тиристоров), на который подается постоянное напряжение от источника тока. Система управления представляет собой управляемый генератор сигнала (чаще всего прямоугольных импульсов). Сигнал управления подается на управляющий электрод тиристора. Тиристор в соответствии с сигналом управления открывается или запирается. В результате ток от источника проходит или не проходит через тиристор. На выходе тиристора появляется импульсное выходное напряжения. Далее, при необходимости, подключается выпрямитель и нагрузка. В результате, небольшой управляющий ток позволяет коммутировать через тиристор и нагрузку относительно большой ток, среднее напряжение которого зависит от частоты и длительности импульсов управляющего сигнала.

Следует отметить, что конверторы, помимо управления выходным напряжением, используют для преобразования постоянного тока в переменный.

ЗАДАНИЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Задание 1. Исследование работы тиристора, способов его включения и выключения

1. Собрать схему, представленную на рис. 36. Марку тиристора выбрать в соответствии с вариантом из табл. 9. Напряжение на источнике установить менее значения , чтобы тиристор не переключился в открытое состояние самостоятельно. Напряжение на источнике установить равным или чуть большим значения . Значение сопротивления подобрать таким образом, чтобы ток, действующий на амперметре М1, был не менее тока удержания .

2. Кратковременным замыканием и размыканием ключа подать управляющее напряжение на управляющий электрод. В отчете представить осциллограммы, полученные на осциллографе до и после подачи управляющего сигнала.

Таблица 9

Исходные данные

Вариант	Тип тиристора	Постоянное напряжение в закрытом состоянии	Ток удержания	Постоянное отпирающее напряжение управления	Отпирающий постоянный ток управления
	D235A	50 В	50 мА	5 В	30 мА
	2U101A	50 В	50 мА	1.5 – 8 В	0.1 – 5 мА
	2U102B	100 В	20 мА	7 В	20 мА
	2U104A	15 В	20 мА	2 В	20 мА
	2U105A	30 В	10 мА	2 В	5 мА
	D235B	100 В	50 мА	5 В	30 мА
	2U101G	80 В	50 мА	0.25 – 4.5 В	0.1 – 5 мА
	2U102G	200 В	20 мА	7 В	20 мА
	2U201V	50 В	30 мА	6 В	100 мА
	2U106G	100 В	20 мА	2 В	10 мА
	2U102A	50 В	20 мА	7 В	20 мА
	2U106A	50 В	20 мА	2 В	10 мА
	2U107A	350 В	20 мА	0.8 В	20 мкА
	KU108V	1000 В	150 мА	25 В	100 мА
	2U105B	15 В	20 мА	2 В	5 мА
	KU109A	700 В	50 мА	7 В	100 мА
	2U201A	25 В	30 мА	6 В	100 мА
	2U101D	150 В	20 мА	1.5 – 8 В	0.1 – 5 мА
	2U201D	100 В	30 мА	6 В	100 мА
	2U107D	75 В	20 мА	0.8 В	30 мкА

Окончание табл. 9

Вариант	Тип тиристора	Постоянное напряжение в закрытом состоянии	Ток удержания	Постоянное отпирающее напряжение управления	Отпирающий постоянный ток управления
	KU108С	800 В	150 мА	25 В	100 мА
	2U201K	300 В	30 мА	6 В	100 мА
	2U102V	150 В	20 мА	7 В	20 мА
	2U104V	60 В	20 мА	2 В	20 мА
	KU109B	750 В	50 мА	7 В	100 мА
	2U104G	100 В	20 мА	2 В	20 мА
	2U202D	100 В	50 мА	7 В	100 мА
	KU109G	600 В	50 мА	7 В	100 мА
	2U104B	30 В	20 мА	2 В	20 мА
	2U201J	200 В	30 мА	6 В	100 мА
	2U107G	200 В	20 мА	0.8 В	20 мкА
	KU108F	600 В	150 мА	25 В	100 мА

Рис. 36. Схема включения тиристора шунтированием напряжения на нем

3. Кратковременным замыканием и размыканием ключа выключить тиристор. В отчете представить осциллограмму, полученную на осциллографе после проделанного действия.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. DSM-IV-TR: Основные характеристики.
2. I. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ НАПИСАНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
3. I.1. Основные предпосылки и механизмы развития речевой деятельности
4. II. Основные задачи управления персоналом.
5. II. Основные принципы создания ИС и ИТ управления.
6. III. Основные идеологические течения в истории гражданского права. Идеализм и позитивизм
7. III. Основные учебники, учебные пособия, словари и хрестоматии.
8. IV. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ЗАБОЛЕВАНИЙ.
9. IV. Основные условия культуры
10. XIV. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ЗАБОЛЕВАНИЙ.
11. А. Основные отличия вирусов от других живых организмов.
12. Активный счет 01 «Основные средства»