Mga kinokontrol na rectifier - aparato, mga scheme, prinsipyo ng operasyon

Ang mga kinokontrol na rectifier ay ginagamit upang i-regulate ang output boltahe sa rectified AC circuits. Kasama ng iba pang mga paraan ng pagkontrol sa output boltahe pagkatapos ng rectifier, tulad ng LATR o rheostat, ang isang kinokontrol na rectifier ay nagbibigay-daan sa pagkamit ng higit na kahusayan na may mataas na pagiging maaasahan ng circuit, na hindi masasabi para sa regulasyon gamit ang LATR o rheostat na regulasyon.

Ang paggamit ng mga kontroladong balbula ay mas progresibo at hindi gaanong masalimuot. Ang mga thyristor ay pinakaangkop para sa papel ng mga kinokontrol na balbula.

Sa paunang estado, ang thyristor ay naka-lock at may dalawang posibleng stable na estado: sarado at bukas (conducting).Kung ang source boltahe ay mas mataas kaysa sa mas mababang operating point ng thyristor, kung gayon kapag ang isang kasalukuyang pulso ay inilapat sa control electrode, ang thyristor ay mapupunta sa isang conducting state at ang mga kasunod na pulso na inilapat sa control electrode ay hindi makakaapekto sa anode current sa sa anumang paraan , iyon ay, ang control circuit ay responsable lamang sa pagbubukas ng thyristor, ngunit hindi para sa pagsasara nito. Ito ay maaaring argued na ang thyristors ay may isang makabuluhang pagtaas sa kapangyarihan.

Upang patayin ang thyristor, kinakailangan upang bawasan ang kasalukuyang anode nito upang ito ay maging mas mababa kaysa sa kasalukuyang hawak, na nakamit sa pamamagitan ng pagpapababa ng boltahe ng supply o pagtaas ng paglaban ng pagkarga.

Ang mga thyristor sa bukas na estado ay may kakayahang magsagawa ng mga alon hanggang sa ilang daang amperes, ngunit sa parehong oras, ang mga thyristor ay medyo inertial. Ang oras ng pag-on ng thyristor ay mula 100 ns hanggang 10 μs, at ang oras ng turn-off ay sampung beses na mas mahaba - mula 1 μs hanggang 100 μs.

Upang gumana nang mapagkakatiwalaan ang thyristor, ang rate ng pagtaas ng boltahe ng anode ay hindi dapat lumampas sa 10 - 500 V / μs, depende sa modelo ng sangkap, kung hindi man ay maaaring mangyari ang maling paglipat dahil sa pagkilos ng capacitive current sa pamamagitan ng mga pn junctions. .

Upang maiwasan ang maling switching, ang control electrode ng thyristor ay palaging naka-shunted gamit ang isang risistor, ang paglaban nito ay karaniwang nasa hanay na 51 hanggang 1500 ohms.

Bilang karagdagan sa mga thyristor, ang iba ay ginagamit upang ayusin ang output boltahe sa mga rectifier. mga aparatong semiconductor: triacs, dinistors at lock-in thyristors. Ang mga dynistor ay naka-on sa pamamagitan ng boltahe na inilapat sa anode, at mayroon silang dalawang electrodes, tulad ng mga diode.

Ang mga triac ay nakikilala sa pamamagitan ng kakayahang isama ang mga pulso ng kontrol na hindi bababa sa kamag-anak sa anode, hindi bababa sa kamag-anak sa katod, ngunit ang lahat ng mga aparatong ito, tulad ng mga thyristor, ay naka-off sa pamamagitan ng pagbabawas ng kasalukuyang anode sa isang halaga sa ibaba ng hawak na kasalukuyang. Tulad ng para sa mga naka-lock na thyristor, maaari silang mai-lock sa pamamagitan ng paglalapat ng isang kasalukuyang ng reverse polarity sa control electrode, ngunit ang gain sa turn-off ay sampung beses na mas mababa kaysa sa turn-on.

Thyristors, triacs, dinistors, controllable thyristors — lahat ng device na ito ay ginagamit sa mga power supply at sa mga automation circuit para i-regulate at patatagin ang boltahe at power, gayundin para sa mga layunin ng proteksyon.

Bilang isang patakaran, ang mga thyristor ay ginagamit sa halip na mga diode sa mga kinokontrol na rectification circuit. Sa mga single-phase na tulay, ang switching point ng diode at ang switching point ng thyristor ay magkakaiba, mayroong pagkakaiba sa phase sa pagitan nila, na maaaring maipakita sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa anggulo.

Ang DC component ng load voltage ay nonlinearly na nauugnay sa anggulong ito dahil ang supply voltage ay likas na sinusoidal. Ang DC component ng load voltage na konektado pagkatapos ng regulated rectifier ay makikita ng formula:

Ang katangian ng kontrol ng isang rectifier na kinokontrol ng thyristor ay nagpapakita ng pag-asa ng boltahe ng output sa pag-load mula sa phase (sa anggulo ng paglipat) ng tulay:

Sa isang inductive load, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng thyristors ay magkakaroon ng isang hugis-parihaba na hugis, at sa isang anggulo na mas malaki kaysa sa zero, ang kasalukuyang ay iguguhit dahil sa pagkilos ng self-induced EMF mula sa inductance ng load.

Sa kasong ito, ang pangunahing harmonic ng kasalukuyang grid ay ililipat kaugnay sa boltahe sa pamamagitan ng isang tiyak na anggulo. Upang alisin ang clamping, ginagamit ang isang zero diode, kung saan maaaring sarado ang kasalukuyang at magbigay ng offset na mas mababa sa kalahati ng anggulo ng tulay.

Upang bawasan ang bilang ng mga semiconductor, gumamit sila ng isang asymmetrical controllable rectifier circuit, kung saan ang isang pares ng diode ay pumapalit sa isang neutral na diode at ang resulta ay pareho.

Pinapayagan din ng mga amplifier circuit ang paggamit ng mga thyristor. Ang ganitong mga scheme ay nagbibigay-daan sa iyo upang makamit ang higit na kahusayan. Ang pinakamababang boltahe ay ibinibigay ng mga diode, at ang tumaas na boltahe ay ibinibigay sa pamamagitan ng mga thyristor. Sa kaso ng pinakamalaking pagkonsumo, ang mga diode ay sarado sa lahat ng oras, at ang paglipat ng anggulo ng thyristor ay palaging 0. Ang kawalan ng circuit ay ang pangangailangan para sa isang karagdagang paikot-ikot na transpormer.