Схемы управления триодным тиристором

При питании тиристорного переключателя от источника переменного тока (рис. 4.7, а, б, в, г) не нужны специальные устройства для включения тиристора: с окончанием положительного полупериода, когда ток уменьшается до i в £ I _выкл, тиристор автоматически выключается.

Включение триодного тиристора можно производить как динистор или подачей сигнала управления по управляющему электроду (рис. 4.7) Сигнал управления U _у может быть длительный, состоящий из серии импульсов, одного кратковременного импульса или сниматься с рабочих электродов тиристора U _у = U _в.

Первый способ связан с заметным выделением мощности на управляющем переходе (рис. 4.7, б, в), второй способ требует генератора импульсов повышенной частоты (2000 - 3000) Гц, но за счет высокой скважности импульсов средняя мощность, выделяемая на управляющем переходе, невелика(рис. 4.7, а). При третьем способе, когда генератор вырабатывает один импульс в течение положительного полупериода питающего напряжения и есть возможность регулировать фазу a этого импульса (рис. 4.7, а), тиристорный переключатель может работать как выключатель и изменять величину напряжения на нагрузке. Четвертый способ управления иллюстрирует схема рис. 4.7, г. От схемы рис.4.7, в она отличается только тем, что цепь управления подключена после Rн к аноду тиристора. Так как R _н << R ₁, при включении тиристора еу»е. Однако, как только тиристор включается, величина еу падает до весьма малого остаточного напряжения на тиристоре е _у = U _ост» 0. Следовательно, тиристор включается коротким управляющим импульсом, равным по длительности времени включения тиристора. При этом уменьшается мощность, выделяемая в управляющем переходе.

Подача управляющего сигнала на вход тиристора осуществляется с помощью ключа. Ключ может быть включен последовательно входу К₁ (рис. 4.7, б)или параллельно К₂ (показан на рисунке штриховой линией). Ключи К₁ и К₂ могут быть контактными и бесконтактными. Например, это может быть магнитоуправляемый герметизированный контакт (геркон). Бесконтактным ключом может являться полупроводниковый транзистор, работающий в ключевом режиме; стабилитрон или динистор при подаче на них напряжения больше U _ст или U _вкл; маломощный тиристор; двухбазовый диод (R2 при этом включено); дроссель насыщения без подмагничивания ДН (и в этом случае добавляется резистор R2, пропускающий намагничивающий ток дросселя насыщения ДН, причем напряжение U = i m × R ₂ не должно включить тиристор). Если на ДН одна обмотка W₁, то действие его аналогично стабилитрону: при напряжении питания Е > Е _s ток дросселя резко возрастает и тиристор включается. При двух обмотках и Е > Еs “ключом” на ДН можно управлять, замыкая накоротко и размыкая обмотку W2: при коротком замыкании обмоткиW2 на ДН фактически пропадает противо- ЭДС и он не препятствует прохождению тока i у. и включению тиристора. На рис. 7, д приведена схема управления триодными тиристорами, которые включены встречно-параллельно и работа их аналогична симмистору. Управляющие импульсы формируются из анодного напряжения, поэтому работоспособность схемы не зависит от характера нагрузки. При замыкании ключа К отпирается один из тиристоров VS₁ или VS₂, к аноду которого в этот момент приложено положительное напряжение. Резистор R предназначен для ограничения величины тока управления. Запирание тиристоров производится при прохождении тока через нулевое значение.

При питании тиристорного переключателя от источника постоянного тока (рис. 4.7, е - рис. 4.7, к), применяют многочисленные схемы для запирания тиристоров. Основным способом, применяемым для запирания тиристоров, является использование коммутирующего конденсатора, который включается в анодную цепь тиристора, как показано на рис. 4.7, е. Если тиристор VS₂ открыт, конденсатор С заряжается через резистор R₁ до напряжения источника с полярностью, указанной на рисунке. Когда отпирается тиристорVS 1, напряжение конденсатора прикладывается к VS₂, смещая его в обратном направлении.

Постоянная времени выбирается достаточно большой, чтобы обратное напряжение сохранилось в течение времени, необходимого для запирания тиристора. Аналогичная схема получается при включении конденсатора в катодную цепь тиристора (рис. 4.7, ж).

В схеме на рис. 4.7, з запирание тиристора VS осуществляется за счет подключения параллельно тиристору LC - контура. Когда тиристор заперт,

конденсатор С заряжен до напряжения источника питания. В момент отпирания VS конденсатор С перезаряжается через индуктивность L и через полпериода собственной частоты контура wk= 1/ÖLC полярность его меняется на обратную. В следующий полупериод ток перезаряда конденсатора протекает через VS навстречу току нагрузки, и когда суммарный ток станет равным нулю, тиристор VS закроется.

Рис. 4.7 Схемы управления триодным тиристором.

В схеме, приведенной на рис. 4. 7, и, запирание тиристора осуществляется импульсом, возникающим во вторичной обмотке трансформатора, включенного в катодную цепь тиристора, а в схеме на рис. 4.7, к с помощью импульса тока от внешнего источника.