Схемы управления симметричными тиристорами

Симметричный тиристор (рис.4.9, а) проводит в течение положительного и отрицательного полупериодов. Если нагрузка Z _н носит чисто активный характер, то ток нагрузки повторяет форму кривой приложенного напряжения и в этом случае угол закрытия b всегда равен p (рис. 4.9, а). В случае индуктивной нагрузки необходимо применять специальные меры по уменьшению скорости изменения напряжения допустимой величины, например, шунтирование силовых электродов тиристора RC-цепью (рис. 4.9, а). Большая величина обусловлена тем, что в момент закрытия тиристора (I _н = 0) к нему прикладывается напряжение значительной величины противоположной полярности (рис. 4.9, а).

Управление симметричными тиристорами можно производить и непосредственно от сети переменного тока (рис.4.9, б - рис.4.9, д). В схеме на рис. 9, б при разомкнутом контакте симмистор закрыт, а при замкнутом контакте - открыт, так как при этом поступает сигнал на вход симмистора через R _у. Во включенном состоянии симмистор шунтирует цепь контакта, ограничивая ток через него. В схеме на рис.4.9, в когда контакт замкнут, вход симмистора зашунтирован, симмистор закрыт. В схеме на рис.4.9, г процесс отпирания симмистора повторяется каждый полупериод питающего напряжения, обеспечивая на его входе сигнал управления положительной полярности.

На рис.4. 9, д изображена двухполупериодная схема с управлением по фазе, которая предназначена для питания нагрузки переменным напряжением. С помощью динистора VS₂ осуществляется управление симмистором VS₁ импульсами различной полярности, получаемые при разряде конденсатора С ₁ каждый полупериод. Момент включения динистора определяется величиной напряжения на конденсаторе С₁и регулируемого фазосдвигающей цепью R ₁ C ₁. Для увеличения предела регулирования угла отпирания симмистора параллельно цепи R ₁ C ₁включена вспомогательная цепь R ₂ C ₂. Для уменьшения влияния нагрузки на фазосдвигающую цепь R ₁ C ₁в схему включен резистор R ₃.

Переключатель с синхронной коммутацией на симметричном тиристоре (рис. 9, е) имеет низкий уровень помех. Это объясняется тем, что симметричный тиристор VS₁ разрывает цепь в момент прохождения тока через нулевое значение. Данная схема допускает любые нагрузки и фактически исключает помехи в замкнутом и разомкнутом состоянии. Схема работает следующим образом:

Если сигнал на входе схемы отсутствует и ключ К разомкнут, то тиристоры VS₂ иVS₃ заперты. В этом случае тиристор VS₁ будет запускаться в начале каждого полупериода питающего напряжения через сопротивление R ₃ и диоды V₄-V₇ и через нагрузку будет протекать переменный ток. Однако как тиристор VS_2, так и тиристор VS₃ могут шунтировать вход симметричного тиристора. Если входной сигнал приложен к тиристору VS₂ в начале положительного полупериода (ключ К замкнут), то через него начнет проходить ток, как только напряжение на аноде станет положительным. Этот ток протекает через вход тиристора VS₁, шунтируя управляющий электрод в течение данного полупериода. При изменении полярности напряжения источника питания (отрицательный полупериод) отопрется тиристор VS₃ переходным током в индуктивности L₁ через диод V₃, а симметричный

Рис. 4.9. Схемы управления симметричными тиристорами.

тиристор VS₁ останется зашунтированным и на этот полупериод.

Отпереть тиристор VS₁ можно, разомкнув ключК. Таким образом, состояние ключа в начале положительного полупериода питания определяет, будет ли отдана мощность в нагрузку в течение полного периода. Возможны два режима:

1. Ключ К разомкнут в начале периода, тиристор VS₂ не пропускает ток, а тиристор VS₁ отопрется в начале периода и мощность в нагрузку будет отдаваться весь период;

2. Ключ К замкнут в начале периода, тиристор VS₂ и VS₃ находятся в проводящем состоянии весь период. Симметричный тиристор VS₁ заперт, что предотвращает отдачу мощности в нагрузку.

В данной схеме вход симметричного тиристора соединен со своим анодом через диоды V₄-V₇ и цепочку C ₁ R ₃. ДиодыV₄-V₇ задерживают отпирание тиристораVS₁ на время, необходимое для надежного запирания тиристора VS2, а диод V₁ ограничивает мощность, выделяющуюся на индуктивности L ₁. Чтобы обеспечить сигнал достаточной величины для отпирания для симметричного тиристора в момент изменения знака напряжения источника питания, необходимо создать некоторое опережение по фазе сигнала, подаваемого на управляющий электрод тиристора VS₁. Это достигается с помощью конденсатора C _1.