Тиристорни ключове - Студиопедия

Като превключватели на мощността в устройствата се използват тиристори с една операция SCR (Silicon Controiled Rectifier) ​​​​и двуоперативни (заключващи се) тиристори GTO (Gate - turn - off).

Основната характеристика на тиристора е наличието на характеристиката ток-напрежение (виж фиг. 6.10) на секция (2) с отрицателно диференциално съпротивление и в резултат на това работата на тиристора в режим на превключване.

състояние

Прехвърлянето на тиристора от затворено състояние (участък 1 на I–V характеристика) в отворено състояние (участък 3 на I–V характеристика) може да се извърши чрез външно въздействие върху устройството: чрез промяна на напрежениетоuprмежду анода и катода; управляващ токiupили светлинен поток. Според CVC на тиристора и по линията на натоварване могат да се разграничат точки, които характеризират работата на устройството:

Utrans– напрежение на превключване (при подаване на напрежение към устройството в права посока, равно или по-голямо отUtrans, тиристорът преминава от непроводимо състояние в проводящо състояние);

Itrans- комутационен ток (постоянен ток, протичащ през устройството непосредствено преди превключването му в проводящо състояние при напрежениеUtrans);

Ioff- ток на изключване (когато токът през устройството намалее до стойностIoffили по-ниска, тиристорът преминава в непроводимо състояние);

Ipr.max– максимален прав ток;

∆Upr- постоянен спад на напрежението върху тиристора, когато през него протича максимален постоянен ток.

Тиристорите се използват като ключове и като импулсни регулатори на мощността, предавана към приемника на енергия от източника.

Разновидностите на тиристорите, използвани като превключватели на мощността, са показани на фиг. 6.11.

ключове

В тиристорните превключватели,различни видове полупроводникови устройства:

асиметрични тиристори, в които конвенционален тиристор е интегрално комбиниран с гръб-към-гръб захранващ диод, който осигурява протичането на ток за тиристора (фиг. 6.11а);

триаци - структурно комбинирани двойки тиристори обратно към гърба (фиг. 6.11b). Токовата характеристика на триак (симетричен тиристор) е подобна на I–V характеристиката, показана на фиг. 6.10, но е симетричен по отношение на произхода (в третия квадрант има същите клонове на CVC, както в първия квадрант);

диодни тиристори (динистори), включени чрез импулс на постоянно напрежение (фиг. 6.11в);

оптотиристори, управлявани от светлинен поток (фиг. 6.11d);

двуоперативни (заключващи се) тиристори (фиг. 6.11e).

Заключващите се тиристори са предназначени да премахнат непълната управляемост на конвенционалните тиристори. Един от най-важните параметри на двуоперационен тиристор е коефициентът на изключване на токаКI(изкл.), равен на съотношението на изключения токIpr(изкл.)в анодната верига към съответната стойност на токаIup(изкл.)в управляващата верига, което води до превключване на тиристора от отворено състояние към затворено състояние.

Сред тиристорите с две операции се разграничават следните видове:

заключващ се тиристор GTO (Gate - turn - off), превключен в проводящо състояние и обратно чрез подаване на сигнали с подходяща полярност към управляващия електрод;

тиристор GCT (Gate commutated thyristor), превключван от управляващия електрод, характеризиращ се с наличието на интегрирана схема за управление;

тиристор MCT (MOS-контролен тиристор), съдържащ два транзистора с полеви ефекти, единият от които осигурява процеса на превключване чрез прилагане на токов импулс към управляващия електрод, а другият - по подобен начин - процесаизключване на тиристора.

Тиристорите се използват в мощни ключове, тъй като те могат да превключват вериги с напрежение до 10 kV с токове до 10 kA. Честотата на превключване за най-мощните тиристорни ключове обикновено не надвишава 1 kHz. Съвременните образци на MST показват способността да превключват мощности над 10 MW при честота от 10 kHz.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: