Відключення тиристора - студопедія

Тиристор перейде в закритий стан, якщо до керуючого електрода відкритого тиристора нього не додається жоден сигнал, а його робочий струм спаде до деякого значення, званого струмом утримання (гіпостатична струмом). Відключення тиристора відбудеться, зокрема, якщо була розімкнути ланцюг навантаження (рис. 6а) або напруга, прикладена до зовнішньої ланцюга, змінило полярність (це трапляється в кінці кожного напівперіоду змінної напруги живлення).

Рис.6. Способи відключення тиристора

Коли тиристор працює при постійному струмі, відключення може бути зроблено за допомогою механічного вимикача. Включений послідовно з навантаженням цей ключ використовується для відключення робочої ланцюга. Включений паралельно основним електродів тиристора (рис. 6б) ключ шунтує анодний струм, і тиристор при цьому переходить в закритий стан. Деякі тиристори повторно включаються після розмикання ключа. Це пояснюється тим, що при розмиканні ключа заряджається паразитна ємність р-n переходу тиристора, викликаючи перешкоди. Тому вважають за краще розміщувати ключ між керуючим електродом і катодом тиристора (рис. 1.6В), що гарантує правильне відключення за допомогою відсікання утримує струму. Одночасно зміщується в зворотному напрямку перехід р-n, відповідний діоду D2 зі схеми заміщення тиристора трьома діодами (рис. 2). На рис. 6а-д представлені різні варіанти схем відключення тиристора, серед них і раніше згадувані. Інші, як правило, застосовуються, коли потрібно відключати тиристор за допомогою додаткової ланцюга. У цих випадках механічний вимикач можна замінити допоміжним тиристором або ключовим транзистором, як показано на рис. 7.

Рис.7. Класичні схеми відключення тиристора за допомогою додаткового ланцюга

Включення звичайного тиристора здійснюється подачею імпульсу струму в ланцюг управління позитивної, щодо катода, полярності. На тривалість перехідного процесу при включенні значний вплив мають характер навантаження (активний, індуктивний і ін.), Амплітуда і швидкість наростання імпульсу струму управління iG. температура напівпровідникової структури тиристора, прикладена напруга і струм навантаження. У ланцюзі, що містить тиристор, не повинно виникати неприпустимих значень швидкості наростання прямого напруги duAC / dt, при яких може відбутися мимовільне включення тиристора при відсутності сигналу керування iG і швидкості наростання струму diA / dt. У той же час крутизна сигналу управління повинна бути високою. Серед способів виключення тиристорів прийнято розрізняти природне вимикання (або природну комутацію) і примусове (або штучну комутацію). Природна комутація відбувається при роботі тиристорів в ланцюгах змінного струму в момент спадання струму до нуля. Способи примусової комутації вельми різноманітні. Найбільш характерні з них наступні: підключення попередньо зарядженого конденсатора З ключем S (рис 3, а); підключення LC-ланцюга з попередньо зарядженим конденсатором CK (рис 3 б); використання коливального характеру перехідного процесу в ланцюзі навантаження (рис 3, в).

Відключення тиристора - студопедія

Мал. 3. Способи штучної комутації тиристорів: а) - за допомогою зарядженого конденсатора С; б) - за допомогою коливального розряду LC-контура; в) - за рахунок коливального характеру навантаження

При комутації за схемою на рис. 3, а підключення коммутирующего конденсатора зі зворотним полярністю, наприклад іншим допоміжним тиристором, викличе його розряд на проводить основний тиристор. Так як розрядний струм конденсатора спрямований зустрічно прямому струму тиристора, останній знижується до нуля і тиристор вимикається. У схемі на рис. 3, б підключення LC-контура викликає коливальний розряд коммутирующего конденсатора Ск. При цьому на початку розрядний струм протікає через тиристор зустрічно його прямому струму, коли вони стають рівними, тиристор вимикається. Далі струм LC-контура переходить з тиристора VS в діод VD. Поки через діод VD протікає струм контуру, до тиристору VS буде докладено зворотна напруга, рівне падінню напруги на відкритому діоді. У схемі на рис. 3, в включення тиристора VS на комплексну RLC-навантаження викличе перехідний процес. При певних параметрах навантаження цей процес може мати коливальний характер зі зміною полярності струму навантаження iн. У цьому випадку після виключення тиристора VS відбувається включення діода VD, який починає проводити струм протилежної полярності. Іноді цей спосіб комутації називається квазіестественним, так як він пов'язаний зі зміною полярності струму навантаження.

Схожі статті