Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Определение параметров схемы управления тиристором




 

Тиристор может управляться или постоянным током или импульсом.

Амплитуды тока и напряжения сигналов управления определяются типом тиристора, характером нагрузки и должны быть достаточны для надежного включения любого тиристора выбранного типа во всем диапазоне рабочих температур. В то же время ток управления Iу и напряжение на управляющем электроде тиристора Uy не должны превышать максимально допустимых для данного типа тиристора значений, чтобы не вывести тиристор из строя.

Для расчета необходимой величины тока и напряжения управления используются предельные характеристики цепи управления [2, 3].

В качестве примера на рис. 2.1 приведены предельные характеристики цепи управления тиристора типа Т132­–50. Здесь же показаны минимальные значения отпирающего тока Iу.о и напряжения Uy.o для рабочих температур +25°С и –50°С во всем диапазоне возможных изменений рабочих напряжений на аноде. На этом же рисунке приведены также кривые 1 – 4 предельно допустимой мощности, выделяющейся на управляющем переходе.

Рис. 1.1

 

Обычно в справочной литературе указывается среднее значение максимально допустимой мощности на управляющем переходе Ру.ср.макс при управлении постоянным током. На практике управление тиристорами чаще осуществляется при помощи коротких импульсов, в этом случае допустимая импульсная мощность управляющих импульсов может быть больше по сравнению со значением Ру.ср.макс и зависит от относительной длительности управляющих импульсов:

%,

где tи – длительность импульсов управления;

Т - период повторения импульсов.

Допустимая импульсная мощность может быть определена следующим образом:

.

Для очень коротких импульсов (tИ < 100 мкс) это выражение не применяется, и в таких случаях необходимо пользоваться экспериментальными кривыми, приводимыми в справочниках [1,2]. На рис. 2.1 приведены кривые допустимой импульсной мощности управляющего перехода для различных значений tотн:

1 - tотн = 100%, 2 - tотн = 50%, 3 - tотн =25%, 4 - tотн 10%.

Свойства источника управляющих импульсов характеризуются его нагрузочной линией – прямой, соединяющей точку, соответствующую напряжению холостого хода Uу.хх источника управляющих сигналов, с точкой Iу.кз, соответствующей току источника, при коротком замыкании входной цепи тиристора. При этом , где Rвн – внутреннее сопротивление источника, включающее и добавочное сопротивление в цепи управляющего электрода.

Для надежного включения любого тиристора данного типа нагрузочная характеристика источника управляющего сигнала должна располагаться выше области негарантированного управления, ограниченной минимальными значениями отпирающего тока и напряжения, либо соприкасаться с ней в одной точке. В то же время данная нагрузочная характеристика в области между предельными вольт-амперными характеристиками управляющего перехода (кривые А и Б) должна проходить ниже кривой, характеризующей максимально допустимую мощность рассеяния на управляющем электроде (для данной частоты и скважности управляющих импульсов).

Напряжение Uy.xx может быть задано или определено в результате расчета схемы управления. В этом случае необходимое минимальное значение тока Iу.кз источника управляющих импульсов прямоугольной формы может быть определено по формуле

Наиболее оптимальным является источник управляющих импульсов, имеющий напряжение холостого хода, равное Uy.xx=2Uy.o, а внутреннее сопротивление – Rвн=Uy.o/Iу.о [2].

Снижение напряжения Uy.xx и уменьшение наклона внешней характеристики источника управляющих сигналов нецелесообразно, т. к. приводит к увеличению мощности, выделяемой в управляющем переходе тиристоров с малым сопротивлением управляющего перехода, и неравномерной загрузке током управляющих переходов тиристоров. Увеличение наклона внешней характеристики также приводит к неравномерной загрузке управляющих переходов и к увеличению мощности генератора импульсов.

Для обеспечения уверенного включения тиристора при любых неблагоприятных сочетаниях внешних факторов (окружающей температуры, питающего напряжения) область гарантированного включения должна быть построена для минимальной окружающей температуры, а напряжение управления должно быть взято с учетом его допустимого снижения.

Обычно нагрузочная прямая строится после того, как выбраны форма и длительность управляющих импульсов. В качестве примера на рис. 2.1 приведен один из возможных вариантов нагрузочной прямой источника управляющих сигналов, обеспечивающий четкое отпирание любого тиристора Т132­–50 во всем температурном диапазоне от +125°С до –50оС.

В данном случае для надежного отпирания тиристора источник управляющих сигналов должен иметь следующие параметры:

Uу.хх=23 В, Iу.кз=1,2 А.

Длительность и форма управляющих импульсов выбирается из следующих соображений. На практике, для управления тиристорами, используют импульсы прямоугольной формы. Это способствует повышению КПД и снижению мощности и габаритных размеров системы управления.

При выборе параметров импульсов управления необходимо стремиться к возможно более коротким импульсам с минимальной длительностью переднего фронта и максимально допустимой амплитудой тока. Это способствует уменьшению времени включения, мощности потерь и повышению стойкости тиристора к значениям di/dt. Увеличение крутизны управляющих импульсов особо важное значение имеет при групповом соединении тиристоров.

Для уменьшения разброса времени включения тиристоров скорость нарастания тока управления ими должна быть не менее 1 А/мкс, а амплитуда тока управления – не менее 1 А [2].

Минимально допустимая длительность импульсов управления (ty.мин) при активной нагрузке определяется типом тиристора и составляет порядка 10 – 30 мкс. Однако следует учитывать, что при таких «узких» импульсах ток управления, рассчитанный в соответствии с предельными характеристиками цепи управления, должен быть увеличен согласно рекомендациям завода-изготовителя [1].

При активно-индуктивной нагрузке, когда ток в силовой цепи тиристора нарастает сравнительно медленно, для управления тиристорами рекомендуется использовать более широкие импульсы управления (более 100 мкс). При этом часто осуществляется частотная модуляция управляющего импульса.

В любом случае длительность импульсов управления должна быть больше времени включения тиристора tвкл и за время действия импульса анодный ток тиристора должен увеличиться до значения больше тока удержания Iудерж. В противном случае, после окончания импульса управления тиристор выключается.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 2169. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7