Tyristorin kommutointitekniikat

Tyristorin kytkemiseksi päälle on olemassa useita laukaisumenetelmiä, joissa laukaisupulssi kohdistetaan sen Gate-päätteeseen. Samoin on olemassa erilaisia tekniikoita sammuttaa Thyristor, nämä tekniikat ovat nimeltään Thyristor Commutation Techniques. Se voidaan tehdä tuomalla tiristori takaisin eteenpäin estävään tilaan eteenpäin johtavasta tilasta. Tyristorin saattamiseksi eteenpäin tapahtuvaan estotilaan alavirta pienenee pitovirran alapuolelle. Tehonsäätöä ja tehonsäätöä varten johtava tyristori on kommutoitava oikein.

Tässä opetusohjelmassa selitämme erilaisia tyristorikommutointitekniikoita. Olemme jo selittäneet tyristorista ja sen liipaisumenetelmistä edellisessä artikkelissamme.

Tyristoreiden kommutointia varten on pääasiassa kahta tekniikkaa: luonnollinen ja pakotettu. Pakotettu kommutointitekniikka on jaettu edelleen viiteen luokkaan, jotka ovat luokat A, B, C, D ja E.

Alla on luokitus:

• Luonnollinen kommutaatio
• Pakotettu kommutaatio
  • Luokka A: Itse tai kuormitus
  • Luokka B: Resonanssi-pulssikommutaatio
  • Luokka C: Täydentävä kommutaatio
  • Luokka D: Impulssikommutaatio
  • Luokka E: ulkoinen pulssi-kommutointi

Luonnollinen kommutaatio

Luonnollinen kommutaatio tapahtuu vain vaihtovirtapiireissä, ja se on nimetty niin, koska se ei vaadi ulkoista virtapiiriä. Kun positiivinen sykli saavuttaa nollan ja anodivirta on nolla, tyristorin yli kohdistetaan välittömästi käänteinen jännite (negatiivinen sykli), joka aiheuttaa tyristorin sammumisen.

Luonnollinen kommutaatio tapahtuu vaihtovirtajännitesäätimissä, syklokonverttereissa ja vaiheohjatuissa tasasuuntaajissa.

Pakotettu kommutaatio

Kuten tiedämme, DC-piireissä ei ole luonnollista nollavirtaa, kuten luonnollinen kommutaatio. Joten pakotettua kommutointia käytetään DC-piireissä ja sitä kutsutaan myös DC-kommutointiksi. Se vaatii kommutointielementtejä, kuten induktanssia ja kapasitanssia, jotta tyristorin anodivirta pakotettaisiin voimakkaasti pitovirta-arvon alapuolelle, siksi sitä kutsutaan pakotetuksi kommutointiksi. Chopper- ja invertteripiireissä käytetään pääasiassa pakotettua kommutointia. Pakotettu kommutointi on jaettu kuuteen luokkaan, jotka selitetään alla:

1. Luokka A: Itse tai kuormitus

Luokkaa A kutsutaan myös nimellä "itsekommutointi" ja se on yksi tyristorikommutointitekniikoista eniten käytetty tekniikka. Alla olevassa piirissä induktori, kondensaattori ja vastus muodostavat toisen järjestyksen kosteassa piirissä.

Kun aloitamme syöttöjännitteen syöttämisen piiriin, tyristori ei kytkeydy päälle, koska se vaatii hilapulssin kytkeytymään päälle. Nyt kun tyristori kytkeytyy PÄÄLLE tai eteenpäin esijännitettynä, virta kulkee induktorin läpi ja lataa kondensaattorin huippuarvoonsa tai yhtä suureksi kuin tulojännite. Nyt kun kondensaattori latautuu täysin, induktorin napaisuus muuttuu päinvastaiseksi ja induktori alkaa vastustaa virran virtausta. Tämän vuoksi lähtövirta alkaa laskea ja saavuttaa nollan. Tällä hetkellä virta on tyristorin pitovirran alapuolella, joten tyristori sammuu.

2. Luokka B:

Luokan B kommutointia kutsutaan myös resonanssi-pulssi-kommutointiksi. Luokan B ja luokan A piirien välillä on vain pieni muutos. Luokassa B LC-resonanssipiiri on kytketty rinnakkain, kun taas luokassa A se on sarjaan.

Nyt kun käytämme tulojännitettä, kondensaattori alkaa latautua tulojännitteeseen (Vs) saakka ja tyristori pysyy päinvastaisena, kunnes porttipulssi on kytketty. Kun käytämme porttipulssia, tyristori kytkeytyy päälle ja virta alkaa virrata molemmilta puolilta. Mutta sitten vakiokuormavirta virtaa sarjaan kytketyn vastuksen ja induktanssin läpi suuren reaktanssinsa vuoksi.

Sitten sinimuotoinen virta virtaa LC-resonanssipiirin läpi kondensaattorin lataamiseksi päinvastaisella napaisuudella. Siten, käänteinen jännite poikki ilmestyy Thyristor, joka aiheuttaa Ic (kommutointivirtaan) vastustaa virtausta anodivirran I. Tämän vuoksi tämän vastakkaisen kommutointivirran vuoksi, kun anodivirta on pienempi kuin pitovirta, tyristori sammuu.

3. Luokka C:

Luokan C kommutointia kutsutaan myös täydentäväksi kommutointiksi. Kuten näet alla olevan piirin, on kaksi tyristoria rinnakkain, yksi on pää- ja toinen apulaite.

Aluksi molemmat tiristorit ovat OFF-tilassa ja kondensaattorin jännite on myös nolla. Nyt kun hila-pulssi kohdistetaan päätyristoriin, virta alkaa virrata kahdesta polusta, toinen on R1-T1: stä ja toinen on R2-C-T1. Siksi kondensaattori alkaa myös latautua huippuarvoon, joka on yhtä suuri kuin tulojännite, levyn B positiivisen ja levyn A negatiivisen napaisuudella.

Nyt kun hilapulssi kohdistetaan tyristoriin T2, se kytkeytyy PÄÄLLE ja virran negatiivinen napaisuus ilmestyy tyristorin T1 yli, mikä saa T1: n sammumaan. Ja kondensaattori alkaa latautua päinvastaisella napaisuudella. Yksinkertaisesti voimme sanoa, että kun T1 kytkeytyy päälle, se sammuttaa T2: n ja kun T2 kytkeytyy päälle, se sammuttaa T1: n.

4. D-luokka:

D-luokan kommutointia kutsutaan myös impulssikomutointiksi tai jännitteen kommutointiksi. Luokkana C luokan D kommutointipiiri koostuu myös kahdesta tyristorista T1 ja T2, ja ne nimetään vastaavasti pää- ja apujärjestelmiksi. Tässä diodi, induktori ja aputyristori muodostavat kommutointipiirin.

Aluksi molemmat tiristorit ovat OFF-tilassa ja kondensaattorin C jännite on myös nolla. Nyt kun käytämme tulojännitettä ja laukaisemme tyristorin T1, kuormavirta alkaa virrata sen läpi. Ja kondensaattori alkaa latautua levyn A negatiivisen ja levyn B positiivisen napaisuudella.

Nyt kun laukaisemme aputyristorin T2, päätyristori T1 sammuu ja kondensaattori alkaa latautua päinvastaisella napaisuudella. Kun se latautuu täyteen, se saa aputyristorin T2 sammumaan, koska kondensaattori ei salli virran kulkua sen läpi, kun se latautuu täyteen.

Siksi lähtövirta on myös nolla, koska tässä vaiheessa tyristorit ovat molemmat OFF-tilassa.

5. Luokka E:

Luokan E kommutointia kutsutaan myös ulkoiseksi pulssimutriksi. Nyt voit nähdä kytkentäkaaviosta, että tyristori on jo eteenpäin suuntautunut. Joten, kun käynnistämme tyristorin, virta ilmestyy kuormitukseen.

Piirin kondensaattoria käytetään tiristorin dv / dt-suojaukseen ja pulssimuuntajaa käytetään tiristorin sammuttamiseen.

Nyt kun annamme pulssin pulssimuuntajan läpi, katodin suuntaan virtaa vastakkainen virta. Tämä vastakkainen virta vastustaa anodivirran virtausta ja jos I _A - I _P <I _H tyristori sammuu.

Missä I _A on anodivirta, I _P on pulssivirta ja I _H pitää virtaa.