Управляемые выпрямители

1. Лекция 7

2.

Тиристор – это 4-х слойный переключающий
полупроводниковый прибор структуры p-n-p-n
Область
применения:
управляемые
выпрямители и силовые преобразовательные
Управление
приборы.
относительно
анода
A
A
A
p
VD
У
VD
У
n
У
p
K
n
K
Управление
относительно
катода
K

3. Транзисторный аналог тиристора

При небольшом напряжении анодкатод VT1 и VT2 закрыты.
ik1=iБ2 – мал и недостаточен для
отпирания VT2;
iБ1=iк2 – мал для отпирания VT1.
При повышении напряжения UAK токи
увеличиваются:
ik1 ↑, iБ2 ↑, ik2 ↑, iБ1 ↑, ik1 ↑.
Развивается лавинообразный процесс
за счет положительной обратной связи.
Тиристор скачком откроется.
Этот процесс можно начать и при
небольшом
напряжении
UAK
управляющим импульсом У.
+
А
VT1
iБ1
У
ik2
ik1
VT2
iБ2
iЭ2
-
К

4. ВАХ тиристора

IА
IА max
Uобр.max
Iуд0
Iуд1
Iуд2
Uвкл3
Uвкл2
Uвкл1
Uвкл0 UАК
Uвкл
–
напряжение
включения тиристора при
Iу = 0;
Uвкл1, Uвкл2 – напряжения
включения тиристора при
соответствующих
токах
управления;
Iуд0 –
ток
удержания;
минимальный
ток,
удерживающий тиристор во
включенном состоянии.
Iуд0 ≈ (5-10) % Iа max

5. Управляемые выпрямители

Это выпрямители, выпрямленное напряжение
которых можно изменять (регулировать) в
процессе выпрямления.
uу1
IVD1
VD1
+
u1
u21
+
u22
-
RН
Id
UD
IVD2
VD2
uу2
Работа управляемого
выпрямителя на
активную нагрузку

6.

u2
uУ1
uУ2
Принцип действия:
Ud
Id
U0
Принцип
регулирования
t основан на задержке момента
включения
тиристора
относительно
момента
естественного включения.
t
- угол регулирования, =0-π.
t
U0 - среднее значение
U0 выпрямленного напряжения.
t 0- : u = u -u = u - u =
VD1
A K
21
d
=u21- 0 = u21
Uобр.VD1
t -π: тиристор открыт, uVD1≈0
Uобр.max
π- (π+ ): uVD1 = uA – uK =
= - u21 – ud = - u21
(π+ )- 2 π: uVD1 = uA – uK =
= - u21 - u22 = - 2 u21

7. Работа управляемого выпрямителя на активную – индуктивную нагрузку (L→∞)

uу1
VD1
IVD1
+
u21
u1
-
L
RН
+
u22
UD
IVD2
VD2
uу2
Id

8.

u2
uУ1
uУ2
Принцип действия:
t
t
Ud
Id
t
U0
U0
t
При =900, U0 = 0
0 ÷ : uVD1= uA-uK =
= u21+ u22 = 2 u21
÷ (π+ ): тиристор
открыт, uVD1≈0
(π+ ) ÷ 2 π:
uVD1 = uA – uK =
Uобр.VD1
t
Uобр.max
= - u21 - u22 = - 2 u21

9. Регулировочная характеристика управляемых выпрямителей

U 0
U0
1
Rн
U 0
f ( )
U0
U 0 постоянная составляющая при 0
U 0 постоянная составляющая при 0
(неуправляемый выпрямитель)
0,5
Rн, L→∞
Rн, L
π/2
π

English Русский Правила