Ключи на тиристорах — Аналоговая и цифровая электроника (Инженерия)

4.7 Ключи на тиристорах

Тиристоры составляют наиболее широкий класс полупроводниковых приборов с отрицательным сопротивлением и предназначены в основном для коммутации токов и напряжений в сильноточных схемах. Большое число типов тиристоров с разнообразными характеристиками определяют многообразие ключевых и коммутирующих схем на их основе, тем не менее, общее свойство этих приборов — S-образная вольтамперная характеристика — позволяет обобщенно подходить к анализу статических и динамических свойств тиристорных ключей.

Для обеспечения работы ключа в двух устойчивых режимах его нагрузочная прямая должна пересекать вольт-амперную характеристику в трех точках (/, 2, 3) (рис. ???)) из которых положения 1 и 3 являются устойчивыми. Если при отсутствии входного сигнала приложенное к тиристору прямое напряжение не превышает U_ВКЛ, то ключ находится в закрытом состоянии. Однако с приближением напряжения на тиристоре к величине, равной

U_ВКЛ, закрытое состояние оказывается неустойчивым. Более того, некоторые образцы тиристоров могут самопроизвольно отпираться при выдержке под напряжением, значительно меньшем U_ВКЛ, что проявляется особенно сильно с увеличением, температуры. Поэтому закрытое состояние тиристора характеризуется лишь частью напряжения U_ВКЛ, т. е. максимально допустимым прямым напряжением U_{ПР.МАКС}, находясь под которым прибор должен оставаться закрытым в течение всего срока службы.

Для трехэлектродных тиристоров значение U_{ПР.МАКС} можно увеличить, если зашунтировать управляющий переход или подать на него отрицательное смещение, что вызывает протекание в цепи управляющего электрода запирающего тока

I_У.ОБР, причем в случае шунтирования управляющего перехода ток I_У.ОБР является частью тока анода, ответвляющейся в цепь шунта.

Сопротивление тиристорного ключа в закрытом состоянии определяется током утечки в прямом направлении I_УТ, измеренным при напряжении U_{ПР.МАКС} и максимально допустимой температуре, и током I_К0 центрального перехода

П₂. Это позволяет использовать в качестве эквивалентной схемы тиристора в закрытом состоянии сопротивление, величина которого равна R_ОБР, и источник тока I_К0 .

Сопротивление ключа в открытом состоянии определяется остаточным напряжением U_ОБР, измеренным при протекании максимального прямого тока I_ПР.МАХ, который задается исходя из максимально допустимой мощности рассеивания на тиристоре Р_МАХ. Это позволяет заменить открытый тиристор эквивалентным сопротивлением R_ПР. величина которого равна R_ПР

= U_ОСТ/ I_{ПР. МАХ} и источником напряжения U_ОСТ.

Переключение тиристора из закрытого состояния в открытое должно осуществляться подачей отпирающего импульса в цепь управления для трехэлектродных приборов — триодных (ТТ) и запираемых (ЗТ) тиристоров или в цепь анод-катод для диодных тиристоров (ДТ). Между амплитудой импульса U_{ВКЛ.ИМП}, переключающего ДТ в открытое состояние, которую в соответствии со справочными обозначениями, принятыми для диодных тиристоров, будем обозначать U_ПУСК, и статическим значением

U_ВКЛ не существует корреляционного соответствия. Амплитуда U_ПУСК в основном зависит от длительности фронта импульса отпирающего напряжения на аноде тиристора t_Ф, емкости участка анод-катод закрытого диодного тиристора C_ДТ≈ C_П2 где C_П2 — емкость центрального р-n перехода, а следовательно, и от внутреннего сопротивления генератора отпирающих импульсов R_ВН.

Для отпирания импульсного ключа, выполненного на трехэлектродном приборе (ТТ или ЗТ), и запирания ключа на ЗТ необходимо обеспечить протекание определенного импульса тока в цепи управления тиристора. Амплитуда этого импульса, прежде всего, зависит от его длительности, а при запирании — и от величины прямого тока анода I_ПР, протекающего через открытый тиристор.

Одним из основных параметров, характеризующих процесс отпирания трехэлектродных тиристоров, является импульсный ток спрямления I_СПР, под которым следует понимать минимальную амплитуду положительного импульса тока управления заданной длительности, переключающего тиристор в открытое состояние при определенном напряжении на аноде.

Поскольку импульсный ток управления I_У.ОБР запирающий тиристор, зависит от тока анода I_ПР, то управляемость запираемого тиристора характеризуется импульсным коэффициентом запирания B_ЗАП = I_ПР/I_ЗАП (при I_{У. ОБР} = I_ЗАП тиристор запирается).

Длительность процесса отпирания характеризуется временем задержки t_З (ток анода возрастает до 0,1 I_ПР) и временем установления прямого сопротивления

t_УСТ (ток анода изменяется от 0, I_ПР до 0,9 I_ПР), которые в сумме составляют время включения t_ВКЛ, а длительность процесса запирания характеризуется временем запаздывания t_ЗП(ток анода уменьшается до 0,9 I_ПР) и временем спада t_СП (ток анода изменяется от 0,9 I_ПР до 0,1 I_ПР), которые в сумме составляют время запирания t_ЗАП.

Время переключения тиристорного ключа, несмотря на действие сильной внутренней положительной обратной связи составляет существенно большую величину, чем аналогичный параметр у транзисторных ключей.

Это объясняется режимом глубокого насыщения p-n-p-n — структуры и связанным с ним накоплением и рассасыванием большого объемного заряда. Из-за этого время включения тиристора составляет единицы микросекунд, а выключения — десятки и сотни микросекунд, уменьшаясь у высокочастотных тиристоров и тиристоров, прямой ток которых существенно меньше максимально допустимого.

Заметим, что при активно-индуктивном характере нагрузки тиристорного ключа нарастание прямого тока определяется не только и не столько инерционностью самого прибора, сколько постоянной времени нагрузки. Для таких ключей длительность управляющих импульсов выбирается не только по минимально заданным справочным данным, но и в зависимости от постоянной времени нагрузки, учитывая, что в течении длительности импульса управления прямой ток должен успеть превысить величину

I_ВЫКЛ.

 К числу параметров, характеризующих отпирание тиристорного ключа, следует отнести и максимально допустимую скорость нарастания анодного тока (dI_ПР/dt)_MAX. Ограничение скорости

(dI_ПР/dt) сверху обусловлено влиянием неодномерных явлений на процесс отпирания тиристора и оказывается особенно сильным в режимах, когда амплитуда импульса прямого тока I_ПР.ИМП >> I_ПР.МАХ. Значения (dI_ПР/dt) иI_{ПР.ИМП.МАХ}. зависят от длительности импульсов прямого тока и частоты их следования.

Построение и расчет цепей отпирания, выключения и запирания тиристорных ключей являются первоочередными задачами, которые приходится решать при проектировании тиристорных устройств. При этом под выключением тиристоров понимается их выключение пo анодной цепи, а под запиранием — выключение по цепи управляющего электрода.

Анализ цепей отпирания. Цепь отпирания должна обеспечить включение от импульса сигнала управления, защиту тиристора от отпирающего импульса помехи и запас по минимально допустимому режиму входной цепи прибора. Эти требования необходимо удовлетворить в заданном диапазоне внешних, например, температурных, воздействий для любого тиристора выбранного типа.

Для обеспечения гарантированного включения тиристора и исключения его срабатывания от сигнала помехи U_ПОМ необходимо удовлетворить неравенства

                                                               (4.7.1)

                                                       (4.7.2)

 где U_ПОМ.У и I_ПОМ.У — допустимые значения напряжения и тока помехи, действующей в управляющей цепи.

В случае индуктивного характера нагрузки (рис. 4.7.1-а) длительность импульса управления необходимо увеличить до значения

                                

где I_ПР — установившееся значение тока нагрузки; — постоянна» времени цепи нагрузки; τ_Н = L_Н/R_Н; t_ВКЛ — длительность импульса управления при чисто активной нагрузке.

Для уменьшения длительности управляющих импульсов индуктивную нагрузку целесообразно шунтировать активным сопротивлением или последовательной RС-цепью (рис. 4.7.1-б и -в), параметры которых для схемы рис. 4.7.1, а выбираются из условия

                                    

а для схемы рис. 4.7.1.

                      ;

Применение резистивно-емкостного шунта уменьшает потери мощности по сравнению с чисто резистивным шунтом, однако при

                               

 в схеме могут возникнуть колебательные процессы.Основные схемы цепей отпирания ключей на тиристорах показаны на рис. 4.7.2. Включение диода в управляющую цепь тиристора (рис. 4.7.2, —а и —б) исключает протекание обратного тока через управляющий переход, что не допускается для обычных триодных тиристоров, а включение R_Ш повышает устойчивость тиристоров против самопроизвольного включения В схеме (рис. 4.7.2-б) роль сопротивления шунта играет малое по постоянному току сопротивление выходной обмотки трансформатора. Включение разделительной емкости C_Р в схеме рис. 4.7.2-в позволяет сформировать управляющий импульс с формой, близкой к оптимальной, т. е. крутым и большим по амплитуде передним фронтом и экспоненциально убывающей вершиной.

Схемы цепей отпирания ключей на диодных тиристорах приведены на рис. 4.7.2 г-е. При подаче короткого импульса положительной (рис 4.7.2-г) или отрицательной (рис. 4.7.2-д) полярности в цепи анод — катод тиристора через емкость центрального перехода C_П2 = C_Sпротекает ток, который обеспечивает накопление в базах S заряда Q_ВКЛ, необходимого для отпирания прибора. Диод D₁ увеличивает входное сопротивление схемы. Для отпирания S в схеме рис. 4.7.2-д должны выполняться неравенства

                          и

а в схеме рис. 4.7.2 —г и д — неравенства

                             и

где t_Ф.МАХ — максимальная длительность фронта входного импульса C_S — емкость тиристора.

Анализ цепей выключения. Для выключения тиристора по аноду необходимо уменьшить протекающий через тиристор ток до величины меньшей I_ВЫКЛ.MIN, на время большее t_ВЫКЛ. В цепях постоянного тока эта задача решается с помощью транзисторного ключа или коммутирующих реактивных элементов

Схемы выключения тиристорного ключа с последовательным и параллельным транзисторами показаны на рис. 4.7.3 –а и —б. Последовательный

транзистор, запираясь оложительным импульсом, прерывает протекание тока через тиристор на время t_И > t_ВЫКЛ. Дополнительное подключение Е₀ повышает надежность выключения, компенсируя ток I_К0 закрытого транзистора, и способствует повышению скорости рассасывания объемного заряда и, тем самым, уменьшает время выключения тиристора.

В схеме с параллельным транзистором при его отпирании основная часть анодного тока тиристора ответвляется через транзистор, прямой ток тиристора уменьшается ниже I_ВЫКЛ.MIN и тиристор запирается. Для повышения надежности запирания последовательно с тиристором можно включить диод D, который увеличивает остаточное напряжение и сопротивление шунтируемой транзистором цепи и тем самым уменьшает протекающий в ней при открытом транзисторе ток.

Поскольку в тиристорных ключах с транзисторными схемами выключения рассасывание накопленного в структуре заряда происходит только за счет процессов рекомбинации, то время выключения тиристоров затягивается, а амплитуды коммутируемых токов и напряжений, определяемые характеристиками транзисторов, ограничивают область применения тиристорных ключей. Такие схемы выключения применяются только для маломощных тиристоров.

Более широко в импульсной технике используются схемы выключения с помощью заряженного конденсатора и вспомогательного тиристора. Суть работы этих схем выключения заключается в том, что предварительно заряженный конденсатор с помощью вспомогательного тиристора подключается к основному тиристору таким образом, что ток его разряда направлен навстречу прямому току основного тиристора, что обеспечивает его форсированное запирание. Коммутирующий конденсатор С может быть подключен с помощью вспомогательного тиристора S2 параллельно основному тиристору S1 (рис. 4.7.4 –а-в), параллельно нагрузке (рис. 4.7.5 -г и д) или к соединенным последовательно тиристору S1 и нагрузке (рис. 4.7.4-е). Соответственно различают параллельную (рис. 4.7.4, а-д) и последовательную (рис. 4.7.4 -е) коммутации.

Параметры коммутирующей емкости С и дросселя L рассчитывают исходя из условия, при котором на основном тиристоре за время перезаряда конденсатора до нуля сохраняется обратное напряжение течение отрезка времени длительностью не меньше t_ВЫКЛ. Заряд конденсаторов С обеспечивается специальной зарядной цепью, которая на рис. 4.7.4-б-е не показана.

Для формирования мощных коротких импульсов используется выключение тиристоров с помощью последовательного LC-контура. Основное преимущество способа заключается в простоте коммутирующих цепей (рис. 4.7.5), не содержащих вспомогательных тиристоров и зарядных цепей. Для выключения тиристора с помощью LC-контура ударного возбуждения при R < Е/ I_ВЫКЛ прежде всего необходимо, чтобы конденсатор разряжался (рис. 4.7.5- а и б) или заряжался (рис. 4.7.6-в) по колебательному закону и при этом выполнялось условие

                                       

где I₁ — значение первого отрицательного экстремума переменной составляющей тока, протекающего через индуктивность контура; R1 — сопротивление, учитывающее омическое сопротивление катушки и нагрузки.

В схеме рис. 4.7.5 -а после отпирания тиристора S и изменения направления тока, протекающего через индуктивность контура, открывается диод D. К тиристору в течение времени ∆t (пока открыт диод D и ток контура С — R1 — L — D превышает ток, равный E/(R+R1)) прикладывается обратное напряжение. Значения L и С можно рассчитать по формулам

                              

Коммутирующая цепь рис. 4.7.5-а позволяет построить схемы формирователей импульсов длительностью t_И > t_ВЫКЛ. Для формирования мощных коротких импульсов длительностью t_И < t_ВЫКЛ можно использовать схемы рис. 4.7.5-б и в. В этой схеме коммутационный ток контура протекает через тиристор S в запирающем направлении, что форсирует процесс его запирания.

Анализ цепей запирания. Существует два вида цепей запирания ключей на запираемых тиристорах: с накопителем и без накопителей энергии.

Цепи с накопителем энергии представлены на рис. 4.7.6. В этих схемах включение (рис. 4.7.6 -а) или отключение (рис. 4.7.6 -б) ключа SA приводит к разряду энергии, накопленной в конденсаторе или индуктивности, в направлении, запирающем тиристор S. Схемы включения тиристора для простоты не показаны. Параметры элементов запирающей цепи выбираются из условия:

                            

                     

для схемы рис. 4.7.6 -б

                            ;

                                 

Цепи запирания, не содержащие накопителей энергии, благодаря простоте, малым размерам и массе, а также высокому быстродействию могут наиболее успешно использоваться при построении тиристорных ключей на запираемых тиристорах.

Люди также интересуются этой лекцией: 7 Субъекты авторского права.

Принцип запирания S без накопителей энергии показан на рис. 4.7.7-а. Запирание тиристора S, включенного ранее положительным импульсом через диод D при разомкнутом ключе SA, осуществляется замыканием ключа SA. При этом через управляющую цепь протекает обратный ток I_У.ОБР, величина которого, согласно упрощенной эквивалентной схеме (рис.

4.7.7-б), равна

                                   

Если соблюдается условие I_У.ОБР ≥ I_ПР/B_ЗАП то тиристор закрывается. Минимальная величина R_Н, при которой можно использовать этот метод, имеет место при R_Б = 0 и может быть найдена из соотношения

                                 (4.7.3)

В качестве ключа SA можно использовать маломощные транзистор или тиристор (рис. ительно, в конце положительного полупериода ток нагрузки становится меньше «удерживающего» и тиристор закрывается автоматически.

Тиристорные устройства переменного тока условно можно разбить на два класса:

тиристорные релейные устройства, в которых тиристор в состоянии «включено” каждый положительный полупериод питающего напряжения открыт и пропускает на нагрузку почти полностью полуволну напряжения, а в состоянии «отключено» тиристор закрыт в оба полупериода и практически не пропускает ток в нэгрузку;

тиристорные регуляторы среднего 8нйчения напряжения. В этих устройствах регулирование среднего напряжения на нагрузке обеспечиваетвя подачей управляющего сигнала в каждый положительный полупериод напряжения питания, но в резные, считая от начала полупериода, моменты времени.

В настоящей работе будут рассмотрены только релейные устройства, поскольку тиристорные регуляторы ореднего значения напряжения подробно рассматриваются в курсе «Автоматизированный электропривод».

В дальнейшем простейший тиристорный релейный элемент будем называть ключом, а тринистор тиристором.

Способы управления тиристорным ключом

В зависимости от формы управляющего сигнала различают три способа управления тиристорным ключом;

сигнал управления длительный, подается с начала положительного полупериода или раньше, например, от внешнего источника постоянного напряжения или от источника питающего напряжения;

сигнал управления кратковременный (импульсный) снимается с рабочих электродов тиристоре;

сигнал управления в виде периодической последовательности импульсов, подаваемый от внешнего генератора.

В зависимости от этих способов управления выделяют три схемы тиристорных ключей:

тиристорный ключ с длительным сигналом управления;

тиристорный ключ с кратковременным сигналом управления;

тиристорный ключ с внешним генератором управляющего сигнала.

Тиристорный ключ с длительным сигналом управления

Схема простейшего тиристорного однойолупериодного ключа о длительным сигналом управления приведена на рио. и и /?у (точка 2 на рис. 1,г). Максимальное значение £ и можно определить, если принять, что при замкнутом $ / (разомкнутом £% ) тиристор открывается в момент, когда

Управления достигает значения тока спрямления 1 у . Тогда после несложных преобразований на выражения (I) получим, что

(2)

В конца каждого положительного полупериода ток нагрузки становится кеныш “удерживающего“, тиристор закрывается и остается в зтов состоянии на нроткжеиии всего отрицательного полудержодадаже при замкнутом Sf (рааоикнуто»)

Отключение тиристорного ключа происходит нос» раанык&вви

а)

8)

2. ОднополупериодныЙ тиристорный ключ: 8 — последова тельная схема; б параллельная схема; в времен ные диаграммы

(замыкания S% ) в первый отрицательный полупериод, Таким образом, время включения * выключения тиристоре в данном олучае не превышает одного полупериода питающего напряжения после по, дачи или снятия управляющего сигнала.

В качестве коммутационного устройства (*$*) обычно используют: магнитоуправляемые контакты (герконы), что позволяет гальванически развязать цепи управления и нагрузки; транзистор, работающий в режиме переключения, стабилитрон, дроосаль насыщения без подмагничивания, дадиотор, маломощный тринистор, двухбазовый диод и т.д. Все эти устройства представляют собой реле и обладают усшштельмнмв свойствами. Поэтому рассматриваемый тиристорный ключ является,по существу, двухкаскэдньш релейным усилителем»

Ё заключение следует отметить, что схема на рис. 2га представляет собой реле q нормально закрытым выходным тиристором, что эквивалентно электромагнитному реле с нормально открытыми контактами, а на рис. 2,6 реле с нормально открытым тиристором, что эквивалентно нормально закрытым контактам.

Тиристорный ключ о кратковременным сигналом управления

Схемы однополупериодного ш двухполупериодного тиристорного ключе с кратковременным сигналом управления и их временные диаграммы приведены не рис. 3. Из рио. 3,а видно, что схема данного однополупериодного ключа отличается от схемы на рис.

а только цепью управления, которая включена параллельно рабочим электродам тириотора V$і . Это и определяет кратковременность сигнала управления. Рабочие же процессы, протекаю. щие в обоих охемах, зв исключением формирования сигнала управления, идентичны. Поэтому рассмотрим эдеоь лишь процесс формирования сигнала управления.

Из рис. 3,а и рис. 3,в видно, что при замкнутом коммутационно« устройстве $ і и закрытом тиристоре в начале каждого положительного полупериода при схеме протекает ливь ток управления    .о

В момент времени £ нагруэочная прямая становится

карательной к вольт-емперной характеристике тиристора и он

ТІ

Рме. 3. ОднополупериодныЯ (а) и двухлолулериодный (б) тиристорный ключ ■ временные диаграммы (в,г)

релейно открывается. При этой напряжение между анодом и катодом падает до величины оататочного напряжения (порядка I,5…

3 В), и управляющий ток снижается до незначительной величины. /—клемма 2 течет незначительный ток управления тиристора /&1. Однако обе тиристора при этом закрыты, так как пока еще не выполняется условие их открывания.

При     тиристор        открывается, ток его управления

уменьшается практически до нуля, а по цепи клемма I —резистор Йи —— анод катод тиристора —— клемма 2 течет ток нагрузки. В конце положительного полупериода тиристор /£/ закрывается.

В начале отрицательного полупериода (при оба тиристора закрыты. Однако по цепи клемма 2 —диод /Дг —<резистор йу —— устройство —»-переход УЭ катод тиристора /£% —резистор Кн клемма I течет ток управления тиристора * который открывается при . При этом ток управления уменьшается до нуля, а по цепи клемма 2 —— анод-катод тиристора У52 —резистор £н    клемма I течет ток нагрузки.

Таким образом, в данной охеме при аамкнутом устройстве в оба полупериода питающего напряжения протекает ток нагрузки.

Выключение тиристорного ключе происходит после размыкания устройства .£>/ в конце полупериода питающего напряжения.

При этой оба тиристора окажутся закрытыми, а ток нагрузки будет практически равен нулю.

Материал взят из книги Бесконтактные полупроводниковые релейные устройства электроавтоматики (Асмолов Г.И.)

выключателей — Цепь главного выключателя с тиристорами и перемычкой

спросил 5 лет, 4 месяца назад

Изменено 5 лет, 4 месяца назад

Просмотрено 332 раза

\$\начало группы\$

Следующая схема представляет собой сенсорный выключатель на 220 В с этого веб-сайта:

http://8085projects.info/m668-based-touch-sensive-step-dimmer-circuit.html

Мне интересно, как это работает, потому что микросхема получает рабочее напряжение от + и — диодного моста, но когда тиристор переключает нагрузку, напряжение через диодный мост становится всего около 0,9 В, и это напряжение ниже стандартного напряжения для работы ИС ://www. homemade-circuits.com/220v-touch-lamp-circuit-with-delay-timer/

Итак, мой вопрос:

1-Dose этот метод работает?

2-Если эти цепи неверны, то как работает переключатель движения только с 2 проводами , которые доступны на рынках?

• переключатели
• диоды
• мост-выпрямитель
• движение
• тиристор

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если бы вы могли безопасно контролировать сигнал на лампе, вы бы обнаружили классическую форму волны переменного тока с регулируемой фазой.

Рис. 1. Триак управления питанием переменного тока.

Диммер задерживает включение питания для достижения требуемой выходной мощности.

Любой двухпроводной электронный ключ имеет два варианта собственного питания:

• Если включение тиристора (1) задерживается на несколько градусов после перехода через ноль, то падение напряжения на ключе может использоваться для зарядки конденсатора — С1 (2). Микросхема, вероятно, отслеживает переход через ноль на выводе 5 (3), и временная задержка, установленная одним из других конденсаторов, инициирует запуск тиристора.
• Другим методом может быть отключение выхода на полный цикл и использование падения напряжения для зарядки конденсатора. Это имеет большой недостаток, что мерцание будет заметным.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Сильноточный тиристорный переключатель 120 кА / 10 кВ постоянного тока

Фотографии носят ознакомительный характер. Посмотреть спецификацию продукта

• информация о продукте

Сильноточный тиристорный переключатель 120 кА/10 кВ пост. тока

Выключатель тиристорный сильноточный предназначен для импульсного разряда батареи высоковольтных конденсаторов. Его применение позволяет подавать на приемник очень большую энергию за короткое время с высокой повторяемостью, т.е. в процессах спекания металлических порошков или питания мощных лазеров. Возможна автоматическая работа переключателя с частотой до 20 Гц. Разрядный ток носит колебательный характер с сильно уменьшающейся амплитудой и малой длительностью. Амплитуда первых полуволн разрядного тока батареи емкостью 300 мкФ, заряженной до 10 кВ, может достигать 120 кА, а вся форма волны имеет длительность от 1 мс до 3 мс.

Ток разряда батареи конденсаторов и напряжение на тиристорном ключе

Силовой ключ построен с тиристорной и диодной ветвями, включенными встречно. Четыре элемента соединены последовательно в обе ветви. Каждый тиристор имеет собственную электронную схему для генерации импульса затвора и управления состоянием тиристора и параметрами импульса затвора. При обнаружении неисправности тиристора или его управления переключатель блокируется, что предохраняет его от повреждения других тиристоров. Из-за высокого напряжения используется принудительное охлаждение тиристоров и диодов трансформаторным маслом. Теплообменник позволяет охлаждать масло водой из чиллера. Поток масла, температура масла и уровень масла в баке контролируются.

Dane techniczne

Параметры сильноточного тиристорного переключателя
Напряжение конденсаторной батареи	макс. 10 кВ постоянного тока
Характер разрядного тока	колебательный, плавный
Амплитуда тока разряда	макс. 120 кА
Продолжительность разряда	0,8÷4 мс в зависимости от параметров разрядного контура
Крутизна нарастания разрядного тока	4000 А/мкс
Количество ответвлений переключателя	— одна тиристорная ветвь — одна диодная ветвь
Количество тиристоров в ответвлении	4 шт. тиристоры соединены последовательно
Максимальное напряжение блокировки ветви	20 кВ постоянного тока
Количество диодов на ветвь	4 шт. диоды соединены последовательно
Максимальное обратное напряжение ветви	24 кВ постоянного тока
Охлаждающие диоды и тиристоры	— Принудительное с трансформаторным маслом — Масло с водяным охлаждением от чиллера
Объем масляного бака	100 л
Размеры патрубка тиристора	480 x 290 x 290 [мм]
Размеры диодной ветви	510 x 290 x 290 [мм]
Масса разъема	195 кг
Тиристорное управление
Генерация стробирующего импульса	Электронная схема на катодном потенциале каждого тиристора
Параметры импульса стробирования	— амплитуда импульса — 20 А — крутизна нарастания фронта импульса — 200 А/мкс — длительность импульса — 10 мкс
Диагностика
Проверка состояния компонентов переключателя	электронная схема на катодном потенциале каждого тиристора и каждого диода
Параметры управляемого тиристора	— напряжение на тиристоре — амплитуда импульса затвора
Критерий оценки годности тиристора и его контроля	одновременное появление напряжения на тиристоре и затворном импульсе предполагаемой амплитуды
Параметры управляемого диода	напряжение на диоде
Оценка состояния компонентов переключателя	электронная схема при потенциале земли
Критерий оценки состояния разъема	Переключатель исправен при наличии по четыре импульса с диодной и тиристорной ветвей. Отсутствие любого импульса означает непригодность переключателя.

Меньше

Подробнее

• информация о продукте

Выключатель тиристорный сильноточный 120 кА/10 кВ постоянного тока

Выключатель тиристорный сильноточный предназначен для импульсного разряда высоковольтной конденсаторной батареи. Его применение позволяет подавать на приемник очень большую энергию за короткое время с высокой повторяемостью, т.е. в процессах спекания металлических порошков или питания мощных лазеров. Возможна автоматическая работа переключателя с частотой до 20 Гц. Разрядный ток носит колебательный характер с сильно уменьшающейся амплитудой и малой длительностью. Амплитуда первых полуволн разрядного тока батареи емкостью 300 мкФ, заряженной до 10 кВ, может достигать 120 кА, а вся форма волны имеет длительность от 1 мс до 3 мс.

Ток разряда батареи конденсаторов и напряжение на тиристорном ключе

Силовой ключ построен с тиристорной и диодной ветвями, включенными встречно. Четыре элемента соединены последовательно в обе ветви. Каждый тиристор имеет собственную электронную схему для генерации импульса затвора и управления состоянием тиристора и параметрами импульса затвора. При обнаружении неисправности тиристора или его управления переключатель блокируется, что предохраняет его от повреждения других тиристоров. Из-за высокого напряжения используется принудительное охлаждение тиристоров и диодов трансформаторным маслом. Теплообменник позволяет охлаждать масло водой из чиллера. Поток масла, температура масла и уровень масла в баке контролируются.

Dane techniczne

Параметры сильноточного тиристорного переключателя
Напряжение конденсаторной батареи	макс. 10 кВ постоянного тока
Характер разрядного тока	колебательный, плавный
Амплитуда тока разряда	макс. 120 кА
Продолжительность разряда	0,8÷4 мс в зависимости от параметров разрядного контура
Крутизна нарастания разрядного тока	4000 А/мкс
Количество ответвлений переключателя	— одна тиристорная ветвь — одна диодная ветвь
Количество тиристоров в ответвлении	4 шт. тиристоры соединены последовательно
Максимальное напряжение блокировки ветви	20 кВ постоянного тока
Количество диодов на ветвь	4 шт. диоды соединены последовательно
Максимальное обратное напряжение ветви	24 кВ постоянного тока
Охлаждающие диоды и тиристоры	— Принудительное с трансформаторным маслом — Масло с водяным охлаждением от чиллера
Объем масляного бака	100 л
Размеры патрубка тиристора	480 x 290 x 290 [мм]
Размеры диодной ветви	510 x 290 x 290 [мм]
Масса разъема	195 кг
Тиристорное управление
Генерация стробирующего импульса	Электронная схема на катодном потенциале каждого тиристора
Параметры импульса стробирования	— амплитуда импульса — 20 А — крутизна нарастания фронта импульса — 200 А/мкс — длительность импульса — 10 мкс
Диагностика
Проверка состояния компонентов переключателя	электронная схема на катодном потенциале каждого тиристора и каждого диода
Параметры управляемого тиристора	— напряжение на тиристоре — амплитуда импульса затвора
Критерий оценки годности тиристора и его контроля	одновременное появление напряжения на тиристоре и затворном импульсе предполагаемой амплитуды
Параметры управляемого диода	напряжение на диоде
Оценка состояния компонентов переключателя	электронная схема при потенциале земли
Критерий оценки состояния разъема	Переключатель исправен при наличии по четыре импульса с диодной и тиристорной ветвей. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника