Тиристоры в устройствах промышленной электроники. Лаврентьев В.В - 4 стр.

UptoLike

4
R
н
U
y
U
A
V S
U
+
-
а
I
y
I
A
I
A
I
A с р
С
А
D
U
п
U
о б р m a x
I
у д
I
у
с п р
> I
у 2
> I
у 1
> I
у
= 0
0
В
U
п р m a x
U
п е р
U
А
б
Рис.2
Таким образом, тиристор в электрических цепях является аналогом бесконтактного
выключателя.
Условное графическое и буквенное обозначение однооперационного тиристора с
условно положительными направлениями токов и напряжений показано на рис.1.
Тиристор имеет три внешних вывода: анод А, катод К и управляющий электрод УЭ.
Силовой цепью тиристора, по которой проходит выключаемый (коммутируемый) ток,
является участок цепи АК. Цепью управления является участок УЭК. Включение
тиристора возможно только при положительном токе управления I
У
> 0, проходящем по
цепи управления, и положительном напряжении между А и К, т.е.. U
A
> 0.
Свойства тиристора как элемента .простейшей электрической цепи (рис.2а)
иллюстрируются его статической вольтамперной характеристикой (ВАХ), которая при
указанных положительных направлениях токов и напряжении представлена на рис.26.
Часть ВАХ в третьем квадранте (линия OD) соответствует отрицательному, т.е.
обратному, анодному напряжению, при котором тиристор всегда выключен вне
зависимости от значения и направления тока управления. Если обратное напряжение
превышает значение U
П
, то тиристор выходит из строя.
Если ток в цепи управления отсутствует, а прямое тиристора обратное напряжение
не должно превышать значение U
ОБР
max
, которое указывается в справочниках анодное
напряжение не превышает напряжения переключения U
ПЕР
(точка А), то тиристор
выключен и ток в анодной цепи незначительный (линия ОА). Если же прямое анодное
напряжение превысит значение U
ПЕР
, то тиристор включается и анодный ток
практически ограничивается значением R
H
(см. рис.2а). При увеличении тока управления
включение тиристора происходит при меньших значениях прямого анодного напряжения.
После включения электрическое состояние тиристора характеризуется малым
сопротивлением между анодом и катодом (линия ВС). Включенное состояние тиристора
сохраняется и по окончании действия тока управления. Лишь если анодный ток
становится меньше некоторого значения, называемого током удержания I
УД
(точка В), то
тиристор выключается. При некотором значении тока управления прямая ветвь ВАХ
тиристора становится аналогичной ВАХ неуправляемого диода (участок ОВС), т.е.
спрямляется”; этот ток называют током управления спрямления I
У
СПР
. При
отрицательных токах управления работа тиристоров не рекомендуется.
На практике обычно используют импульсный способ включения тиристоров, при
котором ток управления формируют в виде коротких (порядка нескольких микросекунд)
положительных импульсов с большой скоростью нарастания. После окончания импульса
управления тиристор остается во включенном состоянии, если анодный ток, зависящий от
напряжения U и сопротивления R
H
(см. рис.2а), будет больше тока удержания I
УД
.
Выключение тиристора произойдет, если каким-либо образом уменьшить анодный
ток до значения, меньшего, чем значение тока удержания I
УД
. Существуют различные
                                                                                          4

                                                 IA
                                             IA ср            С
                               +
               Rн                                           Iус пр > Iу2 > Iу1 > Iу = 0
                         VS        Uп Uобр max Iуд          В                      А
                IA             U
          Iy              UA                              0         Uпр max Uпер UА
                                   D
        Uy
                               -
                     а                                б
                                         Рис.2

     Таким образом, тиристор в электрических цепях является аналогом бесконтактного
выключателя.
     Условное графическое и буквенное обозначение однооперационного тиристора с
условно положительными направлениями токов и напряжений показано на рис.1.
     Тиристор имеет три внешних вывода: анод А, катод К и управляющий электрод УЭ.
Силовой цепью тиристора, по которой проходит выключаемый (коммутируемый) ток,
является участок цепи А – К. Цепью управления является участок УЭ – К. Включение
тиристора возможно только при положительном токе управления IУ > 0, проходящем по
цепи управления, и положительном напряжении между А и К, т.е.. UA > 0.
     Свойства тиристора как элемента .простейшей электрической цепи (рис.2а)
иллюстрируются его статической вольтамперной характеристикой (ВАХ), которая при
указанных положительных направлениях токов и напряжении представлена на рис.26.
     Часть ВАХ в третьем квадранте (линия OD) соответствует отрицательному, т.е.
обратному, анодному напряжению, при котором тиристор всегда выключен вне
зависимости от значения и направления тока управления. Если обратное напряжение
превышает значение UП , то тиристор выходит из строя.
     Если ток в цепи управления отсутствует, а прямое тиристора обратное напряжение
не должно превышать значение UОБР max , которое указывается в справочниках анодное
напряжение не превышает напряжения переключения UПЕР (точка А), то тиристор
выключен и ток в анодной цепи незначительный (линия ОА). Если же прямое анодное
напряжение превысит значение UПЕР , то тиристор включается и анодный ток
практически ограничивается значением RH (см. рис.2а). При увеличении тока управления
включение тиристора происходит при меньших значениях прямого анодного напряжения.
После включения электрическое состояние тиристора характеризуется малым
сопротивлением между анодом и катодом (линия ВС). Включенное состояние тиристора
сохраняется и по окончании действия тока управления. Лишь если анодный ток
становится меньше некоторого значения, называемого током удержания IУД (точка В), то
тиристор выключается. При некотором значении тока управления прямая ветвь ВАХ
тиристора становится аналогичной ВАХ неуправляемого диода (участок ОВС), т.е.
“спрямляется”; этот ток называют током управления спрямления IУ СПР . При
отрицательных токах управления работа тиристоров не рекомендуется.
     На практике обычно используют импульсный способ включения тиристоров, при
котором ток управления формируют в виде коротких (порядка нескольких микросекунд)
положительных импульсов с большой скоростью нарастания. После окончания импульса
управления тиристор остается во включенном состоянии, если анодный ток, зависящий от
напряжения U и сопротивления RH (см. рис.2а), будет больше тока удержания IУД .
     Выключение тиристора произойдет, если каким-либо образом уменьшить анодный
ток до значения, меньшего, чем значение тока удержания IУД . Существуют различные