เทคนิคการเปลี่ยนไทริสเตอร์

ในการเปิดไทริสเตอร์มีวิธีการทริกเกอร์หลายวิธีที่ใช้ทริกเกอร์พัลส์ที่เทอร์มินัล Gate ในทำนองเดียวกันมีต่างๆเทคนิคในการเปิดปิด Thyristorเทคนิคเหล่านี้จะเรียกว่าThyristor เปลี่ยน เทคนิคสามารถทำได้โดยการนำไทริสเตอร์กลับเข้าสู่สถานะปิดกั้นไปข้างหน้าจากสถานะการนำไปข้างหน้า ในการนำไทริสเตอร์เข้าสู่สถานะการปิดกั้นไปข้างหน้ากระแสไปข้างหน้าจะลดลงต่ำกว่าระดับปัจจุบันที่ถือครอง เพื่อวัตถุประสงค์ในการปรับสภาพกำลังและการควบคุมกำลังไฟฟ้าต้องเปลี่ยนไทริสเตอร์ที่นำไฟฟ้าอย่างเหมาะสม

ในการกวดวิชานี้เราจะอธิบายต่างๆเทคนิค Thyristor เปลี่ยน เราได้อธิบายเกี่ยวกับไทริสเตอร์และวิธีการกระตุ้นไว้แล้วในบทความก่อนหน้านี้

ส่วนใหญ่มีสองเทคนิคสำหรับการเปลี่ยนไทริสเตอร์: ธรรมชาติและการบังคับ เทคนิคการเปลี่ยนแบบบังคับยังแบ่งออกเป็นห้าประเภท ได้แก่ คลาส A, B, C, D และ E

ด้านล่างนี้คือการจำแนกประเภท:

• การเปลี่ยนธรรมชาติ
• การเปลี่ยนที่บังคับ
  • คลาส A: การสับเปลี่ยนตัวเองหรือโหลด
  • คลาส B: การเปลี่ยนเรโซแนนท์ - พัลส์
  • คลาส C: การแลกเปลี่ยนเสริม
  • คลาส D: การเปลี่ยนอิมพัลส์
  • คลาส E: การเปลี่ยนพัลส์ภายนอก

การเปลี่ยนธรรมชาติ

การเปลี่ยนธรรมชาติเกิดขึ้นเฉพาะในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับและได้รับการตั้งชื่ออย่างนั้นเพราะไม่ต้องการวงจรภายนอกใด ๆ เมื่อวงจรบวกถึงศูนย์และกระแสแอโนดเป็นศูนย์ทันทีจะมีการใช้แรงดันย้อนกลับ (วงจรลบ) ทั่วไทริสเตอร์ซึ่งทำให้ไทริสเตอร์ปิด

การเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติเกิดขึ้นในตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไซโคลคอนเวอร์เตอร์และวงจรเรียงกระแสแบบควบคุมเฟส

การเปลี่ยนที่บังคับ

ดังที่เราทราบว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์ตามธรรมชาติในวงจร DC เหมือนกับการสับเปลี่ยนตามธรรมชาติ ดังนั้นการบังคับให้เปลี่ยนใช้ในวงจร DC และมันจะเรียกว่าเป็นซีเปลี่ยนมันต้องมีองค์ประกอบ commutating เหมือนเหนี่ยวนำและความจุในการแข็งขันลดปัจจุบันขั้วบวกของ Thyristor ต่ำกว่ามูลค่าปัจจุบันถือที่ว่าทำไมมันจะเรียกว่าเป็นบังคับให้เปลี่ยนการเปลี่ยนแบบบังคับส่วนใหญ่จะใช้ในวงจรชอปเปอร์และอินเวอร์เตอร์ การเปลี่ยนแบบบังคับแบ่งออกเป็นหกประเภทซึ่งอธิบายไว้ด้านล่าง:

1. คลาส A: การสับเปลี่ยนตัวเองหรือโหลด

คลาส A เรียกอีกอย่างว่า“ Self-Commutation” และเป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันมากที่สุดในบรรดาเทคนิคการเปลี่ยนไทริสเตอร์ทั้งหมด ในวงจรด้านล่างตัวเหนี่ยวนำตัวเก็บประจุและตัวต้านทานจะสร้างลำดับที่สองภายใต้วงจรชื้น

เมื่อเราเริ่มจ่ายแรงดันไฟฟ้าอินพุตให้กับวงจรไทริสเตอร์จะไม่เปิดเนื่องจากต้องใช้เกตพัลส์เพื่อเปิด ตอนนี้เมื่อไทริสเตอร์เปิดหรือลำเอียงไปข้างหน้ากระแสจะไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำและชาร์จตัวเก็บประจุเป็นค่าสูงสุดหรือเท่ากับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ตอนนี้เมื่อตัวเก็บประจุได้รับการชาร์จเต็มขั้วของตัวเหนี่ยวนำจะกลับด้านและตัวเหนี่ยวนำจะเริ่มต่อต้านการไหลของกระแส ด้วยเหตุนี้กระแสไฟฟ้าขาออกจึงเริ่มลดลงและถึงศูนย์ ขณะนี้กระแสไฟฟ้าต่ำกว่ากระแสถือของไทริสเตอร์ดังนั้นไทริสเตอร์จึงปิด

2. คลาส B:

การเปลี่ยนคลาส B เรียกอีกอย่างว่า Resonant-Pulse Commutation มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยระหว่างวงจรคลาส B และคลาส A ในวงจรเรโซแนนซ์คลาส B LC เชื่อมต่อแบบขนานในขณะที่คลาส A อยู่ในอนุกรม

ตอนนี้เมื่อเราใช้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จไม่เกินแรงดันไฟฟ้าอินพุต (Vs) และไทริสเตอร์จะยังคงเอนเอียงกลับด้านจนกว่าจะใช้เกตพัลส์ เมื่อเราใช้เกตพัลส์ไทริสเตอร์จะเปิดและตอนนี้กระแสเริ่มไหลจากทั้งสองทาง แต่จากนั้นกระแสโหลดคงที่จะไหลผ่านความต้านทานและความเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมเนื่องจากรีแอคแตนซ์ขนาดใหญ่

จากนั้นกระแสไซน์จะไหลผ่านวงจรเรโซแนนซ์ LC เพื่อชาร์จตัวเก็บประจุด้วยขั้วย้อนกลับ ดังนั้นแรงดันย้อนกลับปรากฏทั่ว Thyristor ซึ่งทำให้เกิดกระแส Ic (commutating ปัจจุบัน) เพื่อต่อต้านการไหลของขั้วบวกปัจจุบันฉัน ดังนั้นเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนไปตรงข้ามกันนี้เมื่อกระแสแอโนดเริ่มน้อยกว่ากระแสที่ถือครองไทริสเตอร์จึงปิด

3. คลาส C:

การเปลี่ยนคลาส C เรียกอีกอย่างว่าการสับเปลี่ยนแบบเสริม ดังที่คุณเห็นวงจรด้านล่างมีไทริสเตอร์สองตัวขนานกันตัวหนึ่งเป็นเมนและอีกตัวเป็นอุปกรณ์เสริม

ในขั้นต้นไทริสเตอร์ทั้งสองอยู่ในสภาพ OFF และแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุก็เป็นศูนย์เช่นกัน ตอนนี้เมื่อเกตพัลส์ถูกนำไปใช้กับไทริสเตอร์หลักกระแสจะเริ่มไหลจากสองเส้นทางหนึ่งมาจาก R1-T1 และที่สองคือ R2-C-T1 ดังนั้นตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จไปยังค่าสูงสุดที่เท่ากับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าโดยมีขั้วของแผ่น B เป็นบวกและแผ่น A เป็นลบ

ตอนนี้เมื่อเกตพัลส์ถูกนำไปใช้กับไทริสเตอร์ T2 มันจะเปิดและมีขั้วลบของกระแสปรากฏขึ้นทั่วไทริสเตอร์ T1 ซึ่งทำให้ T1 ปิด และตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จด้วยขั้วย้อนกลับ เราสามารถพูดได้ว่าเมื่อ T1 เปิดเครื่องจะปิด T2 และเมื่อ T2 เปิดเครื่องจะปิด T1

4. คลาส D:

การเปลี่ยนคลาส D เรียกอีกอย่างว่า Impulse Commutation หรือ Voltage Commutation ในฐานะคลาส C วงจรการเปลี่ยนคลาส D ยังประกอบด้วยไทริสเตอร์ T1 และ T2 สองตัวและถูกตั้งชื่อเป็นเมนและเสริมตามลำดับ ที่นี่ไดโอดตัวเหนี่ยวนำและไทริสเตอร์เสริมสร้างวงจรการเปลี่ยน

ในขั้นต้นไทริสเตอร์ทั้งสองอยู่ในสถานะปิดและแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุ C ก็เป็นศูนย์เช่นกัน ตอนนี้เมื่อเราใช้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าและเรียก Thyristor T1 กระแสโหลดจะเริ่มไหลผ่าน และตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จด้วยขั้วของแผ่น A ลบและแผ่น B บวก

ตอนนี้เมื่อเราเรียกใช้ Thyristor T2 เสริม Thyristor T1 หลักจะปิดและตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จด้วยขั้วตรงข้าม เมื่อได้รับการชาร์จเต็มจะทำให้ Thyristor T2 เสริมปิดเนื่องจากตัวเก็บประจุไม่อนุญาตให้ไหลผ่านเมื่อได้รับการชาร์จเต็ม

ดังนั้นกระแสเอาต์พุตจะเป็นศูนย์เช่นกันเนื่องจากในขั้นตอนนี้เนื่องจากไทริสเตอร์ทั้งสองอยู่ในสถานะปิด

5. คลาส E:

การเปลี่ยนคลาส E เรียกอีกอย่างว่า External Pulse Commutation ตอนนี้คุณสามารถเห็นในแผนภาพวงจรไทริสเตอร์มีอคติไปข้างหน้าแล้ว ดังนั้นเมื่อเราทริกเกอร์ไทริสเตอร์กระแสจะปรากฏที่โหลด

ตัวเก็บประจุในวงจรใช้สำหรับการป้องกัน dv / dt ของไทริสเตอร์และใช้หม้อแปลงพัลส์เพื่อปิดไทริสเตอร์

ตอนนี้เมื่อเราให้พัลส์ผ่านหม้อแปลงพัลส์กระแสตรงข้ามจะไหลไปในทิศทางของแคโทด กระแสตรงข้ามนี้ต่อต้านการไหลของกระแสแอโนดและถ้าI _A - I _P <I _Hไทริสเตอร์จะปิด

โดยที่ I _A คือกระแสแอโนด I _P คือกระแสพัลส์และ I _H ถือกระแส