Файл: Багинский, Б. А. Импульсная техника на четырехслойных приборах учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 89

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 15.

гарантировать отпирание тиристора коротким запускавшим шпулЬ с ом неаавииимо от величины?.« .Для итого в схеме рис, ІЬб необходимо

выбрать

.

 

_

 

 

 

 

 

 

/>

b

-'Uoct

 

( 2 - ІІ )

 

 

 

Ніи

~ —г-----------?

 

 

 

 

I ftprstftt

 

 

в при использовании

 

достаточно м&ѳтъ;

 

Rat

~

3

lap ццң

: Сщ=

£

' L vпин

(2-І2)

 

 

 

 

Ь$о(г

 

применение реостатно емкостного шунта вместо омического уменьшает

потери

мощности,однако в контуре L h.Cui при

 

 

. ,

, (бш + Rh )^С и,

(г -/3)

 

L h ± - ---- -т—~--------

могут

возникнуть

колебательные процессы.ГІри

коммутации индуктивных

. сильно—точных нагрузок для включения основных тиристоров с целью уменьшения длительности запускающего сигнала могут попользоваться

маломощные тиристоры рис, 1 6 ,Запускающие импульсы подаются на

уп­

+Еа

равлявший электрод маломощного прибора1,

имеющего высокую чувствительность по управ-

Г ' г, 2£

ляющему электроду

( У.Е, ),Ток от источника

тТл

питания,протекая

через L Ht И,,Т&, R3Tt

.отпи­

 

рает Т4 , который в свою очередь после

вклю-

.

чения шунтирует маломощный тиристор с

пос­

ледовательно соединенным резистором. Так как удерживаюи;ий ток тири­

стора Тг много

меньше чем

у мощного Tj , то

открывающийся Tg будет

поддерживать

управляющий

ток тиривтора

до момента его отпирания.

Расчет схемы может быть

произведен по ф—ле (2-10)

где необходимо

подставлять параметры Tg «Отметим,что оба

тиристора

доллсны выбива­

ться на одинаковое напряжение-,Ложное отпирание ТТ возможно как по цепи базового электрода,так и по цепи анода.Для устранения ложных

отпираний

по

цепи анода

необходимо .удовлетворить неравенстве;

Г* а.

г s

(f

s

/

d Unp )

£

-

UppM oxt ;

ü i

-

(

/ң о н с

Помехозащищенность по цепи анода можно повысить путем уменьшения сопротивления управляющей электрод-катод ТТ как по постоянному, так и по переыенномѵ току,Для этого шунтируют управляющий переход

небольшим

сопротивлением (пооядка

20 »•

1С0 см ),.пардлл'ельно которо­

му иногда

вклгчает'ся конденсатор

(10%

1CS ) rrt.


 

 

 

 

 

-

30

-

 

 

 

 

 

 

Устранение ложных отпираний по цепи базового злентрода требует

обеспечения

на выходе схемы отпирания определенной величины отно­

шения Ua>m/u„ .Поскольку

Ut^/u„onuu^

 

,. ♦td с0™»0110 условиям

(P.-L-) требуемое отношение

W,™/ц л

зависит

от выбора

величины

fir

и

изменяется от М»і» /ц „ тупа при

запуске

от

генератора напря­

жения

(

fir

0) до 1<°р ‘

 

 

 

запубке

от

генератора

 

т о к е

 

 

 

 

'/Гікнѵгр і,ш

 

Чтобы обеспечить надежное отпирание тиристора от .устройств, тля

которых

удовлетворяется

условие

^ сю*/иа

 

faeen

)В0

входную

цепь

Т ідостаточно

ввести кремниевым

диод'или

стабилитрон.

 

 

К 1"

fee. 17, J-aic как

 

падение

напряжения на диоде практичес-

 

 

\8цпт

не зависит

от протекающего через него

тона.то бо-

" ‘ 'І’З

 

ф гт.льщая часть

сигнала

помехи

выделяется на

нем. .Управ-

-----^ Ь г '^

ляющиі? импульс

 

ослабляется незначительно,8 большинст­

ве

лтактических

случаев

ТТ отпирают,подавая запуска-

Д

g g a

Рис.i t

юш'''М сигнал через импульсный трансформатор или чевез

разделительным

конденсатор,ш о.І8,

 

 

 

 

 

 

 

 

- С Э — п

 

 

 

 

- C Z D :

 

 

 

 

 

 

Rh

Ф ТТ

 

 

+ £

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ 7 "

 

 

 

 

Л ,

« г сір

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- с р ~ * 8—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U С1C'г

 

 

 

 

 

 

Рис. 18.

Использование трансформатора позволяет наиболее просто обеспечить достаточно малое сопротивление между управляющий электродом к ка­ тодом ТТ как по переменному, так, й по постоянному току. Сопротивле­ ние по переменному току равно , 3. по постоянному токуомическому сопротивлению вторичной.'обмотки тш нсффматорп. Коэффи­ циент трансформации желательно иметь меньше, единицы»Понижающий трансформатор часто необходим длл согласования Q? с сопротивле­ нием входной цепи ТТ.Кроме Того,он снижает требуемое от генератора запускающих импульсов отношение У с.-Ѵ у,, " , которое зависит от#г. Пші подаче1запускающего сигнала прямоугольной формы через раздели­

тельным конденсатор

Ср

t o r й цепи управляющего электрода

ГС ^о

экспоненциальному закону

 

 

 

 

/

Ус<

■ ш

.t h e n

 

 

 

 

■■ - h

i s - H i )

 

 

 

 

IPut

 

 

где

- постоянная

времени

заряда

кош'.енсатора Ср

Считая,

что

*€as& ■= fir '• Ср можно получить

что для отпирания ТТ'доста«

точно

иметь;

Lгг.: ‘Jcffpcr

- .

 

 

 

-p

(й~І5)

 

 

 

 

 

 

tJcufH ~Испр fir(fe rp e r

^ e-Bpj f ß a i )


 

 

 

 

 

 

 

-

31 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Іічл ъ ЩмцѵОФя маломощных TT [А]

(If.VU'l ,КУ,і С1 ,КУй02,Дй30,

Д 23е).

Zsxr. =s в,0?+0,Знш*КІІЯ маломощных ji.T

([{|!1C2).

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3, Метода запирания тиристоров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тиристорны;.;

ключ

молю

перевести из

проводящего

состояния

a

закрытое тремя способами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 )

уменьшением на определенное время тока инода до нѵля или

 

 

 

до

величины,меньшей

статического

тока выключения;

 

 

 

 

 

2 )

изменением на опоеделенное время полярности прило-юкпого

 

 

 

nun он г.рцмя (или

пшнудительноМ коммутацией );

 

 

 

 

 

 

 

3 )

путем подачи в упраиляісшиМ электрод импульса

запи рпйі..°го

 

 

 

тока определенной амплитуды и длительности.

 

 

 

 

 

 

 

Последний способ мокло реализовать только при использовании

запираемых

тиристоров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реализация первого способа в цепях постоянного

тока

но sot

 

быть произііедена с помощью транзисторного ключи.Гіозмоінне вариан­

ты

транзисторной

коммутации показаны на

рас.

ІУ.З базов'-м

пень

тра-

J M

L

 

г

Vе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вход ■ <а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ъ

=

Г

 

 

 

нэистора Т подается и.ѵ.пул: с длительность

вершины которого

 

доя діа

удовлетворять условию

t $ й

tsuxn

• £ схеме

а )

входной импульс пе­

реводит транзистор Т в состояние отсечки,и для выключения тир :с-

тора

необходимо

обеспечить

выполнение неравенства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

о ^

1 Зыкл Пи/І

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где /ко - обратных ток коллекторного подхода

тракам стопа

Т. Если

используются тиристоры ,у которых ■рок Івиал

не

ограничен

снизу,

то

в

схему

следует ввести дополнительный

маломощный

источник Е0

(пунктир) на рис, 13 а

) .При

этом

необходимо

выбрать

£<,■>• IaSp'Rn

;

8 схеме

р и с .19 б

входной импульс

переводит

транзистор Т в

 

открытое

состояние,и выключение тиристора мо-:кно гарантировать при выполне­

нии условия І/хзопр^и$ымши

Если выполнение

неравенства

(2-16 )

затруднено,то в схему следует ввести кремниевый

диод д

(на

рис.

19

ö

ключ К дол леи находиться в

положении -2

) иле подключить кол­

лектор

транзистора к

обцед

точке двух аьодных резисторов

ри с.19 в.


 

 

- 32

-

 

Использование транзисторного ключа для коммутации тиристоров

 

накладывает дополнительные ограничения на величину переключаемой

 

мощности,но по сравнению с применением коммутирующих реактивных

 

элементов имеет то преимущество,что позволяет повысить быстро­

 

действие схем,максимально приблизив его к времени £&шл»ест

 

t<p

и

t c « Ьешп

>

 

где Z-tp и

с с

- длительность фронта и среза входного импульса

 

соответственно.Однако,в случае

выключения диодных тиристоров,

!

напрімер типа КН 1С2,ереэ входного имлульса преходится существен-! но затягивать э соответствии с допустимой скоростью нарастания

прямого напряжения на ДТ примерно

равной 18/мсен

.Вследствие

этого частотные преимущества схем

с коммутирующим -транзисторным

ключем практически сводятся на нет,Поэтому выключение с помощью транзисторного ключа следует применять для маломощных триодшх тиристоров.

Сущность принудительной коммутации состоит в том.что к тмрис.-,

тору подключается источник энергии,обеспечивабщий протекание об*

j

ратного тока, прерывающего прямой.Во-многих случаях принудителъ-

j

на я коммутация более предпочителька,тан как при этом время восс-

|

тановленмуправляемости тиристора меньше.В качестве накопителей

|

энергии для коммутации исгтолъэуются обычно конденсаторы в соче-

і

тании с индуктивностью,при которых возникает колебательны й ^ -

 

контур.Выключение о помощью последовательногоL С — контура широ­

 

ко используется в схемах мощных импульсных генераторов.Основное-

 

преимущество способа заключается в простоте коммутирѵющих цепей,

 

не содержащих дополнительных активных элементов,рис.20.

 

 

 

 

Р ис. 2 0 .

Для выключения тиристора с помощью LC

контура

приR* f y ^ n p e z -

де всего необходимо,чтобы конденсатор

разряжался

рис.20 а ,б ,и л и '

заряжался ри с,20 в по

колебательному закону и при этом выполня­

лось условие

 

 

 

7

£

( 2 - 7 7 )

/?

+ /?!

 

 


 

зэ

где /{

- значение п е г ого отрицательного экстремума переменной

составляющей тока,протекающего через индуктивность контура, . . сопротивление,учитывающее омическое сопротивление катушки и наг­

рузки,В

схеме,рис, 2 0 ,а.после

отпирания тиристоца

ТТ и изменения

направления

тока

.протекающего чеос-э индуктивность контура,отк­

рывается диод Д.К тиристору ТТ а точение

в р е м е н и ( п о к а открыт

диод Д и

ток

контура-

С

-/?;•» L - Д презыоает т ок, ра иннй- ~ - 7г )ири-

кладыэается

обратное

напряжение.Если

 

V + R ,

 

 

,

 

Тк

.

у

 

1

^ - б :

 

{ г - i s )

 

 

 

# + ßl '

колебаний контура,и ус­

Т0 a I,

- —д

>где - период собственных

ловие

выключения

тиристора ГГ можно записать в виде

 

 

 

 

?*■

>•

2 V fм л

(S->9)

Согласно

(2-19) для

схемы рис, 20а имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tö>inn '

\

 

 

 

 

 

 

 

 

'p r k , ;

(2 - 20)

 

 

 

 

 

 

Ъ0ы*п•Aj

Важно

отметитЬ^что

 

 

 

г - я

-J

 

на рис,20а ,

кеммутирувиы’ю цепь .показанную

можно использоцпn-j, лишь при построении схем формирователей им­

пульсов длительностью

І-ч ^ t s :.Kn

.В формирователях мощных ко­

ротких'импульсов можно с успехом применять цепи выключения,по­

казанные на рис, 20 б ,в

,но при атом расчет цепей следует прово­

дить

разделяя

процесс

выключения тиристора на два этапа.Длитель­

ность

первого

этапа

.-Гр ,т . е. длительность протекания

обратно­

го тока через

тиристор,составляет меньшую часть

времениІ-(ынп >

Чуетъ

условие

(2-1? ^необходимое для

выключения

тиристора

н схе­

мах б и в ^ , выполнено,Тогда в некоторый момент

времени t t

, пос­

ле отпирания ТТ ток,протекающий Через тиристор, станет равным ну­

лю

н момент времени 'tt

^ ( ,+ is„crcEp тиристор

практически

разомк­

нет

цепь нагрузки.С момента

конденсатор

(,’ будет перезаряжать­

ся

по экспоненциальному

закону

с постоянной

времени RC и

начнет­

ся второй этап процесса выключения,в течении которого избыточный заряд неосновных носителей,накопленный в базовых областях тирис­ тора при протекании прямого тока,рассасывается только за счет ре­ комбинации. Выключение тиристора можно гарантировать, если напря­ жение на конденсаторе С по истечении времени tswin -tsouroS? (отсчет ведется с момента Lg ) останется отрицательным ри с.206 или большим,чем Е рис.20э,и для каждой цепи выполняется неравенство

dLinp

/ t

Б Unp

I

d t

І

7 п

ш ;

учетом изложенного достаточное условие выключения тиристора '1Т