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
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 'я - 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