Valdomi lygintuvai - įrenginys, schemos, veikimo principas

Valdomi lygintuvai naudojami išvesties įtampai reguliuoti išlygintose kintamosios srovės grandinėse. Kartu su kitais išėjimo įtampos po lygintuvo valdymo būdais, tokiais kaip LATR arba reostatas, valdomas lygintuvas leidžia pasiekti didesnį efektyvumą esant aukštam grandinės patikimumui, ko negalima pasakyti apie reguliavimą naudojant LATR arba reostato reguliavimą.

Naudoti valdomus vožtuvus yra progresyviau ir daug mažiau sudėtinga. Tiristoriai geriausiai tinka valdomiems vožtuvams.

Pradinėje būsenoje tiristorius yra užrakintas ir turi dvi galimas stabilias būsenas: uždarą ir atvirą (laidų).Jei šaltinio įtampa yra didesnė už apatinį tiristoriaus veikimo tašką, tada, kai valdymo elektrodui paleidžiamas srovės impulsas, tiristorius pereis į laidžiąją būseną, o paskesni impulsai, perduodami valdymo elektrodui, neturės įtakos anodo srovei. bet kokiu būdu , tai yra, valdymo grandinė yra atsakinga tik už tiristoriaus atidarymą, bet ne už jo uždarymą. Galima teigti, kad tiristorių galia žymiai padidėja.

Norint išjungti tiristorių, reikia sumažinti jo anodo srovę, kad ji taptų mažesnė už laikymo srovę, o tai pasiekiama sumažinus maitinimo įtampą arba padidinus apkrovos varžą.

Tiristoriai atviroje būsenoje gali vesti iki kelių šimtų amperų srovę, tačiau tuo pačiu metu tiristoriai yra gana inerciniai. Tiristoriaus įjungimo laikas yra nuo 100 ns iki 10 μs, o išsijungimo laikas dešimt kartų ilgesnis – nuo ​​1 μs iki 100 μs.

Kad tiristorius veiktų patikimai, anodo įtampos kilimo greitis, priklausomai nuo komponento modelio, neturėtų viršyti 10 — 500 V / μs, kitaip dėl talpinės srovės veikimo per pn sandūras gali įvykti klaidingas perjungimas. .

Kad būtų išvengta klaidingo perjungimo, tiristoriaus valdymo elektrodas visada yra šuntuojamas rezistoriumi, kurio varža dažniausiai yra nuo 51 iki 1500 omų.

Be tiristorių, kiti naudojami lygintuvų išėjimo įtampai reguliuoti. puslaidininkiniai įtaisai: triakai, dinistoriai ir fiksuojami tiristoriai. Dinistoriai įjungiami įtampa, tiekiama ant anodo, ir jie turi du elektrodus, pavyzdžiui, diodus.

Triacai išsiskiria galimybe įtraukti valdymo impulsus bent jau anodo atžvilgiu, bent jau katodo atžvilgiu, tačiau visi šie įrenginiai, kaip ir tiristoriai, išjungiami sumažinus anodo srovę iki vertės, mažesnės už palaikymo srovę. Kalbant apie užrakinamus tiristorius, juos galima užrakinti į valdymo elektrodą nukreipus atvirkštinio poliškumo srovę, tačiau išjungimo stiprinimas yra dešimt kartų mažesnis nei įjungus.

Tiristoriai, triakai, dinistoriai, valdomi tiristoriai – visi šie įrenginiai naudojami maitinimo šaltiniuose ir automatikos grandinėse įtampai ir galiai reguliuoti ir stabilizuoti, taip pat apsaugos tikslais.

Paprastai valdomose ištaisymo grandinėse vietoj diodų naudojami tiristoriai. Vienfaziuose tilteliuose diodo ir tiristoriaus perjungimo taškas skiriasi, tarp jų yra fazių skirtumas, kuris gali atsispindėti įvertinus kampą.

Apkrovos įtampos nuolatinė dedamoji yra netiesiškai susijusi su šiuo kampu, nes maitinimo įtampa iš prigimties yra sinusinė Apkrovos įtampos, prijungtos po reguliuojamo lygintuvo, nuolatinės srovės dedamąją galima rasti pagal formulę:

Tiristoriaus valdomo lygintuvo valdymo charakteristika parodo išėjimo įtampos priklausomybę nuo apkrovos nuo tilto fazės (nuo įjungimo kampo):

Esant indukcinei apkrovai, srovė per tiristorius bus stačiakampio formos, o kampu, didesniu nei nulis, srovė bus traukiama dėl apkrovos induktyvumo savaime sukeltos EML.

Tokiu atveju pagrindinė tinklo srovės harmonika tam tikru kampu pasislinks įtampos atžvilgiu. Norėdami pašalinti apkabą, naudojamas nulinis diodas, per kurį galima uždaryti srovę ir suteikti poslinkį, mažesnį nei pusė tilto kampo.

Norėdami sumažinti puslaidininkių skaičių, jie naudojasi asimetrine valdomo lygintuvo grandine, kai diodų pora pakeičia neutralų diodą ir rezultatas yra toks pat.

Stiprintuvo grandinės taip pat leidžia naudoti tiristorius. Tokios schemos leidžia pasiekti didesnį efektyvumą. Minimali įtampa suteikiama diodais, o padidinta įtampa tiekiama per tiristorius. Esant didžiausiam suvartojimui, diodai visą laiką yra uždaryti, o tiristoriaus perjungimo kampas visada yra 0. Grandinės trūkumas yra papildomos transformatoriaus apvijos poreikis.