Kỹ thuật chuyển mạch thyristor

Để Bật Thyristor, có nhiều phương pháp kích hoạt khác nhau, trong đó xung kích hoạt được áp dụng tại đầu cuối Cổng của nó. Tương tự, có nhiều kỹ thuật khác nhau để Tắt Thyristor, những kỹ thuật này được gọi là Kỹ thuật Giao hoán Thyristor. Nó có thể được thực hiện bằng cách đưa Thyristor trở lại trạng thái chặn thuận từ trạng thái dẫn chuyển tiếp. Để đưa Thyristor vào trạng thái chặn thuận, dòng chuyển tiếp được giảm xuống dưới mức dòng giữ. Đối với mục đích điều chỉnh công suất và điều khiển công suất, Thyristor dẫn điện phải được chuyển mạch đúng cách.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ giải thích các Kỹ thuật Giao hoán Thyristor khác nhau. Chúng tôi đã giải thích về Thyristor và các phương pháp kích hoạt của nó trong Bài viết trước của chúng tôi.

Chủ yếu có hai kỹ thuật để giao hoán Thyristor: Tự nhiên và Cưỡng bức. Kỹ thuật giao hoán cưỡng bức được chia thành năm loại là Class A, B, C, D và E.

Dưới đây là phân loại:

• Giao hoán tự nhiên
• Giao hoán cưỡng bức
  • Loại A: Giao động tự hoặc tải
  • Loại B: Cộng hưởng-Xung giao hoán
  • Lớp C: Phép luận bổ sung
  • Lớp D: Xung đột giao động
  • Lớp E: Giao tiếp xung bên ngoài

Giao hoán tự nhiên

Giao hoán tự nhiên chỉ xảy ra trong mạch điện xoay chiều, và nó được đặt tên như vậy vì nó không yêu cầu bất kỳ mạch bên ngoài nào. Khi chu kỳ dương về 0 và dòng anốt bằng 0, ngay lập tức một điện áp ngược (chu kỳ âm) được đặt trên Thyristor làm Thyristor TẮT.

Một sự thay đổi tự nhiên xảy ra trong Bộ điều khiển điện áp xoay chiều, Bộ chuyển đổi chu kỳ và Bộ chỉnh lưu có điều khiển pha.

Giao hoán cưỡng bức

Như chúng ta biết không có dòng điện 0 tự nhiên trong Mạch điện một chiều giống như giao hoán tự nhiên. Vì vậy, giao hoán cưỡng bức được sử dụng trong các mạch DC và nó còn được gọi là giao hoán DC. Nó yêu cầu các yếu tố giao hoán như điện cảm và điện dung để giảm cường độ dòng điện cực dương của Thyristor xuống dưới giá trị dòng điện giữ, đó là lý do tại sao nó được gọi là Giao hoán cưỡng bức. Chuyển mạch cưỡng bức chủ yếu được sử dụng trong mạch Chopper và Biến tần. Giao hoán cưỡng bức được chia thành sáu loại, được giải thích dưới đây:

1. Loại A: Giao động tự hoặc tải

Class A còn được gọi là “Tự giao hoán” và nó là một trong những kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất trong số tất cả các kỹ thuật giao hoán Thyristor. Trong mạch điện dưới đây, cuộn cảm, tụ điện và điện trở tạo thành bậc hai dưới mạch ẩm.

Khi chúng ta bắt đầu cấp điện áp đầu vào cho mạch, Thyristor sẽ không BẬT, vì nó yêu cầu xung cổng BẬT. Bây giờ khi Thyristor BẬT hoặc phân cực thuận, dòng điện sẽ chạy qua cuộn cảm và sạc tụ điện đến giá trị đỉnh của nó hoặc bằng điện áp đầu vào. Bây giờ, khi tụ điện được sạc đầy, cực tính của cuộn cảm bị đảo ngược và cuộn cảm bắt đầu đối nghịch với dòng điện. Do đó, dòng điện đầu ra bắt đầu giảm và đạt đến không. Lúc này dòng điện thấp hơn dòng điện giữ của Thyristor nên Thyristor TẮT.

2. Loại B:

Giao hoán loại B còn được gọi là Giao hoán cộng hưởng-xung. Chỉ có một sự thay đổi nhỏ giữa mạch Class B và Class A. Ở lớp B mạch cộng hưởng LC được mắc song song còn ở lớp A thì mắc nối tiếp.

Bây giờ, khi chúng ta áp dụng điện áp đầu vào, tụ điện bắt đầu sạc đến điện áp đầu vào (Vs) và Thyristor vẫn được phân cực ngược cho đến khi xung cổng được áp dụng. Khi chúng ta áp dụng xung cổng, Thyristor BẬT và bây giờ dòng điện bắt đầu chạy từ cả hai chiều. Nhưng, khi đó dòng tải không đổi chạy qua điện trở và điện cảm mắc nối tiếp, do điện kháng lớn của nó.

Khi đó một dòng điện hình sin chạy qua mạch cộng hưởng LC để nạp điện cho tụ điện có cực tính ngược. Do đó, một điện áp ngược xuất hiện trên Thyristor, mà làm cho Ic hiện hành (chuyển mạch hiện tại) để phản đối việc dòng chảy của anode hiện tại tôi _Một. Do đó, do dòng điện chuyển đổi ngược chiều này, khi dòng điện cực dương nhỏ hơn dòng điện giữ, Thyristor sẽ TẮT.

3. Lớp C:

Giao hoán loại C còn được gọi là Giao hoán bổ sung. Như bạn thấy mạch bên dưới, có hai Thyristor mắc song song, một là chính và một là phụ.

Ban đầu, cả Thyristor đều ở trạng thái TẮT và điện áp trên tụ cũng bằng không. Bây giờ, khi xung cổng được áp dụng cho Thyristor chính, dòng điện sẽ bắt đầu chạy từ hai đường, một là từ R1-T1 và thứ hai là R2-C-T1. Do đó, tụ điện cũng bắt đầu sạc đến giá trị đỉnh bằng điện áp đầu vào với cực của bản B là dương và bản A là cực âm.

Bây giờ, khi xung cổng được áp dụng cho Thyristor T2, nó BẬT và một cực âm của dòng điện xuất hiện trên Thyristor T1 khiến T1 bị TẮT. Và, tụ điện bắt đầu sạc với cực tính ngược. Đơn giản chúng ta có thể nói rằng khi T1 BẬT nó sẽ TẮT T2 và khi T2 BẬT nó sẽ TẮT T1.

4. Hạng D:

Giao hoán loại D còn được gọi là Giao hoán xung động hoặc Giao hoán điện áp. Là loại C, mạch giao hoán loại D cũng bao gồm hai Thyristor T1 và T2 và chúng được đặt tên lần lượt là chính và phụ. Ở đây, Diode, cuộn cảm và Thyristor phụ tạo thành mạch giao hoán.

Ban đầu, cả Thyristor đều ở trạng thái TẮT và điện áp trên tụ C cũng bằng không. Bây giờ khi chúng ta đặt điện áp đầu vào và kích hoạt Thyristor T1, dòng tải bắt đầu chạy qua nó. Và, tụ điện bắt đầu sạc với cực tính của bản A âm và bản B là cực dương.

Bây giờ, khi chúng ta kích hoạt Thyristor T2 phụ, Thyristor T1 chính TẮT và tụ điện bắt đầu sạc với cực tính ngược lại. Khi nó được sạc đầy, nó làm cho Thyristor T2 phụ TẮT, vì một tụ điện không cho phép dòng điện chạy qua nó khi nó được sạc đầy.

Do đó, dòng ra cũng sẽ bằng 0 vì ở giai đoạn này do cả hai Thyristor đều ở trạng thái OFF.

5. Loại E:

Giao hoán lớp E còn được gọi là Giao hoán xung ngoài. Bây giờ, bạn có thể thấy trong sơ đồ mạch, Thyristor đã được phân cực thuận. Vì vậy, khi chúng ta kích hoạt Thyristor, dòng điện sẽ xuất hiện ở tải.

Tụ điện trong mạch được sử dụng để bảo vệ dv / dt của Thyristor và biến áp xung được sử dụng để TẮT Thyristor.

Bây giờ, khi chúng ta cho xung qua máy biến áp xung, một dòng điện ngược chiều sẽ chạy theo hướng của catốt. Dòng điện ngược chiều này chống lại dòng điện của dòng anốt và nếu I _A - I _P <I _H Thyristor sẽ TẮT.

Trong đó I _A là dòng điện cực dương, I _P là dòng điện xung và I _H là dòng điện giữ.