电力电子学中的可控硅整流技术

大部分的转炉设备和开关电源使用电力电子像晶闸管、MOSFET和其他大功率半导体器件,用于高功率下的高频开关操作。考虑我们在几个应用中经常使用的晶闸管作为双稳开关。这些晶闸管使用需要接通和关闭的开关。为了接通晶闸管,有一些晶闸管接通的方法称为晶闸管触发方法。同样,对于关闭晶闸管,也有称为晶闸管整流技术的方法。在讨论晶闸管整流技术之前,我们必须了解一些晶闸管的基本知识,例如晶闸管,晶闸管的操作,不同类型的晶闸管和晶闸管的开断方法。

晶闸管

由四层N和p型交替材料组成的两到四层铅半导体器件称为晶闸管。它们通常用作双稳定开关,只有在晶闸管门端被触发时才会导电。晶闸管也称为可控硅整流器或可控硅。


晶闸管
晶闸管

晶闸管换向技巧

如上所述,通过触发具有低电压短持续时间脉冲的栅极端子,可以打开晶闸管。但接通后,它将连续进行,直到晶闸管反向偏置或负载电流下降到零。这种晶闸管的连续传导导致某些应用中的问题。用于关闭晶闸管的过程称为换向。通过换向过程,晶闸管操作模式从前向导模式改变到转发阻塞模式。因此,晶闸管换向方法或晶闸管换向技术用于关闭。

晶闸管的整流技术分为两类:

  • 自然换向
  • 强制换向

自然换向

一般来说,如果我们考虑交流电源,电流将通过过零线,从正峰到负峰。因此,一个反向电压将同时出现在器件上,这将立即关闭晶闸管。这个过程被称为自然整流,晶闸管自然关闭,不使用任何外部元件或电路或电源进行整流。

自然换向
自然换向

可以在AC电压控制器,相控整流器和中观察到自然换向循环换流器


强制换向

晶闸管可以通过可控硅反向偏置或使用有源或无源元件来关闭。晶闸管电流可以降低到低于保持电流的值。由于晶闸管是强制关闭的,这称为强制换流过程。的基本的电子和电子元件2021欧洲杯足球竞猜官方平台如电感和电容用作换向元件的换向元件。

使用直流电源时可以观察到强制换向;因此它也被称为DC换向。用于强制换向过程的外部电路称为换向电路,并且该电路中使用的元件称为换向元素。

强制换流方法的分类

强制换流可以分为以下几种不同的方法:

  • A类:谐振负载自换向
  • B类:由LC电路自行换向
  • C类:由另一个负载负载可控硅切换的Cor lc
  • D类:C或lc由辅助可控硅开关
  • E类:整流用外部脉冲源
  • F类:交流换向

A类:由谐振负载自我换向

A类是常用晶闸管换向技术之一。如果晶闸管被触发或打开,则阳极电流将通过充电流动电容器C.点是正的。二阶欠阻尼电路由电感器或交流电阻电容器和电阻器。如果电流通过SCR构建并完成半周期,则电感器电流将流过SCR的反向晶闸管。

类减刑
类减刑

在晶闸管整流或关闭晶闸管后,电容将开始放电,从峰值通过电阻是一个指数方式。晶闸管将处于反向偏置状态,直到电容电压恢复到供电电压水平。

B类:由L-C电路换通

A类和B类晶闸管整流技术的主要区别是LC与A类晶闸管串联,而与B类晶闸管并联。在可控硅上触发之前,电容器被充电(点表示正)。如果可控硅被触发或给定触发脉冲,那么产生的电流有两个分量。通过R-L负载的恒定负载电流是通过与负载串联的大电抗来保证的,负载由自由二极管箝位。如果正弦电流流过谐振的lc电路,那么电容C是带电的点作为负在半周期的结束。

类B-Commutation
类B-Commutation

流过SCR的总电流随着反向电流而流过的零电流,相对于负载电流的较小一小部分负挥杆。如果谐振电路电流或反向电流变得大于负载电流,则SCR将关闭。

C类:由另一负载负载可控硅开关的C或lc

在上面的晶闸管换向技术中,我们只观察了一个SCR,但在这些晶闸管的C类换向技术中,将有两个SCR。一个SC被认为是主晶闸管,另一个是辅助晶闸管。在该分类中,两者都可以充当承载负载电流的主SCR,并且它们可以通过使用电流源供电以供应积分转换器的电流源具有四个SCR。

类C-Commutation
类C-Commutation

如果晶闸管T2被触发,电容器就会被充电。如果晶闸管T1被触发,电容器将放电,当电容器通过T1切换到T2时,C的放电电流将与T2中的负载电流反向流动。

D类:由辅助可控硅开关的lc或C

C类和D类晶闸管整流技术可以与D类负载电流区分:只有一个可控硅将携带负载电流,而另一个作为辅助晶闸管,而在C类,两个可控硅将携带负载电流。辅助晶闸管由阳极电阻组成,阳极电阻的电阻大约是负载电阻的十倍。

类D-Commutation
类D-Commutation

通过触发TA(辅助晶闸管)电容器充电至电源电压,然后TA将关闭。如果输入线中的基本电感,则额外的电压会通过二极管电感负载电路放电。

如果触发TM(主晶闸管),则电流将在两个路径中流动:换向电流将流过C-TM-L-D路径,负载电流将流过负载。如果电容器上的电荷颠倒并使用二极管保持在该电平,并且如果重新触发TA,则电容器上的电压将通过TA显示在TM上。因此,主要晶闸管TM将关闭。

E类:整流用外部脉冲源

对于E类晶闸管整流技术,变压器不能饱和(因为它有足够的铁和气隙)和能够携带负载电流与电源电压相比的小电压降。如果晶闸管T被触发,那么电流就会流过负载和脉冲变压器。

类E-Commutation
类E-Commutation

外部脉冲发生器用于产生正脉冲,通过脉冲变压器供应到晶闸管的阴极。电容器C被充电到1v左右,它被认为在关断脉冲持续时间内阻抗为零。通过晶闸管的电压被来自2021欧洲杯足球竞猜官方平台电力变压器提供反向恢复电流,并且需要关闭电压的关闭时间。

F类:交流换向线

在F类晶闸管整流技术中,电源使用交流电压,在电源的正半周期间,负载电流将流动。如果负载是高感性的,那么电流就会一直存在,直到储存在感性负载中的能量被消耗掉。在负半周期内,负载电流变为零,晶闸管关断。如果电压在器件额定关断时间内存在,则输出晶闸管的负极性电压将关断晶闸管。

类F-Commutation
类F-Commutation

在这里,半周期的持续时间必须大于晶闸管的关断时间。这个换相过程类似于三相变流器的概念。考虑T1和T11主要导通于变流器的触发角为60度,且工作在高感性负载的连续导通模式下。

如果触发晶闸管T2和T22,则瞬间通过进入设备的电流将不会上升到负载电流水平。如果通过传入晶闸管的电流达到负载电流水平,则将启动输出晶闸管的换向过程。晶闸管的这种反向偏置电压应继续,直到达到正向阻塞状态。

可控硅可以简单地称为可控整流器。有不同类型的晶闸管,用于设计基于电力电子创新电气项目2021欧洲杯足球竞猜官方平台。通过向门端提供触发脉冲接通晶闸管的过程称为触发。同样地,关断可控硅的过程称为整流。希望本文能对不同的晶闸管换相技术提供一些简单的信息。我们将根据您在下面的评论部分提出的意见和疑问提供进一步的技术援助。

14评论

  1. 减少das. 说:

    我得准备实验题目的实验手册
    1.同步发射机输出特性。
    2.使用同步发射器对作为遥控设备。
    您能为我提供实验室手册的所有必要数据吗?
    请先生/妈妈

    1. 塔伦阿加瓦尔 说:

      嗨Narsing Das
      有关项目的任何帮助或定制,请发送电子邮件给我们team@elprocus.com.

  2. Shamsudheen Marakkar. 说:

    非常感谢。真的帮了…:)

  3. Nirdosh Yadav 说:

    感谢您的光临...........
    这真的很有用......

    1. 塔伦阿加瓦尔 说:

      嗨Nirdosh Yadav
      大多数很有
      如需任何协助或定制项目,请发送电子邮件给我们team@elprocus.com.

  4. 拉胡尔 说:

    关闭可控硅最快的技术是哪一种

    1. 塔伦阿加瓦尔 说:

      你好,拉胡尔
      有关项目的任何帮助或定制,请发送电子邮件给我们team@elprocus.com.

    1. 塔伦阿加瓦尔 说:

      嗨Mahii,
      谢谢你的欣赏。

  5. Ganesh 说:

    好东西,我对这个解释很满意

    1. 塔伦阿加瓦尔 说:

      你好,Ganesh,谢谢你的欣赏。
      为了定制项目或提供任何帮助,请给我们发电子邮件team@elprocus.com.

  6. ANKUR 说:

    NIC网站... Digrams非常有用

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