Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata. Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit


Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Electronica


Index » inginerie » Electronica
MODALITATI DE BLOCARE A TIRISTOARELOR CONVENTIONALE


MODALITATI DE BLOCARE A TIRISTOARELOR CONVENTIONALE




MODALITATI   DE BLOCARE A  TIRISTOARELOR CONVENTIONALE

  Un tiristor conventional aflat in starea de blocare in direct se amorseaza prin intermediul semnalelor pozitive aplicate pe poarta. Dupa intrarea tiristorului in starea de conductie directa ("ON"), poarta pierde controlul asupra functionarii dispozitivului. Fenomenul de blocare (stingere) a unui tiristor consta in tranzitia dispozitivului din starea de conductie directa ("ON") in starea de blocare in direct ("OFF"). Din punctul de vedere normal, un tiristor se blocheaza atunci cand curentul anodic care strabate dispozitivul scade sub valoarea curentului sau de mentinere IH (fig.6). Acest fenomen poate avea loc in mod parazit, de exemplu, prin cresterea accidentala a valorii rezistorului RA (fig.6) in timpul conductiei tiristorului. Scaderea curentului anodic sub valoarea curentului IH constituie o conditie necesara, dar nu si suficienta, pentru blocarea (dezamorsarea) dispozitivului. Pentru ca un tiristor conventional comutat din starea "ON" in cea de "OFF"  sa fie capabil de a "sustine" o valoare ridicata a tensiunii de blocare reaplicate in direct ("+" pe anod, "-" pe catod) este necesara scurgerea unui anumit interval de timp, denumit "timp de blocare" tq ("turn-off time").




  Definirea timpului de blocare tq se efectueaza in conjunctie cu fenomenele ilustrate in figura 11. In starea considerata ca initiala, tiristorul se afla in conductie directa ("ON"). Curentul ITM prin dispozitiv este determinat de sursa VA si rezistorul extern RA. Caderea de tensiune in direct pe dispozitiv (VTM) este de valoare redusa. In momentul t = 0, comutatorul K este trecut in pozitia 2. Polarizarea in invers a tiristorului - prin intermediul sursei VR - declanseaza procesul tranzitoriu de blocare al dispozitivului.

 

Fig.11. Definirea timpului de blocare (dezamorsare) tq al tiristoarelor conven- tionale. 

In intervalul de timp de la t = 0 la t = t0 curentul anodic scade de la valoarea ITM la zero. In secventele de timp imediat urmatoare momentului t = t0, tiristorul este strabatut de curentul invers IR, determinat in principal de sursa VR si rezistorul RA. Acest current atinge valoarea sa maxima (IRM), iar apoi scade treptat la zero (la t = t1). Durata conductiei curentului invers prin tiristor (de la t = t0 la t = t1) poarta denumirea de "timpul de revenire in invers" ("reverse recover time") trr. "Revenirea" totala a tiristorului are loc in intervalul de timp de la t = t1 la t = t2, caracterizat prin procesul de neutralizare - prin recombinare - a sarcinii reziduale a purtatorilor minoritari din bazele n1 si p2 ale dispozitivului. In momentul t = t2 comutatoru K poate fi trecut din nou in pozitia 1, fara

riscul reamorsarii parasite a tiristorului (datorita tensiunii anodice reaplicate in direct cu o rata dV/dt). Prin conventie, timpul de blocare tq dureaza din momentul trecerii prin zero a curentului anodic in direct ( t = t0) pana la cel al reaplicarii tensiunii de blocare in direct cu o rata maxima de crestere dV/dt specificata (t = t2).

  Valorile timpului de blocare tq sunt cuprinse intre 3μs (pentru tiristoare rapide de medie putere) si 200μs (in cazul tiristoarelor de mare putere, utilizate la frecventa retelei). Timpul de blocare tq este direct proportional cu rata de crestere a tensiunii anodice reaplicate in direct (dVD/dt) si cu temperatura Tvj a structurii pnpn. Timpul de blocare tq al tiristoarelor la temperatura Tvj = 125C este de aproximativ doua ori mai lung decat la Tvj = 25C.

  Exista cateva procedee tipice de blocare (dezamorsare) a tiristoarelor conventionale, operate atat in curent alternativ, cat si in curent continuu.

  In circuitele de curent alternativ, blocarea unui tiristor este initiala de anularea curentului anodic prin dispozitiv in momentul trecerii prin zero a tensiunii de alimentare. Modalitatea tipica de blocare (stingere) a tiristoarelor conventionale utilizate in circuite de curent alternativ este ilustrata in figura 12. In intervalele de timp cand tensiunea anod-catod este pozitiva, tiristorul poate fi comutat in starea de conductie directa ("ON") prin aplicarea impulsurilor pozitive de comanda pe poarta. Blocarea tiristorului se efectueaza in cursul semialternantelor negative ale semnalului sinusoidal ("+" pe catod si " - " pe anod), mecanismul de stingere fiind cel prezentat in conjunctie cu figura 11. pentru ca tiristorul sa "sustina", fara a se reamorsa parazit, tensiunea de blocare in direct, aplicata cu o rata de crestere dVD/dt, este necesar ca semiperioada semnalului sinusoidal sa fie cel putin egala cu timpul de blocare tq, specificat de fabricant (T/2≥tq). In cazul alimentarii anodului numai cu semialternantele positive ale tensiunii sinusoidale de perioada T, dispozitivul de stingere "natural", atunci cand tensiunea aplicata intre anod si catod scade la zero, determinand astfel anularea curentului prin tiristor. Durata pauzei dintre doua semialternante pozitive ale tensiunii de alimentare trebuie sa fie cel putin egala cu timpul de blocare (tq) al tiristorului.

  In circuitele de curent continuu, un tiristor conventional poate fi stins prin urmatoarele doua metode:

1)     Intreruperea circuitului (fig.13): la deschiderea comutatorului K, tiristorul, aflat initial in starea de conductie directa ("ON"), se blocheaza. Dupa un interval de timp cel putin egal cu timpul de blocare (tq) al tiristorului, comutatorul K poate fi inchis din nou, fara a exista riscul revenirii dispozitivului in starea de conductie ("ON"). Rolul comutatorului K este jucat, de regula, de un alt dispozitiv semiconductor de putere;

2)     Cu ajutorul circuitelor de stingere, care functioneaza pe baza urmatoarelor doua principii:

a)        Devierea curentului anodic printr-o cale alternativa de rezistenta scazuta (fig.14). Dupa incheierea comutatorului K, curentul anodic al tiristorului este suntat de circuitul conectat in paralel pe dispozitiv. Tiristorul se blocheaza in cazul cand valoarea curentului care-l strabate este mai mica decat curentul sau de mentinere (IH) un timp suficient de indelungat (>tq). Rolul comutatorului K este jucat de un tranzistor sau de alt tiristor;

Fig. 12. Ilustrarea principiului

stingerii unui tiristor conventional

operat in regim sinusoidal, prin

inversarea polaritatii tensiunii

anod - catod. 




 

b)  Aplicarea unei tensiuni inverse pe dispozitiv ("+" pe catod si " - " pe anod). Aceasta tensiune produce un curent de sens invers fata de curentul anodic al tiristorului in starea "ON" (fig. 11). Aceasta procedura, asemanatoare cu cea utilizata pentru stingerea tiristoarelor in curent alternativ (fig.12), este ilustrata in figura 15. Principiul de functionare al schemei este urmatorul:

In momentul considerat ca initial, tiristorul principal TP se afla in starea de conductie ("ON"), iar tiristorul auxiliar TA este blocat in direct ("OFF"). In consecinta, condesatorul C se incarca - via rezistorul R1 si tiristorul TP - la valoarea tensiunii de alimentare V, cu polaritatea indicata in figura 15.b. Stingerea tiristorului TP este initiata de aplicarea unui semnal pozitiv de comanda pe poarta dispozitivului TA (fig.15.c). In urma trecerii tiristorului TA in starea "ON", capacitorul C se va afla conectat in paralel pe dispozitivul TP. Ca urmare, tiristorul TP va fi polarizat in invers de catre capacitorul C (fig 15.d), care se descarca in timp prin comutatoarele TA si TP.


Fig. 13.  Ilustrarea principiului stingerii unui  Fig. 14.  Ilustrarea principiului blocarii

tiristor conventional prin intreruperea circuitului unui tiristor conventional prin devierea

anodic.  curentului anodic printr-o cale de

  impendanta joasa.


Fig. 15. Circuit clasic pentru stingerea

unui tiristor conventional (TP) cu ajutorul

tensiunii inverse anod - catod aplicate prin

intermediul condensatorului C: (a) secventa

de conductie a tiristorului principal TP tiris-

torul auxiliar TA este blocat si (b) modelul sau

simplificat de circuit; (c) secventa de amorsare

a tiristorului auxiliar TA, care permite conec-

tarea condensatorului C la bornele tiristorului

principal TP in vederea blocarii acestuia si

(d) modelul simplificat de circuit al acestui

proces.

Traseul curentului de descarcare al capacitorului C are un sens opus fata de cel al curentului in direct prin tiristorul TP. Polarizarea in invers a tiristorului TP determina treptat stingerea acestuia (pentru detalii vezi figura 11). In intervalul de timp in care tiristorul TA se afla in conductie directa ("ON"), iar tiristorul TP este blocat ("OFF"), capacitorul C se incarca treptat la valoarea tensiunii V, insa cu o polarizare inversa fata de cea din figura 15. Reinceperea ciclului de functionare descris are loc ca urmare a aplicarii unui impuls pozitiv de comanda pe poarta tiristorului TP. Intrarea in conductie a dispozitivului TP este urmata de stingerea tiristorului TA, potrivit secventelor descrise anterior. De notat faptul ca unul dintre rolurile principale ale tiristorului TA este cel indeplinit de comutatorul K din figura 14.


Fig.16.  Ilustarea avantajului utilizarii unui

tiristor GTO in locul tiristorului

conventional in vederea controlului puterii

intr-o sarcina RL (tiristorul GTO inlocuieste

tiristoarele auxiliar TA si principal TP,

inlaturand totodata necesitatea utilizarii

unui condensator C de comutatie si a

rezistorului R1).

    Se observa ca in cadrul metodelor din figurile 13. si 15., blocarea tiristoarelor are loc fara inversarea polaritatii tensiunii de alimentare V (ca in figura 12.)







Politica de confidentialitate


Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate

Electronica




"Calitatea alimentarii"- in ce scop?
MODELUL MATEMATIC AL TRADUCTORULUI DE VITEZA
CIRCUITE ELECTRICE TRIFAZATE
Generatorul de functii HAMEG 8130
PROIECT ELECTRICIAN EXPLOATARE MEDIE SI JOASA TENSIUNE - TRANZISTOARE
IMBUNATATIREA FACTORULUI DE PUTERE
SISTEME DE SEMNALIZARE RUTIERE
SEMNALE MODULATE
ACTIONARI ELECTRICE DE CURENT CONTINUU - Elemente de Proiectare
STUDIUL SENZORILOR SI TRADUCTOARELOR PENTRU TEMPERATURÃ