Kontrollü doğrultucular - cihaz, şemalar, çalışma prensibi
Kontrollü doğrultucular, doğrultulmuş AC devrelerinde çıkış voltajını düzenlemek için kullanılır. LATR veya reostat gibi doğrultucudan sonraki çıkış voltajını kontrol etmenin diğer yöntemlerinin yanı sıra, kontrollü bir doğrultucu, LATR veya reostat düzenlemesi kullanan düzenleme için söylenemeyen yüksek devre güvenilirliği ile daha fazla verim elde edilmesini sağlar.
Kontrollü valflerin kullanılması daha ilericidir ve çok daha az külfetlidir. Tristörler, kontrollü valflerin rolü için en uygun olanlardır.
İlk durumda, tristör kilitlidir ve iki olası kararlı duruma sahiptir: kapalı ve açık (iletken).Kaynak voltajı, tristörün alt çalışma noktasından daha yüksekse, kontrol elektroduna bir akım darbesi uygulandığında, tristör iletken bir duruma geçecek ve kontrol elektroduna uygulanan müteakip darbeler anot akımını etkilemeyecektir. herhangi bir şekilde , yani kontrol devresi sadece tristörü açmaktan sorumludur, kapatmaktan sorumlu değildir. Tristörlerin önemli bir güç artışına sahip olduğu söylenebilir.
Tristörü kapatmak için, anot akımını, besleme voltajını düşürerek veya yük direncini artırarak elde edilen tutma akımından daha az olacak şekilde azaltmak gerekir.
Açık durumdaki tristörler birkaç yüz ampere kadar akım iletebilir, ancak aynı zamanda tristörler oldukça eylemsizdir. Tristörün açılma süresi 100 ns'den 10 μs'ye ve kapanma süresi on kat daha uzundur - 1 μs'den 100 μs'ye.
Tristörün güvenilir bir şekilde çalışması için, bileşen modeline bağlı olarak anot voltajının yükselme hızı 10 - 500 V / μs'yi geçmemelidir, aksi takdirde kapasitif akımın pn bağlantılarından geçmesi nedeniyle yanlış anahtarlama meydana gelebilir. .
Yanlış anahtarlamayı önlemek için, tristörün kontrol elektrodu her zaman direnci genellikle 51 ila 1500 ohm aralığında olan bir dirençle şöntlenir.
Tristörlere ek olarak, redresörlerde çıkış voltajını düzenlemek için diğerleri kullanılır. yarı iletken cihazlar: triyaklar, dinistörler ve kilitli tristörler. Dinistörler, anoda uygulanan voltajla açılır ve diyotlar gibi iki elektrotları vardır.
Triyaklar, en azından anoda göre, en azından katoda göre kontrol darbeleri içerme kabiliyeti ile ayırt edilir, ancak tristörler gibi tüm bu cihazlar, anot akımını tutma akımının altındaki bir değere düşürerek kapatılır. Kilitlenebilir tristörlere gelince, kontrol elektroduna ters kutuplu bir akım uygulanarak kilitlenebilirler, ancak kapatmadaki kazanç, açmadakinden on kat daha düşüktür.
Tristörler, triyaklar, dinistörler, kontrol edilebilir tristörler - tüm bu cihazlar, güç kaynaklarında ve otomasyon devrelerinde voltajı ve gücü düzenlemek ve dengelemek ve ayrıca koruma amacıyla kullanılır.
Kural olarak, kontrollü doğrultma devrelerinde diyot yerine tristörler kullanılır. Tek fazlı köprülerde diyotun anahtarlama noktası ile tristörün anahtarlama noktası farklıdır, aralarında açı dikkate alınarak yansıtılabilecek bir faz farkı vardır.
Yük voltajının DC bileşeni, bu açıyla doğrusal olmayan bir şekilde ilişkilidir, çünkü besleme voltajı doğal olarak sinüzoidaldir.Regüleli doğrultucudan sonra bağlanan yük voltajının DC bileşeni, aşağıdaki formülle bulunabilir:
Tristör kontrollü bir doğrultucunun kontrol özelliği, çıkış voltajının köprü fazından (açılma açısına göre) yüke bağımlılığını gösterir:
Endüktif bir yük ile, tristörlerden geçen akım dikdörtgen bir şekle sahip olacak ve sıfırdan büyük bir açıda, yükün endüktansından kendi kendine indüklenen EMF'nin etkisi nedeniyle akım çekilecektir.
Bu durumda, şebeke akımının temel harmoniği, gerilime göre belirli bir açıyla kaydırılacaktır. Sıkıştırmayı kaldırmak için, akımın kapatılabileceği ve köprü açısının yarısından daha az bir ofset verebileceği bir sıfır diyot kullanılır.
Yarı iletken sayısını azaltmak için, bir çift diyotun bir nötr diyotun yerini aldığı ve sonucun aynı olduğu asimetrik kontrol edilebilir bir doğrultucu devresine başvururlar.
Amplifikatör devreleri ayrıca tristörlerin kullanımına da izin verir. Bu tür şemalar, daha fazla verimlilik elde etmenizi sağlar. Minimum voltaj diyotlar tarafından verilir ve artan voltaj tristörler aracılığıyla sağlanır. En büyük tüketim durumunda diyotlar her zaman kapalıdır ve tristörün anahtarlama açısı her zaman 0'dır. Devrenin dezavantajı, ek bir transformatör sargısına ihtiyaç duyulmasıdır.