Schemat zast pczy tyrystora.docx

Schemat zastępczy tyrystora.

2. Ch-ki i parametry obwodu obwodu głownego tyrystora

Charakterystyka tyrystora w stanie ustalonym (zależność prądu anodowego od napięcia anoda-katoda).

STAN ZAWOROWY:

UR,IR – napięcie i prąd wsteczny

UBR – napięcie przebicia tyrystora, napiecie powyżej ktorego dochodzi do zniszczenia tyrystora

URSM – niepowtarzalne szczytowe napięcie wsteczne, pojawia sie przypadkowo w duzych odstepach czasu

URRM – powtarzalne napięcie wsteczne, ktore nie zagraża tyrystorowi nawet gdy pojawia sie cyklicznie

IRM – szczytowy prąd wsteczny mogący przepływac przez tyrystor w okreslonych warunkach (T≤125ºC oraz UR=URRM)

STAN BLOKOWANIA:

UD,ID – napięcie i prąd zgodne

UB0 – napięcie przełączania, wartość krytyczna napięcia przy ktorym nastepuje zmiana stanu tyrystora (T>125ºC)

UDSM – niepowtarzalne  szczytowe napięcie blokowania

UDRM – powtarzalne szczytowe napięcie blokowania (URRM≈UDRM okresla klase napieciowa tyrystora)

IG – prad bramki, musi mieć dostatecznie duża wartosć bo załącza tyrystor przy nawet b.małym nap. Blokowania

STAN PRZEWODZENIA:

UT,IT – napiecie i prad przewodzenia

IT(AV)M – prad graniczny, maksymalny średni prad przewodzenia

UT0 – napięcie progowe

rT – rezyst. Dynam. W stanie przewodzenia rT = ΔUT/ΔIT

Pstr – moc strat, Pstr≈U(T0)IT(AV) + rT IT2(RMS) gdzie: IT(AV)-wart. Śr. Pradu przew.tyryst.; IT2(RMS)-wart.skut. p.p.

7.  Efekt strmości prądowej:

występuje w procesie załączania tyrystora (stromość narastania prądu przewodzenia –polega na nierówno,iernym rozkładzie pola w przekroju struktury tyrystora w poczatkowej fazie załączenia. W procesie załączenia stromość narastania prądu przewodzenia < ()erit musi mieć wartośc mniejszą niż dopuszczalna –tzn. krytyczna stromość narastnia prądu przewodzenia()erit

8. Równoległa praca tyrystorów

Metodę tą stosuje się w obwodach, gdzie płynące prądy posiadają takie duże natężenie, że niemożliwe jest obciążanie nimi pojedynczego tyrystora. W konstrukcjach korzystających z równoległych tyrystorów należy zapewnić jednoczesny moment załączenia każdego z tyrystorów, a także równomierny rozpływ prądów po poszczególnych gałęziach obwodu. Stosowany jest układ wyzwalania szybkiego, który w jednym momencie podaje na każdą z bramek odpowiednio uformowane impulsy, których czas trwania jest dłuższy od przeciętnego, co gwarantuje pewność załączenia każdego z egzemplarzy. W celu uniknięcia niesymetrycznego obciążenia prądowego niektórych z gałęzi, należy dobrać do pracy równoległej tyrystory odpowiednio selekcjonowane, o możliwie identycznych charakterystykach prądowo - napięciowych w stanie przewodzenia.

9.Efekt stromości napięciowej

Zawory sterowane ulegają niekontrolowanemu przełączeniu ze stanu blokowania w stan przewodzenia przy napięciach znacznie niższych od oczekiwanych dla użytego materiału.

Pyt. 10 Wyłączanie tyrystora:

ZAD. 11

Model Cieplny tyrystora:

Powodem nagrzewania się struktury złączeniowej tyrystora są wydzielające się na niej

straty mocy.Straty całkowite P można podzielić na :

-straty mocy w stanie przewodzenia

-straty mocy w stanie blokowania i zaworowym

-straty mocy w bramce (sterowania)

-straty przełączania (suma strat mocy przy zalaczaniu i wylaczaniu)

Decydującą część(zwykle ok. 90%) stanowią straty w stanie przewodzenia.

Wartości innych strat są tak małe że się je pomija. Konieczne może być natomiast uwzględnienie strat  przełączania jeżeli częstość łączenia tyrystora przekracza kilkaset Herzów.

Wydzielające się w pastylce półprzewodnika straty mocy są odprowadzone przez  obudowę i radiator  do czynnika chłodzącego, którym jest zazwyczaj opływające radiator powietrze.

12. Struktury pochodne: TRIAK, GTO, GATT

GTO – podstawowa różnica między GTO a zwykłym tyrystorem polega na innym przestrzennym ukształtowaniu obszaru złącza pomiędzy bramka i katoda, to zmienia własciw. Poł. Katodowego.

GTO jest konkurencyjny względem zwykłego tyr. Tylko przy dużych częstotliwościach łączeń.

W stanie blokowania ch-ka taka sama jak w zwykłym tyryst, w tym stanie podstawową wielkością graniczna jest UDRM – powtarzalne szczytowe napięcie blokowania.
Stan zaworowy nie występuje w typowych zastosowaniach tysyst wyłączalnych. A dop nap. Zaworowe nie może przekroczyć kilkunastu woltów. ITGRM – powtarzalny max. Prad wyłączający

TRIAK – tyrystor symetryczny. Może być traktowany jako odwrotnie równoległe połączenie dwóch tyrystorów. Może przewodzić prąd w dwóch kierunkach, załączanie realizowane jest przez doprowadzenie prądu do bramki.

GATT – tyrystor o wspomaganym włączaniu. Duża szybkość działania, znaczne skrócenie czasu wyłączania przez ujemne spolaryzowanie bramki. Podobnie jak w zwykłym tyrystorze załączanie dokonuje sie dodatnim impulsem  bramki.

18. Parametry dynamiczne tranzystorów

Parametry dynamiczne są wielkościami określającymi właściwości tranzystora w trakcie wyłączania oraz załączania. Do parametrów tych należą:

·         tGT - czas załączania. Jest to czas w jakim tranzystor przechodzi ze stanu blokowania w stan przewodzenia, na skutek doprowadzenia właściwego sygnału w obwodzie sterującym. Jest on wyznaczany w momencie przekroczenia określonego poziomu przez prąd impulsu wyzwalającego, który narasta aż do osiągnięcia odpowiedniej wartości prądu w obwodzie głównym.

·         tq - czas wyłączania. Jest to czas w którym tranzystor odzyskuje swe właściwości blokujące, w wyniku właściwej zmiany napięcia anodowego, która jest wymuszana w obwodzie zewnętrznym i powoduje wyprowadzenie tranzystora z trybu pracy w stanie przewodzenia. Wyznaczany jest od chwili w którym prąd przewodzenia spada do zera, do momentu w którym możliwe jest ponowne doprowadzenie do tranzystora odpowiedniego napięcia blokowania o ustalonej stromości narastania.

·         diT/dt - krytyczna stromość z jaką narasta prąd przewodzenia. Jest to wartość maksymalna, która jeszcze nie powoduje trwałego uszkodzenia tranzystora

·         duD/dt - krytyczna stromość, z jaką narasta napięcie blokowania. Jest to wartość maksymalna, która jeszcze nie powoduje przełączenie tranzystora ze stanu blokowania do stanu przewodzenia.

19.Prostownik 1-pulsowy,obciążenie R

Pyt.20 Prostownik  1-pulsowy obciążenie RL:

ZAD 21.

Prostownik jednopulsowy Obciążenie RLE

Przebiegi z obciążeniem RLE

Załączenie tyrystora jest możliwe tylko w przypadku jego dodatniej polaryzacji tzn. w zakresie kątów załączenia  0 < Jz < p. W przypadku obciążenia typu RL napięcie wyjściowe zawiera również składową ujemną, co powoduje zmniejszenie wartości średniej napięcia wyprostowanego. Aby wyeliminować to zjawisko stosuje się układ w którym dodano tzw. „diodę zerową” .

22. Prostownik 1-pulsowy, obwod RLE, praca falownika, ...

Stosowany do zasilania odbiorników prądu stałego o mocy nie przekraczającej 1kW.

Wartość  napięcia zasilającego odbiornik

U2 – wartość skuteczna nap. Zas. Prostownik

Kąt  zmienia sie w przedziale przy czym

Wartość średnia napięcia odbiornika pry uwzględnieniu napięcia zasilania E:

λT – kat przewodzenia tyrystora

Przebieg czasowy prądu wyprostowanego płynącego przez odbiornik:

Wartość średnia tego prądu:

27.Prostownik 2-pulsowy, praca falownikowa, schemat, przebieg:

Prostownik dwupulsowy może pracować jako falownik zalezny (komutowanym napięciem sieciowym). Praca falownikowa występuje w przypadku hamowania maszyny prądu stałego. Energia mechaniczna napędu jest zamieniana na energie prądu stałego, a następnie przez prostownik pracujący falownikowo na energie prądu przemiennego i oddawana do sieci prądu przemiennego. Warunki przejścia prostownika do pracy falownikowej to: zmiana kierunke SEM w obwodzie na zgodny z kierunkiem prądu, opóźnienie kąta załączenia oraz istnienie w Siecie prądu przemiennego odbiornika gotowego do przyjęcia oddawanej przez falownik ...