Vadāmie taisngrieži - iekārta, shēmas, darbības princips
Vadāmie taisngrieži tiek izmantoti, lai regulētu izejas spriegumu taisnotās maiņstrāvas ķēdēs. Līdzās citām izejas sprieguma regulēšanas metodēm aiz taisngrieža, piemēram, LATR vai reostata, vadāmais taisngriezis ļauj sasniegt lielāku efektivitāti ar augstu ķēdes uzticamību, ko nevar teikt par regulēšanu, izmantojot LATR vai reostata regulēšanu.
Kontrolējamu vārstu izmantošana ir progresīvāka un daudz mazāk apgrūtinoša. Tiristori ir vislabāk piemēroti vadāmo vārstu lomai.
Sākotnējā stāvoklī tiristors ir bloķēts, un tam ir divi iespējamie stabili stāvokļi: aizvērts un atvērts (vadošs).Ja avota spriegums ir augstāks par tiristora apakšējo darbības punktu, tad, kad vadības elektrodam tiek pievadīts strāvas impulss, tiristors pāriet vadošā stāvoklī un turpmākie impulsi, kas tiek pievadīti vadības elektrodam, neietekmēs anoda strāvu. jebkurā veidā , tas ir, vadības ķēde ir atbildīga tikai par tiristora atvēršanu, bet ne par tā aizvēršanu. Var apgalvot, ka tiristoriem ir ievērojams jaudas pieaugums.
Lai izslēgtu tiristoru, ir jāsamazina tā anoda strāva, lai tā kļūtu mazāka par turēšanas strāvu, ko panāk, pazeminot barošanas spriegumu vai palielinot slodzes pretestību.
Tiristori atvērtā stāvoklī spēj vadīt strāvu līdz vairākiem simtiem ampēru, bet tajā pašā laikā tiristori ir diezgan inerciāli. Tiristora ieslēgšanās laiks ir no 100 ns līdz 10 μs, un izslēgšanas laiks ir desmit reizes ilgāks - no 1 μs līdz 100 μs.
Lai tiristors darbotos droši, anoda sprieguma pieauguma ātrums nedrīkst pārsniegt 10 — 500 V / μs atkarībā no komponenta modeļa, pretējā gadījumā kapacitatīvās strāvas iedarbības dēļ caur pn krustojumiem var rasties viltus pārslēgšana. .
Lai izvairītos no viltus pārslēgšanas, tiristora vadības elektrods vienmēr ir šunts ar rezistoru, kura pretestība parasti ir robežās no 51 līdz 1500 omi.
Papildus tiristoriem izejas sprieguma regulēšanai taisngriežos izmanto citus. pusvadītāju ierīces: triaki, dinistori un fiksējošie tiristori. Dinistorus ieslēdz anodam pievadīts spriegums, un tiem ir divi elektrodi, piemēram, diodes.
Triacs izceļas ar spēju iekļaut vadības impulsus vismaz attiecībā pret anodu, vismaz attiecībā pret katodu, taču visas šīs ierīces, tāpat kā tiristori, tiek izslēgtas, samazinot anoda strāvu līdz vērtībai, kas ir zemāka par turēšanas strāvu. Kas attiecas uz bloķējamiem tiristoriem, tos var bloķēt, pievadot vadības elektrodam apgrieztas polaritātes strāvu, taču pastiprinājums izslēgšanas brīdī ir desmit reizes mazāks nekā ieslēgšanas brīdī.
Tiristori, triaki, dinistori, vadāmi tiristori — visas šīs ierīces tiek izmantotas barošanas blokos un automatizācijas ķēdēs sprieguma un jaudas regulēšanai un stabilizēšanai, kā arī aizsardzības nolūkos.
Parasti kontrolētās taisnošanas ķēdēs diožu vietā tiek izmantoti tiristori. Vienfāzes tiltos diodes pārslēgšanas punkts un tiristora pārslēgšanas punkts ir atšķirīgs, starp tiem ir fāzu atšķirība, ko var atspoguļot, ņemot vērā leņķi.
Slodzes sprieguma līdzstrāvas komponente ir nelineāri saistīta ar šo leņķi, jo barošanas spriegums pēc būtības ir sinusoidāls. Slodzes sprieguma līdzstrāvas komponenti, kas pieslēgts pēc regulētā taisngrieža, var atrast pēc formulas:
Tiristoru vadīta taisngrieža vadības raksturlielums parāda izejas sprieguma atkarību no slodzes no tilta fāzes (no ieslēgšanas leņķa):
Ar induktīvo slodzi strāvai caur tiristoriem būs taisnstūra forma, un leņķī, kas ir lielāks par nulli, strāva tiks ievilkta, pateicoties slodzes induktivitātes pašaizraisītai EML iedarbībai.
Šajā gadījumā tīkla strāvas pamatharmonika tiks nobīdīta attiecībā pret spriegumu par noteiktu leņķi. Lai noņemtu skavas, tiek izmantota nulles diode, caur kuru var aizvērt strāvu un nodrošināt nobīdi, kas ir mazāka par pusi no tilta leņķa.
Lai samazinātu pusvadītāju skaitu, viņi izmanto asimetrisku vadāmu taisngriežu ķēdi, kur diožu pāris aizstāj neitrālu diode un rezultāts ir tāds pats.
Pastiprinātāju shēmas ļauj izmantot arī tiristorus. Šādas shēmas ļauj sasniegt lielāku efektivitāti. Minimālo spriegumu dod diodes, un palielinātais spriegums tiek piegādāts caur tiristoriem. Vislielākā patēriņa gadījumā diodes visu laiku ir aizvērtas, un tiristora pārslēgšanas leņķis vienmēr ir 0. Ķēdes trūkums ir nepieciešamība pēc papildu transformatora tinuma.