Переключение тиристоров по демпфирующей схеме

Демпферы - это цепи поглощения энергии, используемые для сглаживания скачков напряжения, вызванных индуктивностью цепи. Иногда из-за перегрузки по току, перенапряжения и перегрева компонент выходит из строя. Итак, для максимальной токовой защиты цепи мы используем предохранители в подходящих местах, а для перегрева мы используем радиаторы или вентиляторы.

Демпферные цепи используются для ограничения скорости изменения напряжения или тока (di / dt или dv / dt) и перенапряжения во время включения и выключения цепи. Демпферная цепь - это комбинация резисторов и конденсаторов, соединенных последовательно через переключатель, например, транзистор или тиристор, для защиты, а также для повышения производительности. В переключателях и реле также используются демпфирующие цепи для предотвращения дугового разряда.

В этом проекте мы покажем вам, как демпферная цепь защищает тиристор от перенапряжения или перегрузки по току. Схема состоит из демпфирующей цепи на тиристоре и цепи генератора частоты с использованием микросхемы таймера 555.

Необходимый материал

• Тиристор-TYN612 (SCR)
• 555 таймер IC
• Резистор (47к-2,10к-2,1к-1,150-1)
• Конденсатор (0,01 мкФ, 0,001 мкФ, 0,1 мкФ-2)
• Диод-1Н4007
• Переключатель
• Осциллограф (для подтверждения вывода)
• Питание 9в
• Соединительные провода

Принципиальная электрическая схема

Часть 1 этой схемы представляет собой схему генератора частоты с использованием микросхемы таймера 555. Когда таймер 555 работает в нестабильном режиме, мы получаем импульс на выходном контакте, и мы используем калькулятор нестабильной схемы таймера 555 для получения частоты 100 кГц. Часть 2 этой схемы используется для получения характеристики переключения тиристора со схемой демпфера.

Тиристор - TYN612

Здесь в названии тиристора TYN612 цифра «6» обозначает значение повторяющегося пикового напряжения в закрытом состоянии, V _DRM и V _RRM составляет 600 В, а «12» обозначает значение действующего тока в открытом состоянии, I _{T (RMS).} составляет 12 А. Тиристор TYN612 подходит для всех режимов управления, таких как защита от перенапряжения, цепи управления двигателем, цепи ограничения пускового тока, цепи зажигания емкостного разряда и цепи регулирования напряжения. Диапазон запускающего тока затвора (I _GT) составляет от 5 мА до 15 мА. Диапазон рабочих температур от -40 до 125 ° C. Узнайте больше о тиристоре здесь.

Схема распиновки тиристора TYN612

Конфигурация контактов тиристора TYN612

№ контакта.	Имя контакта	Описание
1	K	Катод тиристора
2	А	Анод тиристора
3	г	Ворота тиристора, используемые для запуска

Конструкция демпферной цепи

Как мы знаем, демпферная цепь представляет собой комбинацию резистора и конденсатора. Конденсатор, используемый в демпфирующей цепи, может предотвратить нежелательное срабатывание dv / dt тиристора или тиристора. Когда напряжение прикладывается к цепи, внезапное напряжение появляется на переключающем устройстве. Конденсатор Cs ведет себя как короткое замыкание, что приводит к нулевому напряжению на тиристоре. По мере того, как время идет, напряжение на конденсаторе Cs растет с медленной скоростью. Таким образом, значение dv / dt на конденсаторе C2 и тиристоре становится меньше, чем максимальное значение du / dt устройства.

Теперь вопрос в том, что толку от сопротивления R _S ? Когда SCR включен, конденсатор разряжается через SCR и посылает токравный Vs / R _S. Поскольку сопротивление достаточно НИЗКОЕ, di / dt будет иметь тенденцию быть достаточно высоким, что может повредить SCR. Таким образом, для тогочтобы ограничить величину сопротивления разрядного тока R _S используется.

Работа демпферной цепи

Схема разделена на две части. Первый используется в качестве схемы генератора частоты с использованием микросхемы таймера 555, выход которой используется для питания клеммы затвора тиристора. Вторая часть схемы используется для проверки переключения тиристора или тринистора со схемой демпфера и без цепи демпфера.

Случай I: без демпферной цепи

Когда демпферная цепь отсутствует на тиристоре, как показано на схеме выше, возникают всплески высокого напряжения, как вы можете видеть на форме волны ниже. Поэтому для сглаживания скачков напряжения мы используем демпферную схему, которая предотвращает повреждение устройства из-за перенапряжения или ложного срабатывания du / dt.

Случай II: со схемой демпфера

Когда демпферная цепь присутствует на тиристоре, она уменьшает или сглаживает скачки напряжения, как показано на диаграмме ниже. Следовательно, устройство не будет повреждено из-за перенапряжения, а также снижает значение du / dt устройства, чем максимальное значение.