Juhitavad alaldid - seade, skeemid, tööpõhimõte
Alaldatud vahelduvvooluahelate väljundpinge reguleerimiseks kasutatakse juhitavaid alaldeid. Koos muude alaldi järgse väljundpinge juhtimise meetoditega, nagu LATR või reostaat, võimaldab juhitav alaldi saavutada suuremat efektiivsust kõrge ahela töökindlusega, mida ei saa öelda LATR-i või reostaadi reguleerimise kohta.
Kontrollitud ventiilide kasutamine on progressiivsem ja palju vähem tülikas. Türistorid sobivad kõige paremini juhitavate ventiilide rolliks.
Algolekus on türistor lukustatud ja sellel on kaks võimalikku stabiilset olekut: suletud ja avatud (juhtiv).Kui lähtepinge on kõrgem kui türistori alumine tööpunkt, siis kui juhtelektroodile rakendatakse vooluimpulssi, läheb türistor juhtivasse olekusse ja järgnevad juhtelektroodile rakendatavad impulsid ei mõjuta anoodi voolu. mis tahes viisil , see tähendab, et juhtimisahel vastutab ainult türistori avamise eest, kuid mitte selle sulgemise eest. Võib väita, et türistoritel on võimsus oluliselt suurenenud.
Türistori väljalülitamiseks on vaja selle anoodivoolu vähendada nii, et see muutuks väiksemaks kui hoidevool, mis saavutatakse toitepinge alandamise või koormustakistuse suurendamisega.
Avatud olekus türistorid on võimelised juhtima voolu kuni mitusada amprit, kuid samal ajal on türistorid üsna inertsiaalsed. Türistori sisselülitusaeg on 100 ns kuni 10 μs ja väljalülitusaeg kümme korda pikem - 1 μs kuni 100 μs.
Türistori töökindlaks töötamiseks ei tohiks anoodipinge tõusukiirus sõltuvalt komponendi mudelist ületada 10–500 V / μs, vastasel juhul võib pn-siirde kaudu voolava mahtuvusliku voolu mõjul tekkida vale lülitus. .
Vale lülitamise vältimiseks on türistori juhtelektrood alati šunteeritud takistiga, mille takistus jääb tavaliselt vahemikku 51 kuni 1500 oomi.
Alaldi väljundpinge reguleerimiseks kasutatakse lisaks türistoritele ka teisi. pooljuhtseadmed: triacid, dinistorid ja lukustatavad türistorid. Dünistorid lülitatakse sisse anoodile rakendatava pingega ja neil on kaks elektroodi, nagu dioodid.
Triake eristab võimalus lisada juhtimpulsse vähemalt anoodi suhtes, vähemalt katoodi suhtes, kuid kõik need seadmed, nagu türistorid, lülitatakse välja, vähendades anoodivoolu väärtuseni, mis jääb allapoole hoidevoolu. Mis puudutab lukustatavaid türistoreid, siis neid saab lukustada, rakendades juhtelektroodile vastupidise polaarsusega voolu, kuid võimendus väljalülitamisel on kümme korda väiksem kui sisselülitamisel.
Türistorid, triacid, dinistorid, juhitavad türistorid — kõiki neid seadmeid kasutatakse toiteallikates ja automaatikaahelates pinge ja võimsuse reguleerimiseks ja stabiliseerimiseks, samuti kaitse eesmärgil.
Reeglina kasutatakse juhitavates alaldusahelates dioodide asemel türistoreid. Ühefaasilistel sildadel on dioodi lülituspunkt ja türistori lülituspunkt erinevad, nende vahel on faaside erinevus, mida saab kajastuda nurka arvestades.
Koormuspinge alaliskomponent on selle nurgaga mittelineaarselt seotud, kuna toitepinge on oma olemuselt sinusoidne. Reguleeritava alaldi järel ühendatud koormuspinge alalisvoolukomponent on leitav valemiga:
Türistoriga juhitava alaldi juhtimiskarakteristikud näitavad väljundpinge sõltuvust koormusest silla faasist (sisselülitusnurgast):
Induktiivse koormuse korral on türistoreid läbiv vool ristkülikukujuline ja nullist suurema nurga all tõmmatakse voolu koormuse induktiivsusest tuleneva iseindutseeritud EMF-i toime tõttu.
Sel juhul nihutatakse võrguvoolu põhiharmoonikat pinge suhtes teatud nurga võrra. Klambri eemaldamiseks kasutatakse nulldioodi, mille kaudu saab voolu sulgeda ja anda nihke alla poole silla nurgast.
Pooljuhtide arvu vähendamiseks kasutavad nad asümmeetrilist juhitavat alaldi ahelat, kus dioodipaar asendab neutraaldioodi ja tulemus on sama.
Võimendiahelad võimaldavad kasutada ka türistoreid. Sellised skeemid võimaldavad teil saavutada suuremat tõhusust. Minimaalse pinge annavad dioodid ja suurenenud pinge antakse türistorite kaudu. Suurima tarbimise korral on dioodid kogu aeg kinni, türistori lülitusnurk on alati 0. Skeemi miinuseks on vajadus trafo lisamähise järele.