Потужний керований випрямляч на тиристорах

Керований випрямляч на тиристорах – елементах, що володіють великим коефіцієнтом підсилення по потужності, дозволяє отримувати великі струми в навантаженні при незначній потужності, затрачуваної в ланцюзі управління тиристора.

На перших двох малюнках зображені варіанти випрямлячів на тиристорах, які забезпечують максимальний струм в навантаженні до 6 А з межею регулювання напруги від 0 до 15 в (рис. 1)

Випрямляч на тиристорах з межею регулювання напруги від 0 до 15 вольт.

і від 0,5 до 15 в (рис. 2).

Випрямляч на тиристорах з межею регулювання напруги від 0,5 до 15 вольт.
Рис. 2

На рис. 3 представлена діаграма напруг, що допомагає зрозуміти принцип роботи випрямляча зібраного за схемою рис. 1. Протягом одного напівперіод до анода тиристора докладено позитивне щодо катода напруга.

діаграма напруг
Рис. 3

Поки на керуючий електрод не поданий позитивний сигнал визначеної амплітуди зі схеми запуску, тиристори не пропускає струм в прямому направленіп. Через деякий довільний кут затримки а між напругами на керуючому електроді і катоді прикладається позитивний запускає сигнал, що викликає протікання струму через тиристори й відповідно через навантаження. При зміні полярності напруги на аноді тиристора останній закривається незалежно від величини керуючого напруги, при цьому аналогічно розглянутому раніше починає працювати друге плече схеми. Регулюючи кут затримки включення а по відношенню до прикладена напруга, можна змінювати співвідношення фаз початку протікання струму і прикладеної напруги і регулювати величину середнього значення випрямленої струму (напруги) навантаження від максимуму ( а = 0) до нуля ( а = Пі ).
Кут затримки включення тиристорів Д1 і Д4 змінюється потенціометром R1. Діоди Д3 захищають цінуй управління (запуску) від негативного напруги в той час, коли напруга на анодах тиристорів негативне. Для отримання широких меж регулювання а (0 – Пі ) застосовані RC – ланцюга.

У випрямлячі (рис.2) тиристорів і схема запуску працюють як у позитивний, так і в негативний напівперіод, час розряду конденсаторів скорочується, що призводить до зменшення діапазону зміни кута а і, відповідно, до зменшення меж регулювання напруги на навантаженні. Для усунення цього явища включений діод Д3.

Тиристори для випрямляча (рис. 1) бажано вибирати з близьким значенням опору ділянки керуючий електрод – катод. Якщо не вдається підібрати однакові тиристори, то схему можна сімметріровать за допомогою додаткового опору. Для цього вмикають еквівалент навантаження і зміною величини опору потенціометра R1 встановлюють максимальний струм. По черзі відключаючи ланцюга управління тиристорів, вимірюють струм кожного плеча випрямляча. Перемінна опір величиною 10 кім. підключається паралельно керуючому електроду до катода того тиристора, через який тече більший струм. Змінюючи величину цього опору, домагаються однакових свідчень струму.
З огляду на розкид параметрів тиристорів, необхідно скоригувати опору резисторів R1 і R2. Спочатку R1 береться дещо більше розрахованого, а R2 визначається як залишковий опір потенціометра R1 за умови, що його зміна не призводить до збільшення струму навантаження. Максимальна величина R1 обмежується опором, при якому струм навантаження дорівнює нулю.
Конструктивно тиристори необхідно розміщувати на радіаторах з площею 50 кв.см (рис. 1), 250 кв.см – (рис. 2). У всіх варіантах використаний трансформатор, зібраний на звичайному сердечнику УШ35х55. Для намотування взято провід марки ПЕВ. Первинна обмотка містить 550 витків, діаметр проводу 0,55 мм. Дані вторинних обмоток: для варіанту на мал.1 – число витків 2х60 проводом ПЕЛ діаметром 1,35 мм.; Для варіанту на рис.2 – число витків 2х64 проводом ПЕЛ діаметром 1,35 мм.

І. сірячину, Ю. Ручкін
Радіо , № 2, 1971р.