Використання тиристорів в інвертора і перетворювачах привабливо через великої потужності, з якою вони можуть працювати. Основною проблемою є перемикання тиристорів, оскільки на відміну від транзистора, він повинен виключатися примусово. На жаль, це неможливо зробити за допомогою керуючого електрода, принаймні, зі звичайними тиристорами, і при значеннях потужності, на які зазвичай розраховані такі джерела живлення. Тому струм, що протікає через цей пристрій слід на мить перервати. Зазвичай це виконується при розряді комутуючого конденсатора в анодно – катодного ланцюга безпосередньо перед або одночасно з імпульсом включення, який додається до іншого тиристору. Було придумано багато схем комутації, але не всі вони надійні при різних режимах навантаження.

Компанія General Electric була піонером у використанні тиристорів в інвертора і перетворювачах. Одна з перших схем показана на рис. 5.33. Хоча зараз є кращі пристрої, вихідна конфігурація послужила прототипом для великої кількості різних інверторів та перетворювачів, що використовують тиристори. Конденсатор ємністю 0,1 мкФ, що з’єднує аноди забезпечує перемикання тиристорів. Коли один тиристор переведений в провідний стан, імпульс зворотної полярності подається комутуючим конденсатором до анода іншого тиристора, тим самим виключаючи його. У цьому типі інвертора, ємність комутуючого конденсатора оптимізується для конкретної навантаження, а при індуктивних навантаженнях з’являються додаткові проблеми перемикання тиристорів. При зміні навантаження в певних межах, спостерігається чітка робота, і схема є надійною і ефективною.

Рис. 5.33. Тиристорний перетворювач і схема його запуску. Ці базові схеми є основними для широкого застосування тиристорів в багатьох варіантах інверторів та перетворювачів. General Electric Semiconductor Products Dept.

Про способи перемикання в тиристорних інверторах цього типу написано було багато. Виходячи з мого досвіду, необхідно використовувати високоякісні комутуючі конденсатори, найкраще спеціально створені для цієї мети. Слід уникати покупки дешевих тиристорів. Насправді часто порушення комутації відбувається через невідповідне управління тиристором; це тим більш імовірно, якщо вплив невідповідного параметра проявиться перш, ніж відбудеться помітне підвищення температури переходу. На рис. 5.34 показана

залежність необхідної амплітуди струму керуючого електрода в амперах для типового тиристора від тривалості запускаючої імпульсу. Зауважте, що коли імпульс дуже вузький, для включення тиристора від джерела запускаючих імпульсів потрібно набагато більше значення струму керуючого електрода. Більше того, ця ситуація стає ще гірше при більш високих температурах. Оскільки тиристор в схемі двотактного інвертора грає як роль джерела потужності, так і перемикача другого тиристора, труднощі запуску цілком можуть виявитися у вигляді проблеми комутації тиристорів.

Рис. 5.34. Амплітудне значення струму керуючого електрода в залежності від тривалості імпульсу. При малій тривалості запускаючої імпульсу потрібно більше значення струму. Мінімальний рівень струму запуску залежить від температури.

Тут доречно підкреслити, що звичайною практикою виробників тиристорів є ігнорування подробиць схем джерел запускають сигналів, особливо в багатофазних системах. Начебто будь-яка стара імпульсна схема здатна здійснити переключення тиристора. Виявляється, що це не так. Перемикання тиристорів в інверторах зовсім не просте завдання. В цьому випадку використовується показана на малюнку схема запуску – мультивібратор, влаштований так, щоб формувати диференційовані імпульси зміщені на 180 ° по фазі і мають достатню потужність, щоб інвертор працював при всіх навантаженнях і в усьому температурному діапазоні.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.