Узлы последовательной коммутации

В последовательный КУ элементы коммутации подключаются последовательно силовому тиристору и нагрузке (рисунок 4.2).

В этих схемах коммутирующий конденсатор при отпирании тиристора VS_к  через диод VD_o подключается к силовому тиристору VS_к . На рисунке 3.8.б в цепь входит также конденсатор большой емкости С1, заряженный до напряжения 0.5Е. Под действием тока конденсатора С_к ток через тиристор VS_к  быстро спадает до нуля и к нему прикладывается обратное напряжение. При этом ток нагрузки замыкается через обратный диод VD_o .

                                        Рисунок 4.2

С отпиранием VS_к  в схеме создается колебательный контур L_к–С_к , в котором следует процесс перезаряда конденсатора. В схеме а) в контур коммутации входит также источник питания Е, а в схеме б) конденсатор большой емкости С2, заряженный до напряжения 0.5Е.В колебательном контуре схем следует процесс колебательного перезаряда С_к от начального напряжения U(0) (рисунке 3.9). На силовом тиристоре с помощью С_к поддерживается обратное напряжение U_обр, необходимое для его запирания. Время действия обратного напряжения определяется интервалом, в течение которого изменяющееся в процессе перезаряда напряжение на конденсаторе достигнет некоторого уровня напряжения U_у, являющегося параметром схемы. В схеме а) конденсатор С_к в процессе перезаряда подключается параллельно тиристору VS_с  проводящими тиристором VS_к  диодом VD_o , в связи с чем обратное напряжение на силовой тиристор действует до момента перехода через нуль напряжения на конденсаторе и U_у=0. В схеме б) в цепь подачи обратного напряжения на VS_с  входит конденсатор С1, заряженный до напряжения 0.5Е, вследствие чего обратное напряжение на силовом тиристоре будет присутствовать при изменении напряжения на конденсаторе С_к от U(0) до 0.5Е, т.е. U_у=0.5Е.

В схемах а) и б) элементы коммутации включены последовательно силовому тиристору и нагрузке, в связи с чем на этапе коммутационного процесса нагрузка оказывается отделённой от источника питания конденсатора запираемым силовым тиристором и она не получает энергию ни от источника питания ни от конденсатора. Напряжение на нагрузке в этих схемах становится равным нулю с момента отпирания коммутирующего тиристора.

Импульсные преобразователи постоянного напряжения

                                  Рисунок 5.1

ИППН предназначены для изменения значения постоянного напряжения. Они служат для питания нагрузки постоянным напряжением U_Н, отличающиеся от напряжения источника питания Е. При этом иногда необходимо стабилизировать U_н при изменении Е и тока нагрузки или изменять U_н по определенному закону независимо от Е.

Выходное напряжение таких преобразователей характеризуется последовательностью импульсов прямоугольной формы с длительностью t_и и паузой t_п (рисунок 5.1), амплитуда которых близка к Е, а среднее значение выходного напряжения U_н.

В основе принципа действия ИППН лежит ключевой режим работы регулирующего полупроводникового прибора, осуществляющего периодическое подключение источника питания Е к выходной цепи преобразователя.