Особенности запирания тиристорных ключей

Известны следующие способы запирания:

1. Прерывание силового тока путем размыкания цепи или шунтировки ключа (рис.4.32). Применяется к любому тиристору с регенеративным механизмом включения, однако сопровождается высоким значением dV/dt в схеме.

2. Принудительная коммутация путем подключения дополнительного источника питания, обеспечивающего протекание обратного тока (рис.4.33).

3. Выключение по цепи управления, свойственное только двухоперационным тиристорам. При этом используется либо воздействие импульсов отрицательного тока управления (GTO, GCT), либо положительное смещение в цепи изолированного затвора (МСТ с р-проводимостью) (рис. 4.34).

4. Комбинированные методы выключения, осуществляемые совместным воздействием импульсов обратного напряжения и отрицательного тока управления (рис. 4.35).

а б

Рис. 4.32 Рис. 4.33

а б

Рис. 4.34

Применение ключевых транзисторов в схемах электронных балластов

Для применения в схемах электронных балластов для флуоресцентных ламп компанией «ON Semiconductor» выпускается серия дискретных ключевых транзисторов (биполяр-ных и IGBT) серии PowerLux. Питание ламп дневного света от преобразователей обеспечивается переменным током частотой 20...60 кГц, оптимальной для характеристик светоотдачи и КПД.

Используют обратноходовые инверторы, а также резонансные схемы источников тока и напряжения.

Рис. 4.44

Используется резонансная последо-вательная LC-цепь для обеспечения напряжения зажигания лампы (рис. 4.44 и рис. 4.45).

Рис. 4.45

Ограничивающим фактором применения МДП-транзисторов является относительно высокое сопротивление открытого канала, для уменьшения которого приходится увеличивать относительные размеры полупроводникового кристалла. Поэтому более перспективным выглядит применение ключевых транзисторов типа CoolMOS (рис. 4.46). Полумостовая схема с последовательным резонансным LC-контуром на биполярном ключе.

Рис. 4.46

Для обеспечения ионизации газа внутри лампы и ее зажигания используется последовательный резонанс напряжения, в результате которого возрастает напряжение на конденсаторе, подключенном параллельно лампе. Максимальное напряжение, на нагрузке, определяется:

(4.80)

где Е–напряжение питания полумостовой схемы; Q–добротность последовательного RLC-контура.

Характеристика изменения комплексного сопротивления нагрузки от частоты переключения транзистора рис.4.47.

1. Область предварительного разогрева накальных нитей лампы При начальном запуске преобразователя частота управления несколько выше резонансной и точка покоя по переменному току находится в зоне, обозначенной буквой А.Данный режим необходим для дальнейшего более эффективного запуска режима зажигания лампы, а также для продления срока ее службы.

2. Понижение частоты, и линия нагрузки перемещается в зону В. Ток схемы растет, и в результате явления резонанса напряжение на емкости С увеличивается до необходимого уровня зажигания лампы. Сопротивление лампы после зажигания уменьшается, емкость С оказывается частично шунтированной. Это изменяет характеристику нагрузки (сдвиг влево на рис. 4.47), а точка покоя перемещается в зону установившегося состояния (зона Д). Ток в схеме определяется индуктивностью L и напряжением питания преобразователя.

Рис. 4.47

Дата добавления: 2014-11-28