Dacă sursa de alimentare prezentată în Fig. 13.1, se conectează rapid la sarcină și se deconectează de ea, apoi se obțin grafice de tensiune prezentate în aceeași figură de mai jos. Prin modificarea ciclului de funcționare activat / dezactivat în acest circuit, puteți obține o valoare medie a tensiunii pe sarcină de la (aproape) zero la (aproape) tensiunea de alimentare totală. Se adaugă cuvântul "aproape", deoarece cheile reale au întotdeauna o perioadă minimă de pornire și oprire care nu permit atingerea unei tensiuni medii la sarcină exact zero sau exact tensiunea de ieșire completă a sursei de alimentare. Tastele pot fi activate sau dezactivate complet, dar pe marginile domeniului de ajustare, există întotdeauna zone mici de defecțiuni cheie.
Fig. 13.1. Baza lățimii modulației impulsului
Limitările impuse de necesitatea utilizării curentului alternativ sau a comutării artificiale nu permit utilizarea tiristoarelor în sistemele cu modulație a lățimii impulsurilor. Aceasta a fost motivul pentru dezvoltarea tiristoarelor blocabile (TTO - Gate Turnoff TYRISTOR). Pentru a bloca aceste tiristoare, se utilizează un semnal cu o putere mare de impuls, dar cu o medie mică. Există tiristoare care pot fi blocate pentru curenți și tensiuni mari și au găsit mai multe nise în diferite aplicații în care caracteristicile acestora sunt preferate. Cu toate acestea, acestea rămân foarte scumpe și nu pot fi atribuite produselor industriale de largă aplicare în prezent.
Un alt reprezentant al familiei de tiristoare de blocare este un tiristor integrat de comandă a porții (IGCT - tiristor controlat cu poartă integrată). În aceste tiristoare, întreruperea curentului anodic se realizează prin alimentarea unui curent în circuitul electrodului de comandă mai mare decât curentul anodic. Când alimentați circuitul electrodului de comandă de la circuitul de comandă de joasă tensiune pentru a obține curenți mari în acesta, este necesar să asigurați o inductanță foarte mică a acestui circuit. Pentru aceasta, trebuie să integrați circuitul de comandă direct în carcasa tiristorului. Energia necesară pentru oprirea acestor tiristoare este stocată în condensatori electrolitici de joasă tensiune cu densitate mare de energie, cunoscută sub denumirea de "super-capac". Cu toate acestea, deși aceste tiristoare sunt utilizate cu succes în unele instalații de înaltă tensiune, acestea nu pot fi atribuite produselor industriale de largă utilizare. Ambele tipuri de tiristoare de închidere sunt inferioare tiristoarelor convenționale într-un număr de parametri. Efectuarea stării în ele nu se oprește doar așa, ci necesită un control special.
Mulți ani de dezvoltare în domeniul tranzistorilor de mare putere au condus la un progres atunci când tranzistorul cu efect de câmp "se căsătorește" cu bipolarul obișnuit. Rezultatul acestei căsătorii, IGBT (tranzistor bipolar cu izolație de poartă), a preluat repede conducerea în multe aplicații. Acest lucru sa datorat nașterii a numeroase sisteme electronice de putere, care au folosit lucrarea într-un mod cheie. Tranzistoarele IGBT sunt capabile să funcționeze la frecvențe cu multe ordine de mărime mai mari decât frecvențele de funcționare ale tiristorului, deși cele mai puternice tranzistoare IGBT sunt oarecum limitate la frecvențele maxime.
Structura tranzistorului IGBT include p n-p (
Fig. 13.2. Circuitul echivalent al tranzistorului UWT și caracteristicile sale curente de volt-ampere
Circuitele externe ale tranzistorilor IGBT ar trebui să ofere posibilitatea comutării rapide a acestora. Timpul de oprire poate fi de 500 ns, care, la un curent de câteva mii de amperi, creează în circuit un nivel minunat di / dt. Pentru a evita apariția supratensiunilor pe tranzistori, este absolut necesar ca toate inductanțele parazite din circuitele tranzistorilor IGBT să aibă o valoare minimă posibilă. În plus, este necesar să se evite curenții excesivi care trec prin tranzistoarele IGBT la ieșirea din modul de saturație, atunci când puterea eliberată pe tranzistor poate să o dezactiveze timp de câteva microsecunde. Iar oprirea rapidă a tensiunii de comandă poate crea di / dt excesiv și supratensiuni atunci când sistemul este oprit din cauza unui accident. În general, dezvoltatorul trebuie să controleze rata de schimbare a semnalului de pe obturator la oprirea tranzistorului JVT, găsind un echilibru între necesitatea de a limita puterea disipată și tensiunea de supratensiune.
Trimiteți-le prietenilor: