Leistungsstarker gesteuerter Gleichrichter auf Thyristoren, 220 / 0,5-15 Volt 6 Ampere. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

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Ein gesteuerter Gleichrichter auf Basis von Thyristoren – Elementen mit hoher Leistungsverstärkung – ermöglicht es, große Lastströme mit geringem Stromverbrauch im Thyristor-Steuerkreis zu erzielen. Die ersten beiden Abbildungen zeigen Möglichkeiten für Gleichrichter auf Thyristorbasis, die einen maximalen Laststrom von bis zu 6 A bei einer Spannungseinstellgrenze von 0 bis 15 V (Abb. 1) bzw. von 0,5 bis 15 V (Abb. 2) bereitstellen.

Während einer Halbwelle wird an die Anode des Thyristors eine gegenüber der Kathode positive Spannung angelegt. Bis ein positives Signal einer bestimmten Amplitude von der Auslöseschaltung an die Steuerelektrode angelegt wird, lässt der Thyristor keinen Strom in Vorwärtsrichtung durch. Nach einem bestimmten, willkürlichen Verzögerungswinkel α zwischen den Spannungen an der Steuerelektrode und der Kathode wird ein positives Zündsignal angelegt, wodurch Strom durch den Thyristor und damit durch die Last fließt. Wenn sich die Polarität der Spannung an der Anode des Thyristors ändert, schließt dieser unabhängig vom Wert der Steuerspannung, während der andere Zweig des Stromkreises auf die gleiche Weise wie zuvor besprochen zu arbeiten beginnt. Durch Anpassen des Einschaltverzögerungswinkels a im Verhältnis zur angelegten Spannung können Sie die Phasenbeziehung zwischen dem Beginn des Stromflusses und der angelegten Spannung ändern und den Durchschnittswert des gleichgerichteten Stroms (Spannung) der Last von maximal ( a = 0) auf Null (a = Pi).

Der Einschaltverzögerungswinkel der Thyristoren D1 und D4 wird mit dem Potentiometer R1 verändert. Die Dioden D2, D3 schützen Steuerwerte (Startwerte) vor negativer Spannung, wenn die Spannung an den Anoden der Thyristoren negativ ist. Um weite Einstellgrenzen a (0 = Pi) zu erreichen, werden RC-Glieder eingesetzt.

Beim Gleichrichter (Abb. 2) arbeiten der Thyristor und die Auslöseschaltung sowohl in positiven als auch in negativen Halbwellen, die Entladezeit der Kondensatoren wird verkürzt, was zu einer Verringerung des Winkelbereichs a und dementsprechend zu führt eine Verringerung der Grenzen der Spannungsregelung an der Last. Um dieses Phänomen zu beseitigen, ist die Diode D3 enthalten.

Es empfiehlt sich, für den Gleichrichter Thyristoren (Abb. 1) mit einem ähnlichen Widerstandswert des Steuerelektroden-Kathoden-Abschnitts auszuwählen. Wenn es nicht möglich ist, identische Thyristoren auszuwählen, kann die Schaltung durch einen zusätzlichen Widerstand abgeglichen werden. Schalten Sie dazu die Ersatzlast ein und ändern Sie den Widerstandswert des Potentiometers R1, um den maximalen Strom einzustellen. Durch das nacheinander Abschalten der Thyristor-Steuerkreise wird der Strom jedes Zweigs des Gleichrichters gemessen. Variabler Widerstand von 10 kOhm. ist parallel zur Steuerelektrode an die Kathode des Thyristors geschaltet, durch die der größere Strom fließt. Durch Ändern des Werts dieses Widerstands werden die gleichen Stromwerte erreicht.

Unter Berücksichtigung der Streuung der Thyristorparameter ist es erforderlich, die Widerstände der Widerstände R1 und R2 anzupassen. Zunächst wird R1 etwas größer als berechnet angenommen und R2 als Restwiderstand des Potentiometers R1 ermittelt, sofern seine Änderung nicht zu einer Erhöhung des Laststroms führt. Der Maximalwert von R1 wird durch den Widerstand begrenzt, bei dem der Laststrom Null ist.

Strukturell müssen Thyristoren auf Heizkörpern mit einer Fläche von 50 cm² (Abb. 1), 250 cm² (Abb. 2) platziert werden. Alle Optionen verwenden einen Transformator, der auf einem herkömmlichen USH35x55-Kern montiert ist. Zum Wickeln wurde PEV-Markendraht verwendet. Die Primärwicklung enthält 550 Windungen, Drahtdurchmesser 0,55 mm. Sekundärwicklungsdaten: für die Option in Abb. 1 – die Windungszahl beträgt 2x60 mit PEL-Draht mit einem Durchmesser von 1,35 mm; Für die Option in Abb. 2 beträgt die Windungszahl 2x64 mit PEL-Draht mit einem Durchmesser von 1,35 mm.

Siehe andere Artikel Abschnitt Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter.

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