Разработка силовой схемы диодного (тиристорного) плеча

При разработке силовой схемы диодного или тиристорного плеча необходимо предусмотреть цепи для выравнивания, распределения тока и напряжения, рассмотренные выше. В качестве примера приведем схему диодного плеча и схему тиристорного плеча.

При включении большого числа полупроводниковых приборов последовательно и параллельно разрабатывают схему группового соединения. Рассмотрим силовую схему диодного плеча, представленного на рис. б.

Рис. 12.3 - Схемы последовательно-параллельного соединения лавинных (а) и обычных диодов (б)

Рис. 12.4 - Схемы выравнивания напряжения в статических и динамических режимах при последовательном включении диодов (а) и тиристоров (б,в)

Обычно на всю группу параллельно включенные ПП разрабатывают общие делители напряжения на Rш и R_В, C_В. При этом параллельно включенные ПП соединяются через специальные сопротивления связи R_C, которые одновременно выравнивают распределение тока между параллельными полупроводниковыми приборами.

Если в качестве диодов используются лавинные диоды, то возможно групповое соединение ПП без выравнивания распределения напряжения делителями Rш, так как лавинные диоды имеют стабилизирующие участки и выравнивание напряжения происходит автоматически. Однако, для защиты повторяющихся и неповторяющихся перенапряжений включают Rв - Св цепи между анодом и катодом.

Как видно из схемы группового соединения, на диодах специальных делителей тока не применяют, а используют подбор диодов по одинаковым ВАХ с отклонением падения напряжения не более 0,02 В. Если в качестве ПП используются тиристоры, то при параллельном их включении необходимо применить индуктивные делители тока. При а=2 используется один индуктивный делитель тока, схема включения на рис.12.2 б. Если включается более двух тиристоров, то применяют специальные схемы, укомплектованные из нескольких делителей тока.

Наибольшее применение нашли схемы включения ИД с задающим тиристором (рис.12.5. б). В этой схеме первичные обмотки ИД включаются в цепь задающего тиристора. Соответственно вторичные обмотки ИД1 включаются в цепь второго тиристора, ИД2 в цепь третьего и т.д. Таким образом, в данной схеме потребное число индуктивных делителей n_ИД = а-1.

Эта схема применяется, если число параллельно включенных резисторов а ≥ 5.

Принцип работы схемы основан на теории работы ИД. Пусть I_V1>I_V2, тогда в сердечнике появляется магнитный поток Ф_РЕЗ, под действием которого во всех обмотках ИДТ появляется ЭДС самоиндукции e_s, уменьшающая I_V1 и увеличивающая I_V2 и т.д (рис.12.5. а).

Если число параллельно включенных тиристоров а<5, то применяют схему “замкнутая цепь”. В данной схеме n_ИД = а. Каждый параллельно включенный тиристор подключается через первичную обмотку одного ИД1 и вторичную обмотку другого. Например, ИД1 подключают через w₁, ИД3 – через w₂.

Рис. 12.5 - Схемы последовательно-параллельного соединения тиристоров с выравниванием распределения напряжения и тока