Εναλλαγή Thyristor χρησιμοποιώντας κύκλωμα snubber

Το Snubbers είναι τα κυκλώματα απορρόφησης ενέργειας που χρησιμοποιούνται για την εξομάλυνση των αιχμών τάσης που προκαλούνται λόγω της επαγωγής του κυκλώματος. Μερικές φορές, λόγω του υπερβολικού ρεύματος, η υπέρταση και η υπερθέρμανση του εξαρτήματος αποτυγχάνουν. Έτσι, για την προστασία υπερέντασης του κυκλώματος χρησιμοποιούμε ασφάλειες σε κατάλληλες τοποθεσίες και για υπερθέρμανση χρησιμοποιούμε ψύκτρες ή ανεμιστήρες.

Τα κυκλώματα Snubber χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό του ρυθμού αλλαγής τάσης ή ρεύματος (di / dt ή dv / dt) και υπέρτασης κατά την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του κυκλώματος. Ένα κύκλωμα Snubber είναι ο συνδυασμός των αντιστάσεων και των πυκνωτών που συνδέονται σε σειρά μέσω του διακόπτη όπως τρανζίστορ ή Thyristor για προστασία καθώς και για βελτίωση της απόδοσης. Τα κυκλώματα Snubber χρησιμοποιούνται επίσης στους διακόπτες και τα ρελέ για την αποτροπή του τόξου.

Σε αυτό το έργο, θα σας δείξουμε πώς ένα κύκλωμα Snubber προστατεύει έναν Thyristor από υπέρταση ή υπερβολικό ρεύμα. Το κύκλωμα αποτελείται από κύκλωμα Snubber κατά μήκος του Thyristor και κύκλωμα γεννήτριας συχνοτήτων που χρησιμοποιεί 555 χρονοδιακόπτη IC.

Απαιτούμενο υλικό

• Thyristor-TYN612 (SCR)
• 555 χρονόμετρο IC
• Αντίσταση (47k-2,10k-2,1k-1,150-1)
• Πυκνωτής (0.01uf, 0.001uf, 0.1uf-2)
• Δίοδος-1N4007
• Διακόπτης
• Παλμογράφος (για επιβεβαίωση εξόδου)
• Προμήθεια 9v
• Σύνδεση καλωδίων

Διάγραμμα κυκλώματος

Το μέρος-1 αυτού του κυκλώματος είναι κύκλωμα γεννήτριας συχνότητας που χρησιμοποιεί 555 χρονιστή IC. Όταν ένας χρονοδιακόπτης 555 λειτουργεί σε λειτουργία Astable λαμβάνουμε έναν παλμό στον πείρο εξόδου και χρησιμοποιούμε τον Υπολογιστή Κυκλώματος Χρονόμετρου 555 για τη λήψη της συχνότητας των 100 kHz. Το μέρος 2 αυτού του κυκλώματος χρησιμοποιείται για την απόκτηση του χαρακτηριστικού μεταγωγής του Thyristor με το κύκλωμα Snubber.

Thyristor - TYN612

Εδώ, στο όνομα του Thyristor TYN612, το «6» υποδεικνύει την τιμή της επαναλαμβανόμενης μέγιστης τάσης εκτός λειτουργίας, το V _DRM και το V _RRM είναι 600 V και το «12» υποδεικνύει την τιμή του ρεύματος RMS On-state, I _{T (RMS)} είναι 12 A. Το Thyristor TYN612 είναι κατάλληλο για όλους τους τρόπους ελέγχου, όπως προστασία λοστό υπέρτασης, κύκλωμα ελέγχου κινητήρα, κυκλώματα περιορισμού ρεύματος εισροής, κυκλώματα ανάφλεξης χωρητικής εκφόρτισης και ρύθμισης τάσης. Το εύρος του ρεύματος πύλης ενεργοποίησης (I _GT) είναι 5 mA έως 15 mA. Η θερμοκρασία λειτουργίας κυμαίνεται από -40 έως 125 ° C. Μάθετε περισσότερα για το Thyristor εδώ.

Διάγραμμα Pinout του Thyristor TYN612

Διαμόρφωση καρφίτσας του Thyristor TYN612

Καρφίτσα ΟΧΙ.	Όνομα καρφιτσώματος	Περιγραφή
1	κ	Κάθοδος του Θυριστόρ
2	ΕΝΑ	Άνοδος του Θυριστόρ
3	σολ	Πύλη Thyristor, που χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση

Σχεδιασμός κυκλώματος Snubber

Όπως γνωρίζουμε, ένα κύκλωμα Snubber είναι ο συνδυασμός αντίστασης και πυκνωτή. Ο πυκνωτής, που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα Snubber, είναι σε θέση να αποτρέψει τη συσκευή από ανεπιθύμητη ενεργοποίηση dv / dt του Thyristor ή του SCR. Καθώς η τάση εφαρμόζεται στο κύκλωμα εμφανίζεται μια ξαφνική τάση κατά μήκος της συσκευής εναλλαγής. Ο πυκνωτής Cs συμπεριφέρεται σαν βραχυκύκλωμα που έχει ως αποτέλεσμα μηδενική τάση σε ολόκληρη την SCR. Καθώς ο χρόνος περνά, η τάση στον πυκνωτή Cs αυξάνεται με αργό ρυθμό. Έτσι, η τιμή dv / dt στον πυκνωτή C2 και Thyristor μειώνεται από τη μέγιστη βαθμολογία dv / dt της συσκευής.

Τώρα, το ερώτημα είναι ποια είναι η χρήση της αντίστασης R _S; Όταν η SCR είναι ανοικτή, πυκνωτής δημιουργεί εκκένωση διαμέσου του SCR και στέλνει ένα ρεύμα ίσο προς Vs / R _S. Καθώς η αντίσταση είναι αρκετά χαμηλή, το di / dt θα τείνει να είναι αρκετά υψηλό που μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο SCR. Έτσι, για να περιοριστεί το μέγεθος της αντίστασης ρεύματος εκφόρτισηςχρησιμοποιείταιR _S

Λειτουργία του κυκλώματος Snubber

Το κύκλωμα χωρίζεται σε δύο μέρη. Το πρώτο χρησιμοποιείται ως κύκλωμα γεννήτριας συχνότητας χρησιμοποιώντας ένα χρονόμετρο 555 IC του οποίου η έξοδος χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του τερματικού πύλης του Thyristor. Το δεύτερο μέρος του κυκλώματος χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της εναλλαγής του Thyristor ή του SCR με το κύκλωμα Snubber και χωρίς το κύκλωμα Snubber.

Περίπτωση I: Χωρίς κύκλωμα Snubber

Όταν το κύκλωμα Snubber δεν υπάρχει σε όλη την SCR όπως φαίνεται στο παραπάνω κύκλωμα, εμφανίζονται αιχμές υψηλής τάσης όπως μπορείτε να δείτε στην παρακάτω κυματομορφή. Έτσι, για την εξομάλυνση των αιχμών τάσης, χρησιμοποιούμε ένα κύκλωμα Snubber που εμποδίζει τη ζημιά της συσκευής λόγω υπερβολικής τάσης ή εσφαλμένης ενεργοποίησης dv / dt.

Περίπτωση II: Με κύκλωμα Snubber

Όταν υπάρχει κύκλωμα Snubber σε όλο το SCR, μειώνει ή εξομαλύνει τις αιχμές τάσης όπως φαίνεται στην κυματομορφή παρακάτω. Επομένως, η συσκευή δεν θα υποστεί ζημιά λόγω υπέρτασης και μειώνει επίσης την τιμή dv / dt της συσκευής από τη μέγιστη βαθμολογία.