المعدلات الخاضعة للرقابة - الجهاز ، المخططات ، مبدأ التشغيل

تستخدم المقومات التي يتم التحكم فيها لتنظيم جهد الخرج في دوائر التيار المتردد المصححة. إلى جانب الطرق الأخرى للتحكم في جهد الخرج بعد المعدل ، مثل LATR أو المتغير المتغير ، يسمح المعدل المتحكم به بتحقيق كفاءة أكبر مع موثوقية عالية للدائرة ، والتي لا يمكن قولها للتنظيم باستخدام LATR أو تنظيم المتغير المتغير.

يعد استخدام الصمامات الخاضعة للرقابة أكثر تقدمًا وأقل تعقيدًا. تعتبر الثايرستور هي الأنسب لدور الصمامات الخاضعة للرقابة.

في الحالة الأولية ، يكون الثايرستور مغلقًا وله حالتان مستقرتان محتملتان: مغلق ومفتوح (موصل).إذا كان جهد المصدر أعلى من نقطة التشغيل السفلية للثايرستور ، فعند تطبيق نبضة تيار على قطب التحكم ، ينتقل الثايرستور إلى حالة التوصيل ولن تؤثر النبضات اللاحقة المطبقة على قطب التحكم على تيار الأنود في على أي حال ، فإن دائرة التحكم مسؤولة فقط عن فتح الثايرستور ، ولكن ليس عن إغلاقها. يمكن القول أن الثايرستور لديه زيادة كبيرة في القوة.

لإيقاف تشغيل الثايرستور ، من الضروري تقليل تيار الأنود الخاص به بحيث يصبح أقل من تيار التثبيت ، والذي يتحقق عن طريق خفض جهد الإمداد أو زيادة مقاومة الحمل.

الثايرستور في الحالة المفتوحة قادر على إجراء تيارات تصل إلى عدة مئات من الأمبيرات ، ولكن في الوقت نفسه ، يكون الثايرستور بالقصور الذاتي تمامًا. يتراوح وقت تشغيل الثايرستور من 100 نانوثانية إلى 10 ميكرو ثانية ، وزمن إيقاف التشغيل أطول بعشر مرات - من 1 ميكرو ثانية إلى 100 ميكرو ثانية.

لكي يعمل الثايرستور بشكل موثوق ، يجب ألا يتجاوز معدل ارتفاع جهد الأنود 10-500 فولت / ميكروثانية ، اعتمادًا على نموذج المكون ، وإلا فقد يحدث تبديل خاطئ بسبب عمل التيار السعوي عبر تقاطعات pn .

لتجنب التبديل الخاطئ ، يتم دائمًا تحويل قطب التحكم في الثايرستور بمقاوم ، تتراوح مقاومته عادةً من 51 إلى 1500 أوم.

بالإضافة إلى الثايرستور ، يستخدم البعض الآخر لتنظيم جهد الخرج في المقومات. أجهزة أشباه الموصلات: التيرستورات ، الدينيستورات ، الثايرستور المقفول. يتم تشغيل Dynistors بواسطة الجهد المطبق على الأنود ، ولديهم قطبان ، مثل الثنائيات.

تتميز Triacs بالقدرة على تضمين نبضات التحكم على الأقل بالنسبة إلى القطب الموجب ، على الأقل بالنسبة للكاثود ، ولكن يتم إيقاف تشغيل جميع هذه الأجهزة ، مثل الثايرستور ، عن طريق تقليل تيار الأنود إلى قيمة أقل من تيار التثبيت. أما بالنسبة للثايرستور القابل للقفل ، فيمكن قفله عن طريق تطبيق تيار من قطبية عكسية على قطب التحكم ، ولكن الكسب عند إيقاف التشغيل يكون أقل بعشر مرات من الكسب عند التشغيل.

الثايرستور ، التيرستورات ، الدينيستورات ، الثايرستور القابل للتحكم - تُستخدم كل هذه الأجهزة في إمدادات الطاقة وفي دوائر الأتمتة لتنظيم واستقرار الجهد والطاقة ، وكذلك لأغراض الحماية.

كقاعدة عامة ، يتم استخدام الثايرستور بدلاً من الثنائيات في دوائر التصحيح الخاضعة للرقابة. في الجسور أحادية الطور ، تختلف نقطة تبديل الصمام الثنائي ونقطة تبديل الثايرستور ، وهناك فرق طور بينهما ، والذي يمكن أن ينعكس من خلال النظر في الزاوية.

يرتبط مكون التيار المستمر لجهد الحمل ارتباطًا غير خطي بهذه الزاوية لأن جهد الإمداد هو بطبيعته جيبي.يمكن العثور على مكون التيار المستمر لجهد الحمل المتصل بعد المعدل المنظم بالصيغة:

تُظهر خاصية التحكم في المعدل الذي يتحكم فيه الثايرستور اعتماد جهد الخرج على الحمل من الطور (على زاوية التبديل) للجسر:

مع الحمل الاستقرائي ، سيكون للتيار عبر الثايرستور شكل مستطيل ، وبزاوية أكبر من الصفر ، سيتم سحب التيار بسبب عمل EMF المستحث ذاتيًا من محاثة الحمل.

في هذه الحالة ، سيتم إزاحة التوافقي الأساسي لتيار الشبكة بالنسبة للجهد بزاوية معينة. لإزالة التثبيت ، يتم استخدام الصمام الثنائي الصفري ، والذي يمكن من خلاله إغلاق التيار وإعطاء إزاحة أقل من نصف زاوية الجسر.

لتقليل عدد أشباه الموصلات ، يلجأون إلى دائرة مقوم غير متناظرة يمكن التحكم فيها ، حيث يحل زوج من الثنائيات محل الصمام الثنائي المحايد والنتيجة هي نفسها.

تسمح دوائر مكبر الصوت أيضًا باستخدام الثايرستور. تسمح لك هذه المخططات بتحقيق قدر أكبر من الكفاءة. يتم إعطاء الحد الأدنى من الجهد بواسطة الثنائيات ، ويتم توفير الجهد المتزايد من خلال الثايرستور. في حالة الاستهلاك الأكبر ، يتم إغلاق الثنائيات طوال الوقت ، وتكون زاوية تبديل الثايرستور دائمًا 0. عيب الدائرة هو الحاجة إلى لف محول إضافي.