Методы управления симистором

Симистор представляет собой полупроводниковый прибор, устанавливаемый в сетях переменного тока для управления электрической нагрузкой большой мощности. К особенностям симистора относится способность в открытом состоянии проводить ток в обоих направлениях, а также отсутствие необходимости постоянной подачи импульса для удержания симистора открытым (он пропускает ток, пока он превышает определенный порог, называемый током удержания). Управление симистором может быть реализовано с помощью различных схем, которые и рассмотрим в данной статье.

Способы управления симистором:

1. Наиболее простым методом управления симистором является использование источника постоянного тока, мощность которого позволяет подавать импульс, достаточный для включения симистора. Схема  включения при таком методе выглядит следующим образом:

В качестве ключа, замыкающего цепь, может использоваться оптрон, транзистор или выходной каскад микросхемы. Особенностью данного метода управления симистором является необходимость в большой мощности управляющего имульса (порядка 0,7-2,4 Вт), что делает нецелесообразным применение такой схемы управления.

2. Еще одним вариантом, реализующим управление симистором, является импульсный запуск. Такой метод основан на подаче к управляющему электроду импульсов с большой скважностью. При этом длительность импульсов должна соответствовать  времени включения симистора. В зависимости от скважности импульсов, таким методом можно добиться снижения потребляемой мощности в 5-20 раз (в зависимости от частоты).

К недостаткам такого метода  относят сложности удержания симистора в открытом состоянии при подключении двигательной нагрузки, носящей активно-индуктивный характер. Т.е. импульс, поданный на симистор откроет его, а ток нагрузки еще не достигнет уровня выше тока удержания, в результате чего симистор закроется.

В качестве импульсов используют небольшие трансформаторы с качественно выполненной изоляцией между витками. Такой трансформатор можно намотать на ферритовое кольцо 16-20 мм в диаметре, с количеством обмоток исходя из коэффициента трансформации 1:1. Использование трансформатора помимо подачи управляющих импульсов, обеспечивает гальваническую развязку управляющей сети и силовой.

3. Третий способ предполагает управление симистором с помощью подачи сигнала через ключ и ограничительный резистивный элемент. При этом схема будет выглядеть следующим образом:

В качестве ключа в такой схеме можно использовать фотодинисторы, фотосимисторы, электромагнитные реле, биполярные транзисторы. Принцип работы схемы управления заключается в прохождении управляющего сигнала в течение времени, достаточного для включения тиристора.

Главной сложностью реализации такой схемы управления являются противоречивые данные о необходимой величине сопротивления (на схеме обозначено R1). Здесь необходим баланс между необходимостью включения тиристора в начале полупериода и возможным повышением напряжения на резистора до 350 В при прохождении синусоиды напряжения в сети через ноль.

4. Одним из эффективных способов экономии мощности, потребляемой цепями управления, является включение управляющего электрода в тот же момент, когда происходит включение тиристора. Реальные схемы производят запуск одиночного управляющего импульса в момент времени, когда напряжение сети переходит через ноль.

Добавьте заявку на любой ремонт квартиры и получите предложения со скидкой до 40 % от проверенных мастеров вашего города через 20 минут. Это бесплатно!