DC прекъсвачи, описание, принцип на действие

Тази клауза се занимава с устройства за силова електроника, предназначени за включване или изключване на товар в постояннотокова верига. С тяхна помощ можете също да регулирате средната (или ефективна) стойност на напрежението, като промените съотношението между продължителността на импулсите на напрежението в товара и продължителността на паузите (т.е. за извършване на регулиране на импулса).

Преобразувателите на постоянно напрежение от едно ниво в постоянно напрежение на друго ниво, осигуряващи регулиране на постоянно напрежение в товара, са разгледани в друг подраздел.

Преди това тиристорите без фиксация служеха като основа на мощни прекъсвачи на постоянен ток. Такива прекъсвачи се отличаваха със сложността на веригите.
В момента полеви транзистори, IGBT, заключващи се тиристори (Gate tuorgT тиристор - GTO), контролирани на поле тиристори (MOScontrol тиристор - MCT, за включване и изключване на които се използват вградени полеви транзистори) са широко използвани за превключване в постояннотокови вериги, както и в някои случаи биполярни транзистори.

Съвременните мощни полупроводници са способни да превключват токове от хиляди ампери и да издържат на напрежения от хиляди волта.

По същество прекъсвачите с постоянен ток са електронни превключватели (например транзистор), допълнени от системи за управление и елементи, които осигуряват защита на захранващите устройства.

IGBT прекъсвач.

Нека се обърнем към битов прекъсвач за постоянен ток (полупроводниково реле) с кратко време за реакция 5P59.10Ch3116012 (изолационно напрежение 4000 V, превключващо напрежение 0 ... 1200 V, превключващ ток 160 A, остатъчно напрежение в включено състояние 3 V, време на включване не повече от 5 μs, честота на превключване на товара до 10 Hz).

За захранване на входната верига на въпросното полупроводниково реле е необходимо да се използва източник с напрежение Unum, галванично свързан към входната верига (входна мощност).

Външен диод D се използва за защита срещу пренапрежения, възникващи, когато натоварването има индуктивност е изключен. Когато IGBT е изключен, токът на товара се затваря през диода (през останалото време диодът е под обратно напрежение и не влияе работата на веригата).

Характеристика на въпросното реле е и използването на захранване с напрежение Unumi, галванично свързано към силовата верига (изходна мощност).

Биполярен DC прекъсвач за полеви транзистори.

Биполярните прекъсвачи позволяват на положителен ток да тече в две посоки. Те също така могат да превключват променлив ток.

Когато се анализира веригата, трябва да се има предвид, че структурата на всеки от полевите транзистори G и T2 съдържа шунтов диод, както е показано от пунктираната линия (структурите на силовите полеви транзистори са обсъдени по-горе ). Пунктираната линия се използва, защото диодите често не се показват в такива схеми (но се предполага тяхното присъствие).

Токът на товара при всяка полярност на входното напрежение протича през един отворен транзистор и диод на друг транзистор.

За защита на транзисторите от пренапрежение се използва опцията с торус.

Релето се управлява от текущия сигнал im.