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怎么可能在不到微秒的时间内切断感应负载的电流呢?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-09-02 18:12:09

在逆变器和周波变换器中,有一种常用的方法可以在不产生高压尖峰的情况下,突然切断通过感应负载的电流。感应负载位于线圈和一端的中心抽头之间,如下图所示:

怎么可能在不到微秒的时间内切断感应负载的电流呢

在这个电路中,假设上晶闸管导电而下晶闸管不导电。在这种状态下,电感器上端的电压略高于零(接地电压),刚好足以维持通过晶闸管的电流。

然后,触发脉冲通过标记为G的栅极输入到较低的晶闸管。下层晶闸管立即开始传导。晶闸管的一个特点是它能极快地从完全绝缘状态切换到完全导电状态,因此,在每一个瞬间,要么是零电流通过,要么是零电压通过。因此,即使它开关高功率,它也不会受到破坏性的加热。

当较低的晶闸管突然开始传导时,电感器较低端的电压突然从电源电压降为零。因此,晶闸管上端的电压突然降到零以下。其结果是电流突然从流过电感器的上半部分切换到流过电感器的下半部分。这种突然的转变不受电感的阻碍,因为相反的转变发生在电感的两半。

当通过上电感器的电流降至零时,上晶闸管就会发生后偏置,从而停止导电。一旦通过上晶闸管的电流停止,它将一直保持停止状态,直到再次施加正向电压并再次触发。因此,当净电流被切断时,通过上晶闸管的电流停止,而晶闸管不必承受理论上无限大的、实际上是极端的电感器电压尖峰。

当然,这种方法使另一个可控硅导电。如果这是一个逆变器,那没问题;这就是人们想要的,半个周期后,晶闸管将交换角色。

为了完全停止循环,而不是触发下晶闸管,电感器的下端可以通过一个最初不充电的电容连接到地。这一行为将产生瞬间断流,使上晶闸管变为不导电。电容器必须有足够的电容和电压容忍度,以容纳在稳定传导期间存储在电感磁场中的能量,连同电源电压。然后,整个电路进入阻尼串联谐振,最终进入安静状态,电容器充电到电源电压。

在一个简单的逆变器中,图中所示的电感是输出变压器的初级线圈。在环形变换器和采用脉宽调制来控制输出功率的逆变器中,当没有一个对称放置的可控硅被触发时,每个可控硅可能必须在瞬间被切断。在这种情况下,如上图所示,每个晶闸管的输出是通过半个电感的,一个脉冲被施加到其输出电感的另一端,目的是关闭它。
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