నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్లు - పరికరం, పథకాలు, ఆపరేషన్ సూత్రం

రెక్టిఫైడ్ AC సర్క్యూట్‌లలో అవుట్‌పుట్ వోల్టేజీని నియంత్రించడానికి నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. LATR లేదా rheostat వంటి రెక్టిఫైయర్ తర్వాత అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ని నియంత్రించే ఇతర పద్ధతులతో పాటు, నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్ అధిక సర్క్యూట్ విశ్వసనీయతతో ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది LATR లేదా rheostat రెగ్యులేషన్‌ని ఉపయోగించి నియంత్రణ కోసం చెప్పలేము.

నియంత్రిత కవాటాలను ఉపయోగించడం మరింత ప్రగతిశీలమైనది మరియు చాలా తక్కువ గజిబిజిగా ఉంటుంది. నియంత్రిత కవాటాల పాత్రకు Thyristors ఉత్తమంగా సరిపోతాయి.

ప్రారంభ స్థితిలో, థైరిస్టర్ లాక్ చేయబడింది మరియు రెండు సాధ్యమయ్యే స్థిరమైన స్థితులను కలిగి ఉంటుంది: మూసివేయబడింది మరియు తెరిచి ఉంటుంది (కండక్టింగ్).థైరిస్టర్ యొక్క దిగువ ఆపరేటింగ్ పాయింట్ కంటే సోర్స్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు కరెంట్ పల్స్ వర్తించినప్పుడు, థైరిస్టర్ ఒక వాహక స్థితికి వెళుతుంది మరియు నియంత్రణ ఎలక్ట్రోడ్‌కు వర్తించే తదుపరి పల్స్ యానోడ్ కరెంట్‌ను ప్రభావితం చేయవు. ఏ విధంగానైనా, అంటే, కంట్రోల్ సర్క్యూట్ థైరిస్టర్‌ను తెరవడానికి మాత్రమే బాధ్యత వహిస్తుంది, కానీ దానిని మూసివేయడానికి కాదు. థైరిస్టర్లు శక్తిలో గణనీయమైన పెరుగుదలను కలిగి ఉంటారని వాదించవచ్చు.

థైరిస్టర్‌ను ఆపివేయడానికి, దాని యానోడ్ కరెంట్‌ను తగ్గించడం అవసరం, తద్వారా ఇది హోల్డింగ్ కరెంట్ కంటే తక్కువగా మారుతుంది, ఇది సరఫరా వోల్టేజ్‌ను తగ్గించడం లేదా లోడ్ నిరోధకతను పెంచడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.

ఓపెన్ స్టేట్‌లోని థైరిస్టర్‌లు అనేక వందల ఆంపియర్‌ల వరకు ప్రవాహాలను నిర్వహించగలవు, అయితే అదే సమయంలో, థైరిస్టర్‌లు చాలా జడత్వం కలిగి ఉంటాయి. థైరిస్టర్ యొక్క టర్న్-ఆన్ సమయం 100 ns నుండి 10 μs వరకు ఉంటుంది మరియు టర్న్-ఆఫ్ సమయం పది రెట్లు ఎక్కువ - 1 μs నుండి 100 μs వరకు.

థైరిస్టర్ విశ్వసనీయంగా పని చేయడానికి, యానోడ్ వోల్టేజ్ పెరుగుదల రేటు 10 - 500 V / μs కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు, ఇది కాంపోనెంట్ మోడల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, లేకపోతే pn జంక్షన్ల ద్వారా కెపాసిటివ్ కరెంట్ యొక్క చర్య కారణంగా తప్పుడు మార్పిడి సంభవించవచ్చు. .

తప్పుడు మార్పిడిని నివారించడానికి, థైరిస్టర్ యొక్క నియంత్రణ ఎలక్ట్రోడ్ ఎల్లప్పుడూ రెసిస్టర్‌తో మూసివేయబడుతుంది, దీని నిరోధకత సాధారణంగా 51 నుండి 1500 ఓమ్‌ల పరిధిలో ఉంటుంది.

థైరిస్టర్‌లతో పాటు, రెక్టిఫైయర్‌లలో అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడానికి ఇతరులు ఉపయోగిస్తారు. సెమీకండక్టర్ పరికరాలు: ట్రైయాక్స్, డైనిస్టర్లు మరియు లాక్-ఇన్ థైరిస్టర్లు. యానోడ్‌కు వర్తించే వోల్టేజ్ ద్వారా డైనిస్టర్‌లు ఆన్ చేయబడతాయి మరియు వాటికి డయోడ్‌ల వంటి రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉంటాయి.

కనీసం క్యాథోడ్‌కు సంబంధించి యానోడ్‌కు సంబంధించి నియంత్రణ పల్స్‌లను చేర్చగల సామర్థ్యం ద్వారా ట్రైయాక్‌లు ప్రత్యేకించబడ్డాయి, అయితే థైరిస్టర్‌ల వంటి ఈ పరికరాలన్నీ యానోడ్ కరెంట్‌ను హోల్డింగ్ కరెంట్ కంటే తక్కువ విలువకు తగ్గించడం ద్వారా ఆపివేయబడతాయి. లాక్ చేయగల థైరిస్టర్‌ల విషయానికొస్తే, కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు రివర్స్ పోలారిటీ యొక్క కరెంట్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా వాటిని లాక్ చేయవచ్చు, అయితే టర్న్-ఆఫ్ వద్ద లాభం టర్న్-ఆన్ కంటే పది రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.

Thyristors, triacs, dinistors, నియంత్రించదగిన thyristors — ఈ పరికరాలన్నీ విద్యుత్ సరఫరాలో మరియు ఆటోమేషన్ సర్క్యూట్‌లలో వోల్టేజ్ మరియు శక్తిని నియంత్రించడానికి మరియు స్థిరీకరించడానికి అలాగే రక్షణ ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.

నియమం ప్రకారం, నియంత్రిత రెక్టిఫికేషన్ సర్క్యూట్లలో డయోడ్లకు బదులుగా థైరిస్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. సింగిల్-ఫేజ్ వంతెనలలో, డయోడ్ యొక్క స్విచింగ్ పాయింట్ మరియు థైరిస్టర్ యొక్క స్విచ్చింగ్ పాయింట్ భిన్నంగా ఉంటాయి, వాటి మధ్య ఒక దశ వ్యత్యాసం ఉంది, ఇది కోణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది.

లోడ్ వోల్టేజ్ యొక్క DC భాగం ఈ కోణానికి నాన్‌లీనియర్‌గా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది ఎందుకంటే సరఫరా వోల్టేజ్ అంతర్గతంగా సైనూసోయిడల్‌గా ఉంటుంది. నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్ తర్వాత కనెక్ట్ చేయబడిన లోడ్ వోల్టేజ్ యొక్క DC భాగం సూత్రం ద్వారా కనుగొనబడుతుంది:

థైరిస్టర్-నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్ యొక్క నియంత్రణ లక్షణం వంతెన యొక్క దశ (స్విచ్ ఆన్ చేసే కోణంపై) నుండి లోడ్‌పై అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క ఆధారపడటాన్ని చూపుతుంది:

ప్రేరక లోడ్‌తో, థైరిస్టర్‌ల ద్వారా కరెంట్ దీర్ఘచతురస్రాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు సున్నా కంటే ఎక్కువ కోణంలో, లోడ్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ నుండి స్వీయ-ప్రేరిత EMF యొక్క చర్య కారణంగా కరెంట్ డ్రా అవుతుంది.

ఈ సందర్భంలో, గ్రిడ్ కరెంట్ యొక్క ప్రాథమిక హార్మోనిక్ ఒక నిర్దిష్ట కోణం ద్వారా వోల్టేజ్‌కు సంబంధించి మార్చబడుతుంది. బిగింపును తొలగించడానికి, సున్నా డయోడ్ ఉపయోగించబడుతుంది, దీని ద్వారా కరెంట్ మూసివేయబడుతుంది మరియు వంతెన యొక్క సగం కోణం కంటే తక్కువ ఆఫ్‌సెట్‌ను ఇస్తుంది.

సెమీకండక్టర్ల సంఖ్యను తగ్గించడానికి, వారు అసమాన నియంత్రిత రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ను ఆశ్రయిస్తారు, ఇక్కడ ఒక జత డయోడ్‌లు తటస్థ డయోడ్‌ను భర్తీ చేస్తాయి మరియు ఫలితం ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్లు థైరిస్టర్ల వినియోగాన్ని కూడా అనుమతిస్తాయి. ఇటువంటి పథకాలు మీరు ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి అనుమతిస్తాయి. కనీస వోల్టేజ్ డయోడ్ల ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది మరియు పెరిగిన వోల్టేజ్ థైరిస్టర్ల ద్వారా సరఫరా చేయబడుతుంది. గొప్ప వినియోగం విషయంలో, డయోడ్లు అన్ని సమయాలలో మూసివేయబడతాయి మరియు థైరిస్టర్ యొక్క స్విచింగ్ కోణం ఎల్లప్పుడూ 0. సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతికూలత అదనపు ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైండింగ్ అవసరం.