Redresseurs contrôlés - appareil, schémas, principe de fonctionnement
Les redresseurs contrôlés sont utilisés pour réguler la tension de sortie dans les circuits AC redressés. Parallèlement à d'autres méthodes de contrôle de la tension de sortie après le redresseur, telles que LATR ou rhéostat, un redresseur contrôlé permet d'obtenir une plus grande efficacité avec une fiabilité de circuit élevée, ce qui ne peut être dit pour la régulation utilisant LATR ou la régulation rhéostat.
L'utilisation de vannes pilotées est plus progressive et beaucoup moins encombrante. Les thyristors sont les mieux adaptés pour le rôle de vannes contrôlées.
A l'état initial, le thyristor est verrouillé et a deux états stables possibles : fermé et ouvert (passant).Si la tension de la source est supérieure au point de fonctionnement inférieur du thyristor, alors lorsqu'une impulsion de courant est appliquée à l'électrode de commande, le thyristor entrera dans un état conducteur et les impulsions suivantes appliquées à l'électrode de commande n'affecteront pas le courant d'anode dans de toute façon, c'est-à-dire que le circuit de commande n'est responsable que de l'ouverture du thyristor, mais pas de sa fermeture. On peut affirmer que les thyristors ont une augmentation significative de la puissance.
Pour désactiver le thyristor, il est nécessaire de réduire son courant d'anode afin qu'il devienne inférieur au courant de maintien, ce qui est obtenu en abaissant la tension d'alimentation ou en augmentant la résistance de charge.
Les thyristors à l'état ouvert sont capables de conduire des courants jusqu'à plusieurs centaines d'ampères, mais en même temps, les thyristors sont assez inertiels. Le temps d'activation du thyristor est de 100 ns à 10 μs et le temps de désactivation est dix fois plus long - de 1 μs à 100 μs.
Pour que le thyristor fonctionne de manière fiable, le taux de montée de la tension d'anode ne doit pas dépasser 10 - 500 V / μs, selon le modèle de composant, sinon une fausse commutation peut se produire en raison de l'action du courant capacitif à travers les jonctions pn .
Pour éviter les fausses commutations, l'électrode de commande du thyristor est toujours shuntée avec une résistance dont la résistance est généralement comprise entre 51 et 1500 ohms.
En plus des thyristors, d'autres sont utilisés pour réguler la tension de sortie dans les redresseurs. dispositifs semi-conducteurs: triacs, dinistors et thyristors à verrouillage. Les dynistors sont activés par la tension appliquée à l'anode, et ils ont deux électrodes, comme des diodes.
Les triacs se distinguent par la possibilité d'inclure des impulsions de commande au moins par rapport à l'anode, au moins par rapport à la cathode, mais tous ces dispositifs, comme les thyristors, sont désactivés en réduisant le courant d'anode à une valeur inférieure au courant de maintien. Quant aux thyristors verrouillables, ils peuvent être verrouillés en appliquant un courant de polarité inverse à l'électrode de commande, mais le gain au blocage est dix fois inférieur à celui à la fermeture.
Thyristors, triacs, dinistors, thyristors contrôlables - tous ces dispositifs sont utilisés dans les alimentations et dans les circuits d'automatisation pour réguler et stabiliser la tension et la puissance, ainsi qu'à des fins de protection.
En règle générale, les thyristors sont utilisés à la place des diodes dans les circuits de redressement commandés. Dans les ponts monophasés, le point de commutation de la diode et le point de commutation du thyristor sont différents, il existe une différence de phase entre eux, qui peut se refléter en considérant l'angle.
La composante continue de la tension de charge est liée de manière non linéaire à cet angle car la tension d'alimentation est intrinsèquement sinusoïdale.La composante continue de la tension de charge connectée après le redresseur régulé peut être trouvée par la formule :
La caractéristique de commande d'un redresseur commandé par thyristor montre la dépendance de la tension de sortie sur la charge de la phase (sur l'angle d'enclenchement) du pont:
Avec une charge inductive, le courant traversant les thyristors aura une forme rectangulaire et, à un angle supérieur à zéro, le courant sera tiré en raison de l'action de la FEM auto-induite à partir de l'inductance de la charge.
Dans ce cas, l'harmonique fondamentale du courant de grille sera décalée par rapport à la tension d'un certain angle. Pour supprimer le serrage, une diode zéro est utilisée, à travers laquelle le courant peut être fermé et donner un décalage inférieur à la moitié de l'angle du pont.
Pour réduire le nombre de semi-conducteurs, ils ont recours à un circuit redresseur commandable asymétrique, où une paire de diodes remplace une diode neutre et le résultat est le même.
Les circuits amplificateurs permettent également l'utilisation de thyristors. De tels schémas vous permettent d'atteindre une plus grande efficacité. La tension minimale est donnée par des diodes et la tension accrue est fournie par des thyristors. Dans le cas de la plus grande consommation, les diodes sont fermées en permanence et l'angle de commutation du thyristor est toujours de 0. L'inconvénient du circuit est la nécessité d'un enroulement de transformateur supplémentaire.