Тиристоры. Вольт-амперные характеристики тиристоров.
Тиристор - управляемый полупроводниковый вентиль, имеющий четырехслойную структуру (p-n-p-n) . Тиристоры пропускают ток в прямом направлении при подаче на него управляющего напряжения и не пропускают ни в прямом, не в обратном направлении при отсутствии управляющего сигнала. Тиристорный преобразователь используют в качестве усилителя мощности.
Вольтамперная характеристика диодного тиристора, приведенная на рисунке 7.4, имеет несколько различных участков. Прямое смещение тиристора соответствует положительному напряжению VG, подаваемому на первый p1-эмиттер тиристора.
Участок характеристики между точками 1 и 2 соответствует закрытому состоянию с высоким сопротивлением. В этом случае основная часть напряжения VG падает на коллекторном переходе П2, который в смещен в обратном направлении. Эмиттерные переходы П1 и П2 включены в прямом направлении. Первый участок ВАХ тиристора аналогичен обратной ветви ВАХ p-n перехода.
При достижении напряжения VG, называемого напряжением включения Uвкл, или тока J, называемого током включения Jвкл, ВАХ тиристора переходит на участок между точками 3 и 4, соответствующий открытому состоянию (низкое сопротивление). Между точками 2 и 3 находится переходный участок характеристики с отрицательным дифференциальным сопротивлением, не наблюдаемый на статических ВАХ тиристора.
Рис. 7.4. ВАХ тиристора:
VG - напряжение между анодом и катодом; Iу, Vу - минимальный удерживающий ток и напряжение; Iв, Vв - ток и напряжение включения
Билет 27
Классификация принципов регулирования. Принцип регулирования по возмущению.
Классификация принципов регулирования
|
|
a |
б |
|
|
в |
г |
Рисунок 1. Схемы систем управления: разомкнутых с полностью априорной (а) и текущей (б) информацией; замкнутой (в); комбинированной (г)
Разомкнутые системы:
Характерным для разомкнутой системы является то, что процесс работы системы не зависит непосредственно от результата ее воздействия на управляемый объект.
а) принцип управления с полностью априорной информацией
Данный принцип управления осуществляется управляющим устройством (УУ) только при заведомо абсолютно точном знании всех внешних и внутренних условиях работы.
б) Принцип управления по внешнему возмущению
В структуре обязательны датчики возмущения. Данная система является разомкнутой.
Достоинства:
Можно добиться полной инвариантности к определенным возмущениям.
Не возникает проблема устойчивости системы, т.к. нет ОС.
Недостатки:
Большое количество возмущений требует соответствующего количества компенсационных каналов.
Изменения параметров регулируемого объекта приводят к появлению ошибок в управлении.
Можно применять только к тем объектам, чьи характеристики четко известны.
Замкнутые системы:
в) Принцип управления по отклонению
Данная система является замкнутой. Алгоритм работы системы заключен в стремлении свести ошибку управления к нулю.
Достоинства:
ООС приводит к уменьшению ошибки не зависимо от факторов ее вызвавших (изменений параметров регулируемого объекта или внешних условий).
Недостатки:
В системах с ОС возникает проблема устойчивости.
В системах принципиально невозможно добиться абсолютной инвариантности к возмущениям. Стремление добиться частичной инвариантности (не 1-ыми ОС) приводит к усложнению системы и ухудшению устойчивости.
г) Комбинированное управление
Комбинированное управление заключено в сочетании двух принципов управления по отклонению и внешнему возмущению. Т.е. сигнал управления на объект формируется двумя каналами. Первый канал чувствителен к отклонению регулируемой величины от задания. Второй формирует управляющее воздействие непосредственно из задающего или возмущающего сигнала.
Достоинства:
Наличие ООС делает систему менее чувствительной к изменению параметров регулируемого объекта.
Добавление канала(ов), чувствительного к заданию или к возмущению, не влияет на устойчивость контура ОС.
Недостатки:
Каналы, чувствительные к заданию или к возмущению, обычно содержат дифференцирующие звенья. Их практическая реализация затруднена.
Не все объекты допускают форсирование.