5. Паралл. Соединение вентиля (рис 1.5)

При несоответствии параметров цепей номинальным данным вентилей применяются схемы из группового соединения. В тех случаях, когда один вентиль не может по условиям нагрева обеспечить требуемый в цепи ток, применяют параллельное соединение двух и более вентилей (рисунок 1.5, а).

Рис. 1.5. Параллельное включение вентилей:

Вольт-амперные характеристики параллельно включенным вентилям (а);

Соединение с последовательным включением резисторов (б); с индуктивным делителем (в); ВАХ с делителями (г)

Вольт-амперные характеристики вентилей, как правило, не совпадают, что приводит к неравномерному распределению токов между этими вентилями. Токи будут распределяться обратно пропорционально их фактическим значениям прямого падения напряжения при номинальном токе. Наиболее простым средством выравнивания токов является включение последовательно с каждым вентилем резистора, падение напряжения на котором значительно больше прямого падения напряжения на вентиле. В этом случае напряжение между точками а и б (смотри рисунок 1.5,б) равно

, (1.1)

где U₁, U₂ – падение напряжения на вентиле В1 и В2 соответственно. Поскольку U₁ и U₂ невелики, то I₁R ≈ I₂R , следовательно, I₁ ≈ I₂. В цепях мощных вентилей эта схема непригодна из-за потерь мощности в сопротивлениях R. Для мощных цепей применяют индуктивные делители тока (см. рисунок 1.5, в). М.д.с., создаваемые обмотками делителя ИД, направлены встречно. Если пульсирующие токи I₁ и I₂, протекающие через вентили В1 иВ2, равны, то результирующая м.д.с. делителя равна нулю и делитель не оказывает никакого влияния на работу цепи (R_ИД ≈ 0). При неравенстве токов I₁ и I₂ результирующая м.д.с. не равна нулю. В обмотках ИД индуцируются одинаковые по значению, о противоположные по знаку э.д.с. Полярность наводимых э.д.с. такова, что в менее нагруженной ветви э.д.с. направлена согласно, а в более нагруженной – встречно направлению протеканию тока, при этом

U_ab = U₁ + e = U₂ – e , U₂ > U₁ . (1.2)

Благодаря ИД достигается выравнивание токов (см. рисунок 1.5, г). Если без делителя разность токов составляла , то с делителем она становится равной < .

5. Защита Вентилей от перенапряжения со стороны сети (рис. 1.7 а)

При коммутациях (открытии и закрытии вентилей) и в аварийных режимах на вентиль действуют периодические и кратковременные перенапряжения. Их амплитуды не должны превышать значений для периодических воздействий U₁ ≤ U_допk_u1, для кратковременных U₂ ≤ U_допk_u2, k_u1 = 1,1 – 1,75. Длительность кратковременных импульсов не должна превышать 1-2 мс.

Превышение напряжений, действующих в тиристоре в прямом направлении, приводит к открытию тиристора и. следовательно, к потере управляемости, в некоторых случаях и к выходу из строя. Лавинные вентили серии ТЛ допускают так называемое управление по аноду, когда тиристор открывается за счет импульса анодного напряжения, превышающего U₂, с последующим нарастанием тока не более 2 А/мкс.

Защита кремниевых вентилей от перенапряжений осуществляется с помощью фильтров, защитных RC-цепочек, лавинных и управляемых вентилей.

Для защиты преобразователей от перенапряжений со стороны сети переменного тока, возникающих при включении и отключении трансформатора, используются фильтры видов Ф1, Ф2 (рисунок 1.7, а). Резистор R1 в схемах является демпфирующим и одновременно ограничивает бросок зарядного тока на конденсатор. В фильтре Ф2 наряду с электролитическим конденсатором С1 устанавливается высокочастотный конденсатор С2 малой емкости и разрядный резистор R2.

Рисунок 1.7. Схемы защиты тиристров от перенапряжений:

со стороны переменного тока с помощью фильтров Ф1 или Ф2(а);

коммутационных (б); со стороны потребителя (в).