SCR关闭方法

在本教程中，我们将学习有关SCR关闭方法。有几种方法可以正确地实现SCR关闭方法，如自然、强制、动态。在强制对易中，又有几个子类别像A B C D E类。

介绍

在我们看到的前一篇文章中可控硅打开方法，可以通过在栅极和阴极端子之间应用适当的正栅极电压来打开它，但不能通过栅极端子关闭。通过减小保持电流水平以下的阳极或前电电流，可以将SCR从正向导通状态带回正向阻塞状态。

关闭过程克拉叫做换向．整流这个术语是指电流从一条通路转移到另一条通路。因此换向电路通过降低正向电流到零来完成这项工作，从而关闭可控硅或可控硅。

关闭导电性可控硅必须满足以下条件。

• SCR的阳极或前进电流必须减小到零或低于保持电流水平，然后
• 必须在SCR上施加足够的反向电压以重新获得其前向阻塞状态。

通过将正向电流减少到零来关闭SCR时。不同层中存在多余的电荷载体。为了重新获得SCR的正向阻塞状态，必须重组这些多余的载体。因此，通过在SCR上施加反向电压来加速该复合过程。

SCR关闭方法

使可控硅整流的反向电压称为整流电压。根据换向电压所处位置的不同，换向方法分为两大类。

那些是1）强制换向和2）自然换向。让我们简要讨论这些方法。

自然换向

在自然换向中，换向电压源是供应源本身。如果SCR连接到AC电源，则在正半循环的每个端部，阳极电流通过自然电流零，并且还立即施加反向电压。这些是关闭SCR的条件。

这种换相方法也被称为源换相，或线换相，或F类换相。这种换向可以用线路整流逆变器，控制整流器，三环变换器和交流电压调节器，因为所有这些变换器的电源都是交流电源。

强制换向

在直流电路的情况下，没有自然电流为零来关闭SCR。在这种电路中，必须使用外部电路强制向前电流以换向SCR，因此指定为强制换向。

该换向电路包括电感器等组件，称为换向组件。这些换向组件原因在SCR上施加反向电压，立即将SCR中的电流带到零。

基于所实现的零电流和换向部件的排列的方式，强制换向被分类为不同类型，例如A类，B，C，D和E.该换向主要用于斩波器和逆变器电路。

追加换页

这也称为自我换向或谐振换向或负载换向。在这种换向中，换向电压源位于负载中。该负载必须是在提供直流电源的DUMID R-L-C下的载荷，从而获得自然零。

换向组件L和C与负载电阻R连接，如下所示，具有SCR电流，电压和电容电压的波形。

选择负载电阻和换向部件的值，使它们形成在阻尼谐振电路下的零点以产生自然零。当触发晶闸管或SCR时，前电流开始流过它，并且在此期间，电容器被充电到E.的值。

一旦电容器完全充电（超过供电源电压），SCR就会反向偏置并因此换向设备。电容器通过负载电阻排出，以使READY电路用于下一个操作循环。关闭SCR的时间取决于谐振频率，进一步取决于L和C组件。

该方法简单可靠。对于在1000Hz的范围内的高频操作，由于L和C组件的高值，这种类型的换向电路是优选的。

B类减刑

这也是一个自换向电路，其中SCR打开后，L和C组件自动实现SCR的换向。在此，LC谐振电路在SCR上连接但不与负载串联串联，因为在换向的情况下，L和C组件不承载负载电流。

应用于电路直流供电时,电容器的指控上板积极和下盘负电源电压的E .可控硅触发时,电流在两个方向,一个是通过E + - SCR - R - E -,另一个是整流电流通过L和C组件。

一旦可控硅被打开，电容开始放电通过C+ - L - T - C-。当电容器完全放电时，它开始以相反的极性充电。因此，一个反向电压应用在整个可控硅，导致换向电流IC反对负载电流IL。

当换向电流Ic高于负载电流时，可控硅自动断开，电容以原极性充电。

在上述过程中，可控硅是打开一段时间，然后自动关闭一段时间。这是一个连续的过程，所需的ON/OFF频率取决于L和c的值。这种换向方式主要用于斩波电路。

C类换向

在这种换向方法中，主SCR应换乘与负载串联连接，附加或互补的SCR与主SCR并联连接。该方法也称为互补换向。

在此，SCR关闭带电电容的反向电压。下图显示了具有适当波形的互补换向。

最初，两个SCR处于OFF状态，所以电容器电压也为零。当触发SCR1或主SCR时，电流从两个方向流动，一条路径为e + - R1 - SCR1 - E-和另一个路径是充电电流E + - R2-C + - C- SCR1 - e-。因此，电容器开始充电到E.的值。

当触发SCR2时，SCR接通并同时在SCR1上施加负极性。因此，SCR1上的这种反向电压立即导致关闭SC1。现在，电容器通过E + R1-C + - C-C- C-SCR2 - E-的路径开始充电。并且，如果触发SCR 1，则电容器的放电电流关闭SCR2。

这种换向主要用于单相逆变器，带有中心拍摄变压器。MC Murray Bedford逆变器是该换向电路的最佳示例。这是一种非常可靠的换向方法，即使在1000Hz以下的频率下也是有用的。

类D变换

这也被称为辅助整流，因为它使用一个辅助可控硅开关充电电容器。在这个过程中，主可控硅由辅助可控硅换向。带负载电阻的主可控硅构成电源电路，二极管D、电感L、可控硅r2构成整流电路。

当施加电源电压E时，两个SCR处于关闭状态，因此电容器电压为零。为了为电容器充电，必须首先触发SCR2。所以电容器通过路径E + - C + - C- SCR2-R-E-充电。

当电容器完全充电时，SCR2变为关闭，因为当电容充分充电时，无电流通过SCR2。如果触发SCR1，则电流在两个方向上流动;一个是负载电流路径E + - SCR1-R- e-，另一个是换向电流路径C + - SCR1-L-C.

一旦电容器完全放电，其极性将逆转，但由于二极管的存在，反向放电是不可能的。当SCR2被触发电容开始放电通过C+ - SCR2- sc1 - C-。当放电电流大于负载电流时，sc1变成OFF。

同样，电容器开始通过SCR2充电到电源电压E，然后SCR2截止。因此，两个SCR被关闭，重复上述循环过程。该换向方法主要用于逆变器，也用于琼斯斩波电路。

C类换向

这也称为外部脉冲换向。在此，外部脉冲源用于在SCR上产生反向电压。下面的电路显示了使用脉冲变压器产生换向脉冲的E类换向电路，并且设计具有初级和次级之间的紧密耦合，具有小的气隙。

如果SCR需要被换向，则施加等于SCR的关闭时间的脉冲持续时间。当触发SCR时，负载电流流过脉冲变压器。如果将脉冲施加到脉冲变压器的主，则在脉冲变压器的次级中感应EMF或电压。

该感应电压在SCR上施加为反极性，因此SCR关闭。电容器为高频脉冲提供非常低或零阻抗。

动态关断开关特性

SCR从正向导通状态转换到正向阻塞状态的转换被称为关闭或换向SCR。正如我们知道，一旦SCR开始进行，门就没有控制它来返回转发阻塞或关闭状态。

关闭可控硅，电流必须降低到一个水平以下的保持电流可控硅。我们已经讨论了各种方法关闭可控硅在上面，其中可控硅关断是通过减少正向电流到零。但是如果我们在可控硅电流为零后立即施加正向电压，即使没有门控触发，它也开始再次导电。

这是由于四层中存在载流子。因此，有必要在有限的时间内通过可控硅施加反向电压以除去载流子。

因此，关闭时间被定义为偶时电流变为零的时间，并且SCR保留前向阻塞能力的瞬态。必须删除来自四层的多余电量载体以使SCR返回到正向导通模式。

这个过程分两个阶段进行。在第一阶段，外层多余的载流子被除去，在第二阶段，内部两层的多余载流子被重新组合。因此，总关断时间t_问：分为两个音程;反向恢复时间t_rr.和门恢复时间t_gr．

T._问：= T._rr.+ T._gr

下图显示了在打开和关闭期间SCR的切换特性。时间t.₁到了_3.被称为反向恢复时间;在瞬间t₁阳极电流为零，并在反向方向上构建，称为反向恢复电流。该电流在时间t中从外层中移除多个电荷载体₁到了_3.．

在即时t_3.，交叉点J.₁和J._3.能够阻塞反向电压，但是，由于结合J中存在过量电荷载流子，SCR尚未能够阻止正向电压₂．这些载流子可以消失，只有通过重组的方式，这可以通过保持整个可控硅反向电压实现。

因此，在时间t_3.到了_4.，收费的重组发生并在瞬间t_4.，Junction J.₂完全恢复。这个时间称为门恢复时间t_gr．

• 从图中，关闭时间是t之间的时间间隔_4.和T₁．通常，此时间从10到100微秒变化。这关闭时间t_问：适用于单个可控硅。
• 换向电路施加反向电压对可控硅进行换向所需要的时间称为电路关断时间(t_C）。对于安全保证金或可靠的换向，这是_C必须大于t_问：否则发生换向期。
• 慢关闭时间的SCR在50到100微秒之间称为转换器级SCR。它们用于相位控制的整流器，Cyclo转换器，交流电压调节器等。
• 可控硅有快速关闭时间在3到50微秒之间是逆变器级可控硅。这些是比较昂贵的转换器级，并用于斩波，力换向转换器和逆变器。