Управление полупроводниковым преобразователем изменением светового потока

  • Евгений Николаевич Коптяев
  • Евгений Николаевич Попков
  • Марк Леонидович Ивлев
DOI: https://doi.org/10.24160/0013-5380-2019-12-30-34
Ключевые слова: полупроводниковый преобразователь, тиристор, оптотиристор, фототок, выпрямитель, трехфазная мостовая схема, угол управления

Аннотация

Управление моментом включения рпрп-структуры полупроводникового прибора изменением ин­тенсивности освещения позволило управлять задержкой включения полупроводниковой структуры. Подобный эффект может быть положен в основу прямого управления полупроводниковым преоб­разователем, что исключает наличие узла синхронизации в составе системы управления выпрями­телем и позволяет отказаться от использования сложных элементов. Экспериментально уста­новлено отсутствие снижения надежности работы выпрямителя. Приводятся опытные данные по разбросу регулировочных характеристик тиристоров, взятых из одной партии, откуда следует пропорциональная взаимозависимость фототока и угла открытия тиристора, а также пропор­циональность диапазона регулирования тока в разных экземплярах. Использованная в опытах принципиальная схема включения и расчет цепей управления оптотиристорами для заданного диа­пазона регулирования выходного напряжения позволяет реализовать управление выпрямлением, пропорциональное сигналу задания. Результаты опытов применимы на практике и допускают ре­жимы с длительной непрерывной работой, поскольку при испытаниях не было зафиксировано от­казов. Температурный дрейф характеристик может компенсироваться работой отрицательной обратной связи системы управления. Причем не было зафиксировано значительных колебаний вы­прямленного напряжения, поскольку это в основном зависит от точности исходного регулирова­ния. Применение такого способа управления наиболее целесообразно в высоковольтных сетях.

Биографии авторов

Евгений Николаевич Коптяев

Коптяев Евгений Николаевич — Аспи­рант Санкт-Петербургского политехнического уни­верситета Петра Великого.

Евгений Николаевич Попков

Попков Евгений Николаевич — доктор техн. наук, заведующий кафедрой Санкт-Петербургского поли­технического университета Петра Великого, диссер­тацию защитил в 2004 г.

Марк Леонидович Ивлев

Ивлев Марк Леонидович — кандидат техн. наук, директор филиала Северного (арктического) феде­рального университета в Северодвинске, диссерта­цию защитил в 2006 г.

Литература

1. Рыбак Р.И., Тетерьвова Н.А., Белая С.Н., Насекан О.С. Новые типы силовых оптронных тиристоров. — Электротехни­ка, 1988, № 5, с. 5—6.

2. Григорьев О.П., Замятин В.Я., Кондратьев Б.В., Пожидаев С.Л. Тиристоры: справочник. М.: Радио и связь, 1990, 272 с.

3. Силкин Е.И. Оптронные тиристоры в управляемых вы­прямителях большой мощности. — Компоненты и технологии, 2009, № 11, с. 79—86.

4. Аверин С.В., Следков Ю.Г. Сравнение способов регули­рования переменного напряжения с помощью коэффициента регулирования. — Практическая силовая электроника, 2005, № 20, с. 27—29.

5. Пасынков В.В., Чиркни Л.К. Полупроводниковые прибо­ры. СПб.: Лань, 2002, 480 с.

6. Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников: учеб­ное пос. СПб.: Лань, 2008, 624 с.

7. Волле В.М., Воронков В.Б., Грехов И.В., Лсиинштейн М.Е., Сергеев В.Г., Чашников И.Г. Мощный полупроводнико­вый коммутатор наносекундного диапазона, управляемый им­пульсом света. — Электротехника, 1981, № 6, с. 45—47.

8. Евсеев Ю.А. К вопросу о включениирири-структуры све­том. — Электротехника, 2006, № 10, с. 19—20.

9. Булатов О.Г., Гуния Р.Г., Дерменжи П.Г., Ковров А.М., Одынь С.В. Влияние режима коммутации на время выключения тиристоров ТБК171. — Электротехника, 1988, № 5, с. 38—43.

10. Беспалов Н.Н., Гейфман Е.М. Экспериментальное ис­следование площади начального включения и потерь в тири­сторах при включении по цепи управления. — Электротехника, 1996, № 1, с. 48—51.

11. Бардин В.М., Пономарев Е.П. Надежность силовых по­лупроводниковых приборов при работе в циклических режи­мах. — Электротехника, 1998, № 10, с. 59—61.
#
1. Rybak R.I., Teter’vova N.A., Belaya S.N., Nasekan O.S. Elektrotekhnika — in Russ. (Electrical Engineering), 1988, No. 5, pp. 5-6.

2. Grigor’yev O.P., Zamyatin V.Ya., Kondrat’yev B.V., Pozhidaev S.L. Tiristory: spravochnik (Tiristors: Handbook). Moscow, Radio and svyaz’, 1990, 272 p.

3. Silkin Ye.I. Komponenty i tekhnologii — in Russ. (Komponents and Technologies), 2009, No. 11, pp. 79-86.

4. Averin S.V., Sledkov Yu.G. Prakticheskaya silovaya elektronika — in Russ. (Practical Power Electrical Engineering), 2005, No. 20, pp. 27-29.

5. Pasynkov V.V., Chirkin L.K. Poluprovodnikovye pribory (Semiconductor apparatus). St. Petersburg, Lan’, 2002, 480 p.

6. Ansel’m A.I. Vvedeniye v teoriyu poluprovodnikov: uchebnoe pos. (Introduction to theory of semiconductors: teaching aid). St. Petersburg, Lan’, 2008, 624 p.

7. Volle V.M., Voronkov V.B., Grekhov I.V., Levinshtein M.Ye., Sergeyev V.G., Chashnikov I.G. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 1981, No. 6, pp. 45–47.

8. Yevseyev Yu.A. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 2006, No. 10, pp. 19–20.

9. Bulatov O.G., Guniya R.G., Dermenzhi P.G., Kovrov A.M. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 1988, No. 5, pp. 38–43.

10. Bespalov N.N., Geifman Ye.M. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 1996, No. 1, pp. 48–51.

11. Bardin V.M., Ponomarev Ye.P. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 1998, No. 10, pp. 59–61.
Опубликован
2019-08-26
Выпуск
№ 12 (2019): Выпуск № 12
Раздел
Статьи