ТРН с источником питания постоянного тока

Схема ТРН с источником питания постоянного тока:

Назначение элементов в схеме:

VS1 – рабочий тиристор

VS2 – вспомогательный (выключающий) тиристор

R_б – балластный резистор

C_к – коммутирующий конденсатор

ГИ – генератор двух серий импульсов U₁ и U₂ с регулируемым фазовым сдвигом α между ними функции U_вх

Диаграмма напряжений ТРН с источником питания постоянного тока:

Принцип действия:

При включении напряжения питания +U_п оба тиристора VS1 и VS2 закрыты. После подачи первого импульса U₁ на VS1 он открывается и через нагрузку протекает постоянный ток I_н = (U_п - U_отк)/R_н. При этом C_к заряжается по цепи: +U_п → R_б → C_к → VS1→ -U_п. Знак напряжения на конденсаторе C_к «–» «+».

При поступлении очередного импульса U₂ на VS2 он открывается, а VS1 закрывается, т.к. на его анод подается отрицательное напряжение от C_к. Далее C_к перезаряжается зарядным током цепи: +U_п → R_н → C_к → VS2→

–U_п. Знак напряжения на конденсаторе C_к меняется на противоположный «+» «–».

При поступлении очередного импульса U₁ на VS1 он вновь открывается, а VS2 закрывается обратным напряжением на аноде, поступающим от C_к. Далее процесс повторяется.

В результате через нагрузку R_н протекают импульсы тока прямоугольной формы, и среднее значение напряжения U_н.ср. определяется длительностью этих импульсов, т.е. фазовым сдвигом α между U₁ и U₂.

U_н.ср. = k× α

Емкость конденсатора С_к определяется из условия гарантированного подключения тиристора за время t_вык, которое нормируется для каждого типа тиристора (из справочника).

Данная схема является основой для построения инвертора – преобразователя постоянного напряжения в переменное при α = π , когда длительность импульса и пауза в диаграмме U_н(t) равны.