Niekonwencjonalne sterowanie tyrystorem - zadziała?

Witam,

Zwykły tyrystor otwiera się po podaniu odpowiedniego prądu na jego bramkę i pozostaje w tym stanie do momentu zaniku prądu płynącego przezeń lub do momentu uzyskania na katodzie potencjału wyższego niż na anodzie.

Mój problem polega na tym, że muszę w odpowiednim momencie zablokować przewodzący tyrystor.
Schemat układu:

Działanie układu można podzielić na trzy fazy:
1. Kondensatory C1 i C2 naładowane są do tego samego napięcia. Tyrystor nie przewodzi.
2. Zostaje podane napięcie na złącze IN2. Tyrystor się otwiera i zaczyna się rozładowywanie kondensatora C1 przez Z1 (impedancja Z1 ma charakter indukcyjny i rezystancję poniżej jednego oma).
3. Napięcie na C1 jest mniejsze niż na C2. Na złącze IN1 zostaje podane napięcie.

Tu zadam Wam pytanie: Czy po fazie trzeciej nastąpi zablokowanie tyrystora? Wydaje mi się, że katoda uzyska potencjał wyższy niż anoda.

Kilka pytań:

1. Skąd ma się wziąć potencjał na C1 i C2?

2. Dla czego emitera i kolektora tranzystora nie połączyć wprost do anody i katody tyrystora?

C1 i C2 zostały wcześniej naładowane do danego napięcia a jego źródło zostało odłączone. W układzie wykonać ma się jeden cykl z rozładowaniem do pewnego momentu C1 po czym następuje doładowanie obu kondensatorów i cykl zaczyna się na nowo.

Muszę dodać, że zastosowanie zamiast tyrystora tranzystora nie wchodzi w rachubę (zbyt duża cena tranzystora wytrzymującego setki amperów i woltów).

No tak, ale w momencie, kiedy włączysz ten tranzystor, to on będzie zasilał Z1 i to to przez niego popłyną te setki amperów - jeśli rozumiem.

Generalnie, takie obwody a tyrystorach robi się tak, żeby działały "do skutku", czyli do rozładowania kondensatora...

A dużo tych setek amperów? Bo może jednak garnitur jakichś tanich mosów?

C1 ma być rozładowywany przez Z1 i tam ma płynąć duży prąd (od 0,5kA do kilku kA przy napięciu na pewno powyżej 350V, czas w którym popłynie taki prąd będzie wynosił poniżej 10ms).

Po włączeniu tranzystora napięcie C2 (docelowo ma to być mały kondensator by ograniczyć prąd płynący przez tranzystor) pojawi się przez moment na katodzie i zacznie spadać (rozładowywanie przez Z1). Czy ta chwila, gdy napięcie na katodzie będzie wyższe niż na anodzie wystarczy do zablokowania tyrystora?

W dawniejszych rozwiązaniach stosowano do tego celu drugi tyrystor, identyczny z pierwszym. Na obciążeniu pojawia się krótki impuls od wyładowania kondensatora pomocniczego przy wyłączaniu tym sposobem.
Oczywiście istnieją też metody z bardziej rozbudowanym obwodem pomocniczym np. rezonansowe ładowanie kondensatora pomocniczego.
Pojemność kondensatora pomocniczego najlepiej dobrać doświadczalnie.
Czas oddziaływania napięcia wstecznego dla skutecznego wyłączenia zależy od parametrów konkretnego egzemplarza.
PS. Czyżby coil-gun?

Dzięki za odpowiedź.

mosfetkiler napisał:

PS. Czyżby coil-gun?

Tak. Testy układu wyzwalającego muszą jeszcze poczekać. Obecnie trwają rozważania teoretyczne (jakie i ile cewek, kaliber, oczekiwane osiągi itp).

Moderatorów proszę o nie zamykanie tematu bo powrócę do niego za jakiś czas z wynikami testów.

Witam!

Tyrystor można zamknąć mostkując Anodę i Katodę. Nie ważne czy to będzie poprzez przełącznik czy tranzystor.
Ja tak samo chcę rozwiązać sterowanie moimi tyrystorami, tylko problem jest taki: że trzeba zbudować taki układ który po załączeniu tyrystora odmierzy jakiś czas i załączy np. mosfeta na kilka us mostkując tyrystor i wyłączając go.

Michal_b1 masz jakiś projekcik??

Problem jest taki, że trzeba znaleźć jakiś tranzystor, prawdopodobnie mosfet który wytrzyma max napięcie na kondensatorze (u mnie 500VDC) i duży prąd. Przypuszczam że będzie to kilka mosfetów na napięcie większe niż 500V.
Pozostaje dobrać jeszcze amperaż, z racji tego że tyrystor wykona najcięższą pracę mosfet'y nie muszą być jakieś super mocne, trzeba po prostu pokombinować ile czasu potrzeba zewrzeć Anodę i Katodę tyrystora żeby się zamknął...

Pozdrawiam

Dodano po 1 [godziny] 47 [minuty]:

Wymyśliłem coś takiego
Miało by to tak działać:

1: w pierwszej chwili załączany jest załącznik podwójny , przez R1 załączany jest tyrystor
2: w chwili załączenia załącznika rozpoczęło się ładowanie C1, C2 i C3 poprzez P1, P2 i P3. Wartości C1, C2 i C3 jak i P1, P2 i P3 trzeba było by tak dobrać że wpierw załączyć musiał by się T1 który zwarł by bramkę tyrystora do masy uniemożliwiając się jego powtórne załączenie
3: podczas gdy wyłącza się tyrystor napięcie na C2 musiało by wzrosnąc do wartości granicznej załączania się mosfeta
4: napięcie C2osiąga wartośc graniczną i załącza się mosfet
5: mosfet zwiera przewodzący tyrystor
6: napięcie na C3 ładowany poprzez P3 osiąga wartość załączenia T3
7: T3 zwiera bramkę tranzystora T2 do masy wyłączając go.

Takim oto sposobem miało by to działać. Przypuszczam że wszystkie kondensatory będą takie same, tylko wartości na potencjometrach będą się niewiele różniły
Np. P1 miałby 10ohm, P2 miałby np. 15ohm a P3 16ohm
P2 i P3 decydowały by o czasie załączenia i wyłączenia tranzystora

Ten sposób wg mnie może nie być odpowiedni do sterowania cewkami działka. Zbyt duży wpływ temperatury na układ. Gdy dopasujesz czas do jednego pocisku inny będzie wymagał ponownej kalibracji układu sterowania.

Sterowanie optyczne jest wg mnie najbardziej odpowiednie i najłatwiejsze do tego typu urządzeń.

Tyrystor na ostatnim obrazku jest źle (odwrotnie) narysowany - anoda jest na miejscu katody, a kondensator elektrolityczny ma inny symbol (narysowałeś źródło napięcia - baterię, akumulator, itp.)
Tranzystory T1 i T3 nigdy sie nie włączą, a dalsza analiza układu nie ma sensu.
Pozdrawiam.

Coilguna nigdy nie robiłem, ale tak sobie myślę czy nie zastosować by metody używanej do sterowania długością błysku w lampach błyskowych.
Mianowicie po wyzwoleniu błysku bocznikuje się lampę - dawniej tyrystorem, na dzisiaj - spotkałem się z reklamą Toshiby specjalnych IGBT na prądy do chyba 500A.
Co prawda w tym przypadku mamy jeszcze indukcyjność i dodatkową energię zgromadzoną w cewce lecz chyba nie aż tak wielką.
Myślę, że w ten sposób można by dość precyzyjnie odciąć prąd a to chyba ważne dla dobrego działania układu.
Wada - większa strata energii. Chyba w szereg z tyrystorem należałoby dać rezystot ni pozwalający na przekroczenie dopuszczalnego prądu szczytowego tyrystora (ułamek Ω).
A może pomyśleć o konstrukcji railguna?

Witam!

A gdyby tak rzeczywiście pomyśleć nad IGBT??

Tak przeglądem katalog TME i Allegro, to muszę powiedzieć że za cenę tyrystora ok 250A można kupić tranzystor IGBT o parametrach ~1200V i prąd w impulsie ok 2,8kA, mówię o np. SKM400GB128D

Co Wy na to??