Коммутацией

Используются, такие ТКУ, когда необходимо иметь время выключения меньше, чем половина периода питающего напряжения. Типовые схемы ТКУ представлены на рис. 4.22 и 4.23 [9]. Напряжение начального заряда коммутирующего конденсатора C_к обеспечивается от маломощного зарядного трансформатора . Энергетические характеристики схемы (рис. 4.23) хуже чем (рис. 4.22), однако управление силовым ключом более простое.

Рис. 4.22 Рис. 4.23

Для выключения и (рис. 4.22) с них снимается управляющий сигнал и подается напряжение управления на . При этом предварительно заряженный разряжается током i_к, направленным встречно току проводящего тиристора. Изменение во времени коммутационного тока i_к и напряжения на конденсаторе U_c представлены на рис. 4.24.

Если проводил , то при (включение ) начинается колебательный процесс в контуре . После запирания VS1 ( ) процесс продолжается через . При (i_к<i_н) запирается и ток начинает протекать по контуру 1 . При VS3 отключается ( ).

Начиная с момента , изменение тока зависит от параметров нагрузки. При активной или скомпенсированной нагрузке ( ) процесс будет колебательным. При нагрузке , процесс будет апериодическим (на рис. 4.24 показан пунктиром).

Рис. 4.24

Энергия запасенная в , будет переходить в , повышая напряжение на нем. Для поглощения этой энергии требуется завышать емкость или вводить балластный резистор , рассеивающий ее в виде тепла. Для отвода этой энергии чаще всего используются компенсирующий конденсатор , включенный параллельно нагрузке .

Использование избирательной коммутации в ТКУ позволяет уменьшить величину коммутирующей емкости и повысить надежность. Однако, это усложняет схему управления переключателем и требует включения в неё дополнительных датчиков, контролирующих состояние силовых тиристоров.

Для переключателя, построенного на базе антипараллельного включения тиристоров (cм. рис.4.15) в ТКУ может быть реализована избирательная коммутация проводящего в момент выключения тиристора. В этом случае или каждый силовой тиристор обеспечивается индивидуальным коммутационным узлом (рис.4.25) или используется один узел со специальной системой управления (рис.4.26).Для выключения ТКИ снимается сигнал управления с проводящего тиристора ,например VS1, и подаётся управляющий сигнал на VS3 в схеме (рис.4.25) или на пару тиристоров VS3 и VS4 (рис.4.26).

Рис. 4.25 Рис. 4.26

При отсутствии максимальное значение на можно ориентированно вычислить по формуле

,

где – значение тока нагрузки в момент коммутации.