Прості способи управління тиристорами та симісторами
Зазначимо, що полярність керуючої напруги для тріністорів позитивна щодо катода, а для симісторів - негативна для обох напівперіодів, або збігається з полярністю напруги на аноді. Також можна додати, що часто відповідно до вказівок щодо застосування потрібно шунтування керуючого переходу тиристорів опором 51 Ом (R2 на рис. 1) і не потрібно ніякого шунтування для симісторів.
Реальні величини струму електрода, що управляє, достатнього для включення тиристора, зазвичай менше, тому нерідко йдуть на його зниження щодо гарантованих значень: для тиристорів до 7-40 мА, для симісторів до 50-60 мА. Таке зниження часто призводить до ненадійної роботи пристроїв, і необхідності попередньої перевірки або підбору тиристорів. Зменшення керуючого струму також може призводити до виникнення перешкод радіоприймання, оскільки включення тиристорів при малих струмах керуючого електрода відбувається при відносно великій напрузі на аноді - кілька десятків вольт, що призводить до кидків струму через навантаження і, отже, до потужних перешкод.
Недоліком управління тиристорами постійним струмом є гальванічний зв'язок джерела сигналу, що управляє, і мережі. Якщо у схемі з симістором (рис. 1 б) при відповідному включенні мережевих проводів джерело керуючого сигналу можна з'єднати з нульовим проводом, то при використанні триністора (рис 1, а) така можливість виникає лише при виключенні випрямного мосту VD1-VD4. Останнє призводить до однополуперіодної подачі напруги на навантаження і дворазового зменшення потужності, що поступає в неї.
Одним із варіантів зниження споживаної вузлом управління потужності є використання замість постійного струму.безперервної послідовності імпульсів із відносно великою шпаруватістю. Оскільки час включення типових триністорів становить 10 мкс і менше, можна подавати на їхній керуючий електрод імпульси такої ж тривалості зі шпаруватістю, наприклад, 5-10-20, що відповідає частоті 20-10-5 кГц. У цьому випадку споживана потужність також зменшується у 5-10-20 разів відповідно. При такому способі управління виявляються деякі нові недоліки: тепер тиристор включається не на самому початку напівперіоду мережевої напруги, а в довільні моменти часу, віддалені від початку напівперіоду на час, що не перевищує періоду імпульсів, що запускають, тобто 50-100- 200 мкс. За цей час напруга мережі може зрости приблизно до 5-10-20 В. Це призводить до виникнення перешкод радіоприйому і до деякого зменшення вихідної напруги, втім, малопомітного. Якщо при включенні на початку напівперіоду під час дії запускаючого імпульсу струм через тиристор не досягне струму утримання то тиристор після закінчення імпульсу вимкнеться. Наступний імпульс знову включить тиристор, і він не вимкнеться лише в тому випадку, якщо до моменту закінчення імпульсу струм через нього буде більшим за струм утримання. Таким чином, струм через навантаження спочатку буде мати вигляд декількох коротких імпульсів і лише потім - синусоїдальну форму. утримання, навіть коли миттєва напруга в мережі максимально, тиристор після закінчення кожного імпульсу вимикатиметься. Цей недолік обмежує тривалість запускаючих імпульсів і може звести нанівець зменшення споживаної потужності.
Застосування імпульсного запуску полегшуєгальванічну розв'язку між вузлом управління та мережею, бо її може забезпечити навіть невеликий трансформатор з коефіцієнтом трансформації, близьким до 1:1. Його зазвичай намотують на феритовому кільці діаметром 16-20 мм із ретельно виконаною ізоляцією між обмотками. Слід застерегти від малогабаритних імпульсних трансформаторів промислового виготовлення. Як правило, вони мають низьку напругу ізоляції (близько 50-100 В) і можуть спричиняти ураження електричним струмом, якщо при використанні приладу вважатиметься, що ланцюг управління ізольований від мережі.
Зниження необхідної при імпульсному управлінні потужності та можливість введення гальванічної розв'язки дозволяють застосувати у вузлах управління тиристорами безтрансформаторне живлення.
Третій широко поширений спосіб управління тиристорами - подача на електрод керуючий сигналу з його анода через ключ і обмежувальний резистор. У такому вузлі струм через ключ протікає протягом кількох мікросекунд, поки вмикається тиристор, якщо напруга на аноді досить велика. Як ключі використовують малощумні електромагнітні реле, високовольтні біполярні транзистори, фотодиністри або фотосистори (схеми на рис. 2 відповідно). Спосіб простий і зручний, некритичний до наявності у навантаження індуктивної складової, але має недолік, який нерідко не звертають уваги.