Последовательное соединение. В тех случаях, когда требуемые значения обратных напряжений, а также прямых (для тиристоров) превышают максимально допустимые для данного класса вентилей, необходимо использовать их последовательное соединение.

Последовательно можно включать только вентили одного класса. Но н при соблюдении этого условия из-за

г-КЬ -Кг-

Kh

-Kb -Kh

Рис. I 14

неодинаковости вольт-амперных характеристик вентилей обратное напряжение, а также прямое в закрытом состоянии тиристоров будет распределяться неравномерно между вентилями. При включении последовательно двух вентилей -диодов Д1 и Д2 (рис. 1.15, а), имеющих обратные ветви вольт-амперных характеристик, показанные на рис. 1 15,6, по цепи протекает обратный ток /1,2- При этом напряжение U\ на диоде Д1 окажется больше напряжения U% на диоде Д2. В результате этого диод не используется полностью по напряжению, и суммарное обратное напряжение, которое может быть прнложе-

но к двум таким последовательно соединенным диодам,

будет меньше суммы допустимых напряжений отдельных диодов.

Аналогично рассмотренному распределяются н прямые напряжения между вентилями - тиристорами, находящимися в закрытом состоянии. Кроме того, при последовательном соединении тиристоров из-за различия времен восстановления их запирающей способности к тиристору с меньшим временем восстановления будет прикладываться напряжение всей цепи, вследствие чего может происходить его самопроизвольное включение нлн пробой структуры.

Рис. 1.15.

Для устранения неравномерного распределения напряжения между вентилями применяют шунтирование каждого вентиля резистором Rw (рис. 1.16). Сопротивление Rm выбирается таким, чтобы ток через резистор был значительно больше, чем обратный ток, протекающий через вентили.

Если принять, что при некотором значении обратного тока, протекающего через диод Д1, он имеет сопротивление /?оЬ то суммарное сопротивление между точками а и Ь будет равно:

Поскольку Яо1>#ш, то значением Rm в знаменателе

выражения (1.1) можно пренебречь и тогда #аь&Кш.

Аналогично найдем сопротивление между точками бис:

АЬсЛг^щ. в результате этого напряжение иаь = Оьс~

i,a/2, т. е. достигнуто равномерное распределение на-

пРяжения между последовательно соединенными вентилями.

Включение резисторов параллельно вентилям обс печивает равномерное распределение напряжений между последовательно включенными вентилями в установившемся (закрытом) режиме. При переходных процессах, когда изменяется напряжение, распределение напряжений между вентилями зависит от собственных емкостей вентилей. Различие в емкостях может быть устранено если параллельно каждому вентилю, кроме выравнивающих резисторов #ш, включить еще дополнительные конденсаторы С, емкость которых больше, чем собственная

Рис. 1.16. Рис. 1.17.

емкость вентилей. При правильном выборе этих конденсаторов онн будут обеспечивать и равномерное распределение обратного нарастающего напряжения прн восстановлении запирающих свойств вентилей. Для уменьшения тока разряда конденсаторов при открывании тиристоров последовательно с конденсаторами включают демпфирующие резисторы #д. Для того, чтобы ограничить скорость нарастания прямого напряжения, которая может вызвать самопроизвольное включение тиристора, параллельно демпфирующим резисторам включаются диоды Д, которые должны иметь возможно меньшее время восстановления запирающих свойств в обратном направлении.

На рис. 1.17 приведена схема последовательного соединения тиристоров 77 и Т2 с цепочками, обеспечивающими равномерное распределение напряжений.

Отметим, что при последовательном соединении тиристоров предъявляются дополнительные требования н к цепям управления, что будет рассмотрено в гл. 3.

1.4. ОХЛАЖДЕНИЕ ВЕНТИЛЕЙ

Нагрузочная способность вентиля по току определяется максимально допустимой температурой, до которои