<p>Siempre que el requisito de corriente de carga sea mayor que la capacidad de carga de corriente de un solo SCR, dos o más SCR se conectan en paralelo para formar una cadena. Al tener una conexión en paralelo de SCR, se espera que los SCR individuales compartan la corriente de carga por igual y, por lo tanto, la eficiencia de la cadena es la unidad. Pero hay varios factores por los cuales la eficiencia de la cadena es menor que la unidad. Hablaremos de este aspecto más adelante en este post.
Índice de contenidos
Condiciones para la conexión en paralelo de SCR:
Las siguientes son las condiciones necesarias para una conexión en paralelo satisfactoria del SCR y su funcionamiento:
- Las características VI de los SCR deben ser idénticas
- Las características dinámicas, es decir, el tiempo de encendido y apagado debe ser igual para todos los SCR en la medida de lo posible.
- Todos los SCR deben montarse en el mismo disipador de calor para que funcionen a la misma temperatura.
- Los SCR deben montarse simétricamente en el disipador de calor.
Analicemos ahora cada una de las condiciones anteriores por separado.
Efecto de las características VI en la operación paralela de SCR:
Consideremos una cadena de dos SCR conectados en paralelo y sus características VI como se muestra a continuación.
Cuando ambos tiristores/SCR están en modo de conducción directa, la caída de voltaje directo entre ellos será la misma. Deje que esta caída de voltaje directo sea VT cuando tanto SCR1 como SCR2 están conduciendo.
Observe cuidadosamente las características VI de SCR1 y SCR2. Puede verse que para el voltaje VT la corriente que fluye a través de SCR1 es I1 mientras que para SCR2 es I2. I2 es muy pequeño en comparación con I1. Esto significa que las corrientes compartidas por los SCR no son iguales. SCR1 lleva más corriente I1 mientras que SCR2 lleva menos corriente I2. Idealmente, ambos SCR deberían transportar una corriente igual a I1, pero la distribución desigual de la corriente surge solo debido a la diferencia en sus características VI.
Por lo tanto, la corriente de carga total será (I1+I2) en lugar de 2I1. Por lo tanto, la eficiencia de la cadena para esta conexión en paralelo SCR será igual a
Eficiencia de cadena
= (I1+I2) / 2I1
= 0,5[1+(I2/I1)]
Por lo tanto, vemos que la eficiencia de la cadena es menor que la unidad debido a la diferencia en las características VI del SCR en paralelo conectado en la cadena.
Efecto de las características dinámicas en la operación en paralelo de SCR:
Las diferentes características dinámicas de los SCR darán como resultado diferentes tiempos de encendido y apagado. Supongamos que el tiempo de encendido de SCR1 es mayor que el de SCR2. Cuando los SCR se activan o activan simultáneamente, el SCR2 se activará antes. ¿Qué pasará entonces?
Dado que SCR2 está conduciendo, la caída de voltaje a través de él caerá a VT. Como SCR1 y SCR2 están conectados en paralelo, el voltaje entre ellos será igual. Esto significa que el voltaje a través de SCR2 se convertirá en VT una vez que SCR2 comience a conducir. Dado que VT es mucho menor, es posible que SCR1 no se active aunque esté activado. Esto se debe a que existe un término llamado voltaje de dedo que es el voltaje mínimo a través del SCR que debe existir para llevarlo al modo de conducción directa cuando está activado. Dado que VT puede ser menor que el voltaje del dedo, es posible que no entre en el modo de conducción directa incluso después de la activación. Así que piensa, ¿por qué sucedió esto? Esto sucedió solo porque el tiempo de encendido de SCR1 fue mayor que el de SCR2. En tal caso, SCR2 compartirá toda la corriente y puede sobrecalentarse y provocar daños posteriores.
Efecto de la temperatura diferente del SCR conectado en paralelo:
Si una vez que el SCR1 está en una unidad en paralelo lleva más corriente que otros SCR, entonces este SCR tendrá más temperatura de unión. ¿Estar de acuerdo? Como resultado, su resistencia dinámica disminuirá. Esta disminución en la resistencia dinámica provocará un aumento en la corriente que fluye a través de este SCR1. Esto volverá a aumentar la temperatura de la unión y la subsiguiente reducción de la resistencia dinámica. Esta reducción de la resistencia dinámica aumentará aún más la corriente a través de SCR1. Por lo tanto, este proceso es acumulativo y eventualmente provocará daños en SCR1 debido a la temperatura excesiva de la unión. Después de dañar el SCR1, este fenómeno puede engullir a otros SCR conectados en una cadena paralela y destruirlos.
Por lo tanto, es muy importante que todos los SCR conectados en paralelo funcionen a la misma temperatura. Para ello, deberíamos montarlos en el mismo disipador de calor.
Efecto del montaje de SCR en el disipador de calor:
También puede surgir un reparto de corriente desigual en SCR conectado en paralelo debido al montaje asimétrico en el disipador de calor. Entendamos esto usando la figura que se muestra a continuación.
En el montaje asimétrico, el conductor central 2 tendrá un enlace de flujo magnético máximo debido a la presencia de dos conductores cercanos 1 y 3. Esto hará que el conductor 2 tenga la máxima inductancia entre los tres conductores. Por lo tanto, la corriente que fluye a través del conductor central 2 será menor en comparación con el resto de los conductores 1 y 3. Este problema de distribución desigual de la corriente debido al espaciado asimétrico se puede resolver fácilmente montando todos los SCR simétricamente. El montaje simétrico provocará un enlace de flujo igual de todos los conductores 1, 2 y 3 y, por lo tanto, una inductancia igual. Por lo tanto, el flujo de corriente en todos los SCR será igual.
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