<p>La conmutación de clase D es un método de conmutación utilizado para apagar el tiristor en un circuito de CC mediante la aplicación de un voltaje inverso repentino en los terminales de SCR. Esta es la razón, también se llama Conmutación de Impulso.
Un circuito de conmutación Clase-D consiste en Tiristor principal T1, Tiristor auxiliar TA, Condensador C, diodo D e inductor L. Se supone que la corriente de carga I0 es constante a lo largo de la discusión. Consideremos el circuito de conmutación que se muestra a continuación para una mejor comprensión. La dirección de referencia de la corriente del capacitor y el voltaje del capacitor se muestra en la figura.
Condición inicial del circuito:
- El tiristor principal T1 y el tiristor auxiliar T2 están en estado APAGADO.
- El capacitor C se carga hasta el voltaje de la fuente Vs con su placa superior cargada positivamente.
Técnica de conmutación de clase D:
Con la condición inicial anterior, cuando el SCR principal T1 se dispara o activa en t=0, el tiristor principal T1 se enciende y la carga se conecta a la fuente a través de T1 y, por lo tanto, la corriente de carga I0 comienza a fluir. Se forma otro circuito que comprende el condensador C, T1, L y D. Este circuito es un circuito resonante. Una corriente resonante ic comienza a fluir a través de este circuito. Debido al flujo de la corriente resonante, el capacitor C comienza a cargarse en dirección opuesta. El valor de la corriente de resonancia y el voltaje a través del capacitor se da a continuación:
Debido a esta corriente resonante, la corriente a través del tiristor principal T1 en cualquier instante de tiempo es igual a la suma de la corriente de carga I0 e ic, es decir (I0+ic). La forma de onda de la corriente de resonancia y el voltaje a través del capacitor se muestra a continuación:
A partir de la forma de onda de corriente anterior, está claro que después de t = (π / ω0), la corriente de resonancia se vuelve cero y el condensador C se carga completamente hasta el voltaje de fuente Vs pero en dirección opuesta. Esto significa que, después de t = (π / ω0), la placa inferior del capacitor es positiva mientras que la placa superior es negativa. También se debe tener en cuenta que, después de t = (π / ω0), a medida que el diodo D se polariza inversamente, no fluirá corriente resonante. Esto significa que la corriente que fluye a través del tiristor principal será I0. Esta es la razón por la que ic se muestra como cero después de t = (π / ω0).
Ahora, queremos apagar el tirsistor principal T1. vamos a hacer? El tiristor auxiliar TA se dispara en t=t1. Tan pronto como el tiristor auxiliar TA se enciende, se imprime un voltaje inverso repentino igual al voltaje del capacitor a través del SCR principal T1. Debido a esto, la corriente a través del SCR principal se invierte momentáneamente para recuperar las cargas almacenadas. Debido a esta recuperación de las cargas almacenadas, la corriente a través del SCR T1 principal se extingue y se apaga.
Veamos qué sucede después de apagar el SCR principal T1. Una vez que el tiristor principal T1 se apaga, la corriente de carga constante comienza a fluir a través del condensador C y el tiristor auxiliar TA (ya que todavía está encendido). Debido a esta corriente de carga, el capacitor se carga de –Vs a +Vs. Como la corriente de carga es constante, esta carga del capacitor de –Vs a +Vs es lineal. Cuando el capacitor se carga a +Vs, no permitirá más flujo de corriente de carga. Por lo tanto, la corriente a través del tiristor auxiliar TA se vuelve cero y se apaga. Durante el tiempo que TA está en ON, es decir, desde t=t1 hasta t=t2,
Tensión en el tiristor principal VT1 = Tensión en el condensador
= -vc
Corriente de carga I0 = Corriente de carga del condensador
= -ic
El signo negativo se usa para el voltaje y la corriente, ya que es opuesto a la dirección de referencia que se muestra en el diagrama del circuito. El tiempo de apagado del circuito es tc.
La conmutación de clase D también se conoce como conmutación auxiliar debido al hecho de que el tiristor auxiliar se utiliza para la conmutación del tiristor principal. Cuando el tiristor auxiliar está encendido, el capacitor se conecta a través de los terminales del tiristor principal, por lo tanto, este método de conmutación también se denomina conmutación de capacitor en paralelo.