Obserwowany w ostatnich latach rozwój technologii tranzystorów o wysokich parametrach prądowo-napięciowych umożliwia zastosowanie tych przyrządów do budowy urządzeń energoelektronicznych o bardzo wysokich mocach. Tranzystory pracują w tych układach dwustanowo, spełniając rolę łącznika i mogą być one przełączane z częstotliwością do 20kHz. ze względu na tak dużą częstość łączeń tranzystorów, ważny jest proces załączania i wyłączania tranzystora. Właściwości dynamiczne tranzystorów charakteryzowane są przede wszystkim czasami trwania procesów załączania i wyłączania oraz wielkością łączeniowych strat mocy, które przy podwyższonych częstotliwościach przełączania ( powyżej 1 kHz ) stanowią istotny składnik całkowitych strat mocy wydzielonych w tranzystorze, decydujących o termicznych warunkach pracy przyrządu.

Przebieg procesów łączeniowych zależy od:

• kształtu przebiegu czasowego i wartości sygnału sterującego,

• charakteru obciążenia włączonego w obwód,

• wartości napięcia zasilania.

Aby zredukować straty mocy wynikające z procesów łączeniowych , stosuje się dodatkowe obwody odciążające. Zredukowanie strat mocy przy wyłączaniu tranzystora uzyskuje się włączając równolegle obwód RCD. Schemat pojedynczego tranzystora z obwodem odciążającym wygląda następująco:

Istotą działania układu odciążającego jest zmniejszenie stromości narastania napięcia kolektor-emiter. Kondensator C akumuluje energię elektryczną w czasie trwania procesu wyłączania tranzystora. Energia ta jest następnie rozpraszana, głównie w oporniku R, po włączeniu tranzystora. Opornik R służy do ograniczenia prądu rozładowania kondensatora C.

W celu zmniejszenia strat mocy w procesie załączania tranzystora włącza się niekiedy szeregowo dławik L zbocznikowany obwodem RD.

Układ ten zmniejsza narastanie prądu kolektora w procesie załączania tranzystora.

Przy projektowaniu naszego układu wykorzystaliśmy dołączenie równoległego obwodu RCD.

Przekształtnik dołączony do sieci prądu przemiennego może spełniać w przypadku łączników sterowanych dwie funkcje: przekształcanie napięcia przemiennego na napięcie stałe i napięcia stałego na przemienne. Przy przekształcaniu napięcia przemiennego na stałe energia doprowadzona jest ze źródła napięcia przemiennego do odbiornika prądu stałego (praca prostownikowa). W drugim przypadku energia ze źródła napięcia stałego jest przekazywana do źródła napięcia przemiennego (praca falownikowa). Schemat trójfazowego przekształtnika mostkowego zamieszczony jest poniżej:

W zależności od sposobu załączania tranzystorów możemy wysterować przekształtnik do pracy prostownikowej lub pracy falownikowej. Średnia wartość napięcia wyjściowego jest regulowana fazowo, przez zmianę kąta opóźnienia wysterowania łączników α, mierzonego od punktu komutacji naturalnej. Funkcje stanu łączników w zależności od sposobu pracy zamiszczone są poniżej:

- dla pracy prostownikowej:

-dla pracy falownikowej:

D

R

C

L

R

D

U₃

U₂

U₁

-

+

T₆

T₅

T₄

T₃

T₂

T₁

T₁

T₂

T₃

T₄

T₅

T₆

T₁

T₂

T₃

T₄

T₅

T₆

---