Verificación del circuito de conducción SCR

El principal problema parece ser que su cátodo SCR comenzará a elevarse a medida que el dispositivo se encienda y reducirá críticamente la unidad de la puerta. Ciertamente, no alcanzará el mínimo t (gt) de 2 uS y puede encontrar que el SCR se enciende muy lentamente.
Debe mover el SCR al lado del suelo del inductor.

Quizás más como esto:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

No he analizado su circuito de activación y no lo detendré, ya que puede ser algo secundario a su problema de quemado de SCR (el circuito de activación parece no ser intuitivo). No ha indicado la naturaleza de cómo se conecta la fuente de carga del condensador V_CAP. Si V_CAP es una fuente de CC sin cruces cero y permanece conectado al capacitor cuando se dispara el SCR, el SCR permanecerá en conducción una vez activado, lo que finalmente permitirá que una corriente continua de CC fluya a través del SCR y la bobina y probablemente destruya el SCR esencialmente un corto del SCR). Si V_CAP se aísla del condensador antes de activar el SCR, no debe sufrir un desgaste del SCR (suponiendo que se respeten los voltajes de resistencia).

Como se señaló, el cátodo del SCR debe conectarse a un potencial de tierra. Puede hacer esto como se sugiere o puede organizar el circuito similar a un circuito de lámpara de destello con el capacitor en serie con la bobina y V_CAP. La ruta de corriente de carga del condensador sería a través de la bobina. En el punto en que se carga el capacitor, V_CAP se aislará del capacitor y el terminal + del capacitor se conectará a tierra a través de un interruptor o SCR que descarga la corriente cargada en la bobina. Si V_CAP es la salida rectificada sin filtrar de algo como un circuito inversor, la forma de onda rectificada puede eliminar la necesidad de aislar el SCR para permitir que se apague y el condensador para reanudar la carga.

Una resistencia en serie entre V_CAP y el condensador puede ser conveniente para limitar la corriente de carga a algo razonable.

Tampoco creo que necesite el diodo de recirculación D1. Si, en cambio, el SCR era un MOSFET de potencia y usted estaba usando el MOSFET para apagar la corriente de la bobina, es posible que necesite el diodo de recirculación.

Un error tipográfico de mi parte. Quise decir D2, no D1.

Tuve un ligero lapso cerebral. Estaba pensando en un circuito activado donde el condensador descarga su energía en un circuito donde la energía se disipa (la lámpara de flash o el encendido por descarga del condensador). Su circuito no tiene carga resistiva aparente, por lo que es teóricamente un circuito no amortiguado resonante. La resonancia significa que la corriente cruzará a través de 0, por lo que el SCR intentará cesar la conducción. Eche un vistazo a esta discusión de un circuito LC resonante con un voltaje inicial en el condensador:

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Por supuesto, no existe la resistencia cero. Sin embargo. ignorando la resistencia, su corriente sinusoidal máxima es 7.61xV_CAP (basada en 50 uH y 2900uF). Si su V_CAP es de 20 voltios, su corriente rms 'teórica' sería de 107 amperios. Eso podría exceder el valor rms del SCR; pero, probablemente no sea la sobrecarga no repetitiva (semiciclo) de la SCR, ya que la corriente debe extinguirse en el primer cruce de la corriente 0. Sin embargo, si el circuito de la compuerta permanece alto durante esto, no es inmediatamente obvio cómo funcionará este eficaz circuito de 1/2 onda. Modelar con SPICE podría ser una idea:

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En el caso sin D2 y suponiendo que no hay resistencia en el circuito inductor - condensador.

El voltaje inicial en la tapa es V_cap. En el momento en que el SCR se activa en la conducción, la tensión a través del inductor coincide con el condensador (suponiendo un diodo ideal) y la corriente comienza a aumentar en el inductor siguiendo una forma sinusoidal con la frecuencia característica W = (1 / LC) ^ 0.5 . La corriente retrasa el voltaje en 90 grados y alcanza una magnitud máxima justo cuando el voltaje a través del inductor y el condensador llega a 0 voltios. La corriente continúa fluyendo pero comienza a reducirse a medida que aumenta la tensión en el inductor y el condensador en polaridad inversa. La corriente pasa a través de 0 en el punto en que la tensión en el condensador y el inductor ha alcanzado su valor negativo máximo de -V_cap. Una vez que la corriente pasa a través de 0, el SCR deja de conducir porque tendrá un sesgo inverso.

Cuando la tensión del condensador llega a -V_cap, la corriente en el SCR es cero, el SCR detiene la conducción y el SCR tiene polarización inversa y no entrará en conducción si se vuelve a activar la compuerta. Si luego volviera a conectar el condensador a la fuente V_cap, al condensador se le aplicaría una tensión de 2 x V_cap y, de hecho, se iría a Kaboom. Con la adición del diodo D2, tan pronto como el voltaje a través del capacitor / inductor comienza a volverse negativo, D2 debe ir a la conducción cortocircuitando el capacitor / inductor y evitando que la carga se acumule en el condensador en la dirección inversa. Esto debería evitar el problema kaboom del condensador. Sin embargo, está requiriendo que el diodo disipe toda la energía almacenada en el circuito que, dependiendo de la tensión inicial de los condensadores, puede ser importante. Puede que me incline a usar una resistencia de potencia como un circuito de amortiguación; pero, eso dependerá de la frecuencia de funcionamiento del dispositivo y de la cantidad de energía que haya almacenado en el condensador.

La otra cosa que se debe tener en cuenta es que si esta bobina de clavos está realmente "haciendo cualquier cosa", habrá una resistencia de carga efectiva en paralelo (o en serie según el modelo) con el inductor. Si la carga es grande (la resistencia paralela es baja), el circuito puede quedar demasiado amortiguado, en cuyo caso la corriente en el inductor alcanzará un pico y luego puede decaer sin mostrar ninguna oscilación.