♦ Kao što smo već saznali, tiristor je poluprovodnički uređaj koji ima svojstva električnog ventila. Tiristor sa dva terminala (A - anoda, K - katoda) , ovo je dinistor. Tiristor sa tri terminala (A – anoda, K – katoda, Ue – kontrolna elektroda) , ovo je tiristor, ili se u svakodnevnom životu jednostavno zove tiristor.
♦ Koristeći kontrolnu elektrodu (pod određenim uslovima), možete promijeniti električno stanje tiristora, odnosno prebaciti ga iz stanja “isključeno” u “uključeno”.
Tiristor se otvara ako primijenjeni napon između anode i katode prelazi vrijednost U = Upr, odnosno veličina probojnog napona tiristora;
Tiristor se može otvoriti pri naponu manjem od Upr između anode i katode (U< Uпр)
, ako primijenite naponski impuls pozitivnog polariteta između kontrolne elektrode i katode.
♦ Tiristor može ostati u otvorenom stanju koliko god se želi, sve dok je na njemu doveden napon napajanja.
Tiristor se može zatvoriti:
- - ako smanjite napon između anode i katode do U = 0;
- - ako smanjite anodnu struju tiristora na vrijednost manju od struje držanja Iud.
- — primjenom napona blokiranja na kontrolnu elektrodu (samo za tiristore za isključivanje).
Tiristor također može ostati u zatvorenom stanju bilo koji vremenski period sve dok ne stigne impuls za okidanje.
Tiristori i dinistori rade u krugovima istosmjerne i naizmjenične struje.
Rad dinistora i tiristora u DC kolima.
Pogledajmo nekoliko praktičnih primjera.
Prvi primjer korištenja dinistora je generator zvuka za opuštanje
.
Koristimo ga kao dinistor KN102A-B.
♦ Generator radi na sljedeći način.
Kada se pritisne dugme Kn, kroz otpornike R1 i R2 Kondenzator se postepeno puni WITH(+ baterije – zatvoreni kontakti dugmeta Kn – otpornici – kondenzator C – minus baterije).
Lanac telefonske kapsule i dinistora spojen je paralelno na kondenzator. Kroz telefonsku kapsulu i dinistor ne teče struja, jer je dinistor još uvijek “zaključan”.
♦ Kada kondenzator dostigne napon pri kojem dinistor probija, impuls struje pražnjenja kondenzatora prolazi kroz zavojnicu telefonske kapsule (C - telefonski kalem - dinistor - C). Čuje se klik iz telefona, kondenzator se isprazni. Zatim se kondenzator C ponovo puni i proces se ponavlja.
Učestalost ponavljanja klikova ovisi o kapacitetu kondenzatora i vrijednosti otpora otpornika R1 i R2.
♦ Sa naponom, otpornikom i kapacitetom kondenzatora naznačenim na dijagramu, frekvencija zvučnog signala pomoću otpornika R2 može se mijenjati unutar 500 – 5000
herca. Telefonska kapsula se mora koristiti sa zavojnicom niske impedancije 50 – 100 Ohm, ne više, na primjer telefonska kapsula TK-67-N.
Telefonska kapsula mora biti povezana sa ispravnim polaritetom, inače neće raditi. Na kapsuli se nalazi oznaka + (plus) i – (minus).
♦ Ova šema (slika 1) ima jedan nedostatak. Zbog velikog širenja parametara dinistora KN102(različiti napon proboja), u nekim slučajevima će biti potrebno povećati napon napajanja do 35 – 45 volti, što nije uvijek moguće i zgodno.
Upravljački uređaj sastavljen na tiristoru za uključivanje i isključivanje opterećenja pomoću jednog dugmeta prikazan je na slici 2.
Uređaj radi na sljedeći način.
♦ U početnom stanju tiristor je zatvoren i lampica ne svijetli.
Pritisnite dugme Kn za 1 – 2 sekunde. Kontakti gumba se otvaraju, katodni krug tiristora je prekinut.
U ovom trenutku kondenzator WITH napaja se iz izvora napajanja preko otpornika R1. Napon na kondenzatoru dostiže U napajanje.
Otpustite dugme Kn.
U ovom trenutku kondenzator se prazni kroz strujni krug: otpornik R2 - upravljačka elektroda tiristora - katoda - zatvoreni kontakti tipke Kn - kondenzator.
Struja će teći u krugu kontrolne elektrode, tiristor "otvoriće se".
Upali se svjetlo
i duž kruga: plus baterije - opterećenje u obliku žarulje - tiristor - zatvoreni kontakti gumba - minus baterije.
Kolo će ostati u ovom stanju koliko god želite.
.
U ovom stanju kondenzator se prazni: otpornik R2, kontrolna elektroda prijelaza - tiristorska katoda, kontakti tipke Kn.
♦ Da biste ugasili sijalicu, kratko pritisnite dugme Kn. U tom slučaju prekida se glavni krug napajanja sijalice. Tiristor "zatvara". Kada su kontakti dugmeta zatvoreni, tiristor će ostati u zatvorenom stanju, jer na kontrolnoj elektrodi tiristora Uynp = 0(kondenzator je ispražnjen).
Testirao sam i pouzdano radio razne tiristore u ovom krugu: KU101, T122, KU201, KU202, KU208 .
♦ Kao što je već pomenuto, dinistor i tiristor imaju svoje tranzistor analogni .
Tiristorsko analogno kolo se sastoji od dva tranzistora i prikazano je na sl. 3.
Tranzistor Tr 1 ima p-n-p provodljivost, tranzistor Tr 2 ima n-p-n
provodljivost. Tranzistori mogu biti germanijumski ili silicijumski.
Tiristor analogni ima dva upravljačka ulaza.
Prvi unos: A – Ue1(emiter - baza tranzistora Tr1).
Drugi ulaz: K – Ue2(emiter - baza tranzistora Tr2).
Analog ima: A - anodu, K - katodu, Ue1 - prvu kontrolnu elektrodu, Ue2 - drugu kontrolnu elektrodu.
Ako se ne koriste kontrolne elektrode, onda će to biti dinistor, sa elektrodama A - anoda i K - katoda .
♦ Za analog tiristora mora se odabrati par tranzistora iste snage sa strujom i naponom većim od onih potrebnih za rad uređaja. Analogni parametri tiristora (napon proboja Unp, struja zadržavanja Iyd) , ovisit će o svojstvima korištenih tranzistora.
♦ Za stabilniji analogni rad, u kolo se dodaju otpornici R1 i R2. I pomoću otpornika R3 probojni napon se može podesiti Upr i zadržavanje struje Iyd analog dinistora - tiristor. Prikazan je dijagram takvog analoga na slici 4.
Ako je u krugu generatora audio frekvencije (Slika 1), umjesto dinistora KN102 uključite analogni dinistor, dobijate uređaj sa različitim svojstvima (Slika 5) .
Napon napajanja takvog kola će biti od 5 do 15 volti. Promjena vrijednosti otpornika R3 i R5 Možete promijeniti ton zvuka i radni napon generatora.
Varijabilni otpornik R3 Probojni napon analognog se bira za korišteni napon napajanja.
Tada ga možete zamijeniti stalnim otpornikom.
Tranzistori Tr1 i Tr2: KT502 i KT503; KT814 i KT815 ili bilo koje druge.
♦ Zanimljivo krug stabilizatora napona sa zaštitom od kratkog spoja opterećenja (Slika 6).
Ako struja opterećenja premašuje 1 amper, zaštita će raditi.
Stabilizator se sastoji od:
- - kontrolni element - zener dioda KS510, koji određuje izlazni napon;
- - tranzistori aktuatora KT817A, KT808A, koji djeluje kao regulator napona;
- - otpornik se koristi kao senzor preopterećenja R4;
- — mehanizam zaštite aktuatora koristi analogni dinistor, na tranzistorima KT502 i KT503.
♦ Na ulazu stabilizatora nalazi se kondenzator kao filter C1. Otpornik R1 podešena je stabilizacijska struja zener diode KS510, veličina 5 – 10 mA. Napon na zener diodi bi trebao biti 10 volti.
Otpornik R5 postavlja početni način stabilizacije izlaznog napona.
Otpornik R4 = 1,0 Ohm, serijski je spojen na strujni krug opterećenja.Što je struja opterećenja veća, to se na njemu oslobađa više napona proporcionalnog struji.
U početnom stanju, kada je opterećenje na izlazu stabilizatora malo ili isključeno, analogni tiristor je zatvoren. Napon od 10 volti koji se primjenjuje na njega (od zener diode) nije dovoljan za kvar. U ovom trenutku pad napona na otporniku R4 skoro jednak nuli.
Ako postupno povećavate struju opterećenja, pad napona na otporniku će se povećati R4. Pri određenom naponu na R4, tiristorski analog se probija i napon se uspostavlja između tačke Tačka 1 i zajednička žica jednaka 1,5 - 2,0 volti.
Ovo je napon prijelaza anoda-katoda otvorenog analoga tiristora.
Istovremeno se pali LED dioda D1, signalizirajući hitan slučaj. Napon na izlazu stabilizatora u ovom trenutku će biti jednak 1,5 - 2,0 volti.
Da biste vratili normalan rad stabilizatora, morate isključiti opterećenje i pritisnuti dugme Kn, resetovanje sigurnosne brave.
Ponovo će biti napona na izlazu stabilizatora 9 volti, i LED će se ugasiti.
Podešavanje otpornika R3, možete odabrati struju rada zaštite od 1 ampera ili više
. Tranzistori T1 i T2 Može se ugraditi na jedan radijator bez izolacije. Sam radijator bi trebao biti izoliran od kućišta.
U dijagramima i tehničkoj dokumentaciji često se koriste različiti termini i simboli, ali ne znaju svi električari početnici njihovo značenje. Predlažemo da razgovaramo o tome šta su tiristori snage za zavarivanje, njihov princip rada, karakteristike i označavanje ovih uređaja.
Šta je tiristor i njihove vrste
Mnogi su vidjeli tiristore u vijencu "Running Fire"; ovo je najjednostavniji primjer opisanog uređaja i kako on radi. Silicijumski ispravljač ili tiristor je vrlo sličan tranzistoru. Ovo je višeslojni poluvodički uređaj, čiji je glavni materijal silicij, najčešće u plastičnom kućištu. Zbog činjenice da je njegov princip rada vrlo sličan ispravljačkoj diodi (ispravljački uređaji ili dinistori), oznaka na dijagramima je često ista - ovo se smatra analogom ispravljača.
Fotografija – Dijagram vijenca za pokretanje vatreOni su:
- ABB tiristori za isključivanje (GTO),
- standardni SEMIKRON,
- snažna lavina tipa TL-171,
- optokapleri (recimo modul TO 142-12.5-600 ili MTOTO 80),
- simetrični TS-106-10,
- niskofrekventni MTT,
- triac BTA 16-600B ili VT za veš mašine,
- frekvencija TBC,
- strani TPS 08,
- TYN 208.
Ali u isto vrijeme, IGBT ili IGCT tranzistori se koriste za visokonaponske uređaje (peći, alatne mašine i drugu industrijsku automatizaciju).
Fotografija – tiristor Ali, za razliku od diode, koja je dvoslojni (PN) tranzistor (PNP, NPN), tiristor se sastoji od četiri sloja (PNPN) i ovaj poluvodički uređaj sadrži tri p-n spoja. U tom slučaju diodni ispravljači postaju manje efikasni. To dobro pokazuje tiristorski upravljački krug, kao i bilo koji priručnik za električare (na primjer, u biblioteci možete besplatno pročitati knjigu autora Zamyatina).
Tiristor je jednosmjerni AC pretvarač, što znači da provodi struju samo u jednom smjeru, ali za razliku od diode, uređaj se može učiniti da radi kao prekidač otvorenog kruga ili kao DC ispravljačka dioda. Drugim riječima, poluvodički tiristori mogu raditi samo u prekidačkom režimu i ne mogu se koristiti kao uređaji za pojačanje. Ključ na tiristoru se ne može sam pomaknuti u zatvoreni položaj.
Silicijumski kontrolisani ispravljač je jedan od nekoliko energetskih poluvodičkih uređaja, zajedno sa trijacima, AC diodama i jednospojnim tranzistorima, koji se mogu vrlo brzo prebaciti iz jednog režima u drugi. Takav tiristor se naziva brzim. Naravno, tu veliku ulogu igra klasa uređaja.
Primjena tiristora
Namjena tiristora može biti vrlo različita, na primjer, vrlo su popularni domaći inverter za zavarivanje koji koristi tiristori, punjač za automobil (tiristor u napajanju), pa čak i generator. Zbog činjenice da sam uređaj može proći i niskofrekventna i visokofrekventna opterećenja, može se koristiti i za transformator za aparate za zavarivanje (njihov most koristi upravo ove dijelove). Za kontrolu rada dijela u ovom slučaju potreban je regulator napona na tiristoru.
Fotografija - korištenje tiristora umjesto LATR-a Ne zaboravite na tiristor za paljenje za motocikle.
Opis dizajna i principa rada
Tiristor se sastoji od tri dijela: “Anode”, “Cathode” i “Input”, koji se sastoji od tri p-n spoja koji se mogu prebacivati između “ON” i “OFF” položaja pri vrlo velikoj brzini. Ali u isto vrijeme, može se prebaciti i iz "ON" položaja na različito vrijeme, odnosno u nekoliko polu-ciklusa, kako bi se opterećenju isporučila određena količina energije. Rad tiristora se može bolje objasniti pretpostavkom da će se sastojati od dva tranzistora povezana jedan s drugim, poput para komplementarnih regenerativnih prekidača.
Najjednostavniji mikro krugovi pokazuju dva tranzistora, koji su kombinovani na način da struja kolektora, nakon naredbe "Start", teče u NPN tranzistor TR 2 kanalima direktno u PNP tranzistor TR 1. U ovom trenutku struja iz TR 1 teče u kanale u baze TR 2. Ova dva međusobno povezana tranzistora su raspoređena tako da baza-emiter prima struju od kolektora-emitera drugog tranzistora. Ovo zahtijeva paralelno postavljanje.
Fotografija – tiristor KU221IM Unatoč svim sigurnosnim mjerama, tiristor se može nehotice pomaknuti iz jednog položaja u drugi. To se događa zbog oštrog skoka struje, promjena temperature i drugih različitih faktora. Stoga, prije nego što kupite tiristor KU202N, T122 25, T 160, T 10 10, morate ga ne samo provjeriti testerom (prstenom), već i upoznati se s radnim parametrima.
Tipične strujno-naponske karakteristike tiristora
Za početak rasprave o ovoj složenoj temi, pogledajte dijagram strujno-naponskih karakteristika tiristora:
Fotografija - karakteristike strujno-naponske karakteristike tiristora - Segment između 0 i (Vo,IL) u potpunosti odgovara direktnom zaključavanju uređaja;
- U Vvo sekciji, tiristor je u položaju “ON”;
- Segment između zona (Vvo, IL) i (Vn,In) je prelazna pozicija u uključenom stanju tiristora. Upravo u ovoj oblasti se javlja takozvani dinistor efekat;
- Zauzvrat, tačke (Vn,In) pokazuju na grafikonu direktno otvaranje uređaja;
- Tačke 0 i Vbr su dio gdje je tiristor isključen;
- Nakon toga slijedi segment Vbr - on ukazuje na obrnuti način kvara.
Naravno, moderne visokofrekventne radio komponente u kolu mogu beznačajno uticati na strujno-naponske karakteristike (hladnjaci, otpornici, releji). Takođe, simetrični fototiristori, SMD zener diode, optotiristori, triode, optospojnici, optoelektronski i drugi moduli mogu imati različite strujno-naponske karakteristike.
Foto - strujno-naponska karakteristika tiristora Osim toga, skrećemo vam pažnju na činjenicu da se u ovom slučaju zaštita uređaja provodi na ulazu opterećenja.
Provjera tiristora
Prije nego što kupite uređaj, morate znati kako testirati tiristor multimetrom. Mjerni uređaj se može priključiti samo na tester tzv. U nastavku je prikazan dijagram po kojem se takav uređaj može sastaviti:
Fotografija – tiristorski tester Prema opisu potrebno je primijeniti pozitivan napon na anodu, a negativni napon na katodu. Vrlo je važno koristiti vrijednost koja odgovara rezoluciji tiristora. Na crtežu su prikazani otpornici nominalnog napona od 9 do 12 volti, što znači da je napon testera nešto veći od napona tiristora. Nakon što ste sastavili uređaj, možete početi provjeravati ispravljač. Potrebno je da pritisnete dugme koje šalje pulsne signale da biste ga uključili.
Testiranje tiristora je vrlo jednostavno; dugme nakratko šalje signal otvaranja (pozitivan u odnosu na katodu) na kontrolnu elektrodu. Nakon toga, ako se upale svjetla na tiristoru, uređaj se smatra neispravnim, ali moćni uređaji ne reagiraju uvijek odmah nakon dolaska opterećenja.
Foto - tester krug za tiristore Osim provjere uređaja, preporučuje se i korištenje posebnih kontrolera ili upravljačke jedinice za tiristore i trijake OWEN BOOST ili drugih marki; radi otprilike isto kao i regulator snage na tiristoru. Glavna razlika je širi raspon napona.
Video: princip rada tiristora
Specifikacije
Razmotrimo tehničke parametre tiristora serije KU 202e. Ova serija predstavlja domaće uređaje male snage, čija je glavna upotreba ograničena na kućanske aparate: koristi se za rad električnih peći, grijača itd.
Crtež ispod prikazuje pinout i glavne dijelove tiristora.
Fotografija – ku 202 - Podesite obrnuti napon uključenog stanja (maks.) 100 V
- Zatvoreni napon 100 V
- Puls u otvorenom položaju – 30 A
- Ponovljeni impuls u otvorenom položaju 10 A
- Srednji napon<=1,5 В
- Napon bez otključavanja >=0,2 V
- Podesite struju u otvorenom položaju<=4 мА
- Reverzna struja<=4 мА
- Struja otključavanja konstantnog tipa<=200 мА
- Podesite konstantni napon<=7 В
- Na vrijeme<=10 мкс
- Vrijeme gašenja<=100 мкс
Uređaj se uključuje u roku od mikrosekunde. Ako trebate zamijeniti opisani uređaj, obratite se prodajnom savjetniku u prodavnici električne energije - on će moći odabrati analogni prema dijagramu.
Fotografija – tiristor Ku202n Cijena tiristora ovisi o njegovoj marki i karakteristikama. Preporučujemo kupovinu domaćih uređaja - oni su izdržljiviji i pristupačniji. Na spontanim tržištima možete kupiti visokokvalitetan, moćan pretvarač za do sto rubalja.
Da bi se jasno zamislio rad, potrebno je dati predstavu o suštini rada tiristora.
Kontrolirani provodnik koji se sastoji od četiri poluvodička spoja P-N-P-N. Njegov princip rada sličan je onom kod diode i provodi se kada se električna struja dovodi do kontrolne elektrode.
Prolazak struje kroz tiristor moguć je samo ako je anodni potencijal veći od katodnog. Struja kroz tiristor prestaje da prolazi kada vrijednost struje padne na prag zatvaranja. Struja koja teče do kontrolne elektrode ne utječe na vrijednost struje u glavnom dijelu tiristora, a osim toga, nije joj potrebna stalna podrška u glavnom stanju tiristora, potrebna je isključivo za otvaranje tiristora.
Postoji nekoliko odlučujućih karakteristika tiristora
U otvorenom stanju, povoljnom za funkciju provođenja struje, tiristor karakteriziraju sljedeći pokazatelji:
- Pad napona, određuje se kao granični napon pomoću unutrašnjeg otpora.
- Maksimalna dozvoljena strujna vrijednost je do 5000 A, efektivna vrijednost tipična za najsnažnije komponente.
U zaključanom stanju tiristora je:
- Direktni maksimalni dozvoljeni napon (veći od 5000A).
- Općenito, vrijednosti napona naprijed i nazad su iste.
- Vrijeme isključenja ili vrijeme sa minimalnom vrijednošću tokom kojeg na tiristor ne utiče pozitivna vrijednost anodnog napona u odnosu na katodu, inače će se tiristor spontano otključati.
- Kontrolna strujna karakteristika otvorenog glavnog dijela tiristora.
Postoje tiristori dizajnirani za rad u krugovima dizajniranim za niske frekvencije i za kola s visokim frekvencijama. To su takozvani brzi tiristori čiji je opseg primjene dizajniran za nekoliko kiloherca. Brze tiristore karakterizira korištenje nejednakih napona naprijed i nazad.
Za povećanje vrijednosti konstantnog napona
Rice. br. 1. Ukupne priključne dimenzije i crtež tiristora. m 1, m 2 – kontrolne tačke na kojima se meri impulsni napon u otvorenom stanju. L 1 min – najmanji vazdušni zazor (udaljenost) u vazduhu između terminala anode i kontrolne elektrode; L 2 min – minimalna dužina prolaza struje curenja između terminala.
Vrste tiristora
- – diodni tiristor, ima dva terminala anodu i katodu.
- SCR – triodni tiristor opremljen je dodatnom kontrolnom elektrodom.
- Triac je simetrični tiristor; to je antiserijska veza tiristora i ima sposobnost propuštanja struje u smjeru naprijed i nazad.
Rice. br. 2. Struktura (a) i strujno-naponska karakteristika (volt-amperska karakteristika) tiristora.
Tiristori su dizajnirani da rade u krugovima sa različitim frekvencijskim granicama, u normalnim aplikacijama tiristori se mogu spojiti na diode, koje su spojene na jedan na drugi način, ovo svojstvo se koristi za povećanje istosmjernog napona koji komponenta može izdržati u off state. Za napredna kola se koristi tiristorGTO (Kapija Okreni se Oee – tiristor koji se može zaključati), potpuno je upravljiv. Njegovo zaključavanje se odvija preko kontrolne elektrode. Upotreba tiristora ove vrste našla je primjenu u vrlo snažnim pretvaračima, jer može proći velike struje.
Pišite komentare, dopune članka, možda sam nešto propustio. Pogledajte, bit će mi drago ako nađete još nešto korisno kod mene.
Dobro veče habr. Razgovarajmo o takvom uređaju kao što je tiristor. Tiristor je bistabilni poluvodički uređaj koji ima tri ili više ispravljačkih spoja koji međusobno djeluju. U pogledu funkcionalnosti, mogu se porediti sa elektronskim ključevima. Ali postoji jedna karakteristika tiristora: ne može ići u zatvoreno stanje, za razliku od običnog ključa. Stoga se obično može naći pod imenom - nepotpuno upravljani ključ.
Slika prikazuje tipičan pogled na tiristor. Sastoji se od četiri naizmjenične vrste električne provodljivosti poluvodičkih područja i ima tri terminala: anodu, katodu i kontrolnu elektrodu.
Anoda je u kontaktu sa vanjskim p-slojem, katoda je u kontaktu sa vanjskim n-slojem.
Možete osvježiti pamćenje o p-n spoju.
Klasifikacija
Ovisno o broju pinova, može se izvesti klasifikacija tiristora. U suštini, sve je vrlo jednostavno: tiristor s dva terminala naziva se dinistor (prema tome ima samo anodu i katodu). Tiristori sa tri i četiri terminala nazivaju se triode ili tetrode. Postoje i tiristori sa velikim brojem naizmjeničnih poluvodičkih područja. Jedan od najzanimljivijih je simetrični tiristor (triak), koji se uključuje na bilo kojem polaritetu napona.Princip rada
Tipično, tiristor je predstavljen kao dva tranzistora povezana jedan s drugim, od kojih svaki radi u aktivnom načinu rada.
U vezi s ovim obrascem, vanjske regije se mogu nazvati emiterima, a središnji spoj se može nazvati kolektorom.
Da biste razumjeli kako tiristor radi, trebate pogledati strujno-naponsku karakteristiku. 
Mali pozitivni napon se primjenjuje na anodu tiristora. Emiterski spojevi su povezani u smjeru naprijed, a kolektorski spojevi u obrnutom smjeru. (u suštini sva napetost će biti na njemu). Presjek od nule do jedan na strujno-naponskoj karakteristici bit će približno sličan obrnutoj grani karakteristike diode. Ovaj režim se može nazvati režimom zatvorenog stanja tiristora.
Kako se anodni napon povećava, većina nosača se ubrizgava u bazno područje, akumulirajući tako elektrone i rupe, što je ekvivalentno razlici potencijala na kolektorskom spoju. Kako se struja kroz tiristor povećava, napon na kolektorskom spoju će se početi smanjivati. A kada se smanji na određenu vrijednost, naš tiristor će prijeći u stanje negativnog diferencijalnog otpora (odjeljak 1-2 na slici).
Nakon toga, sva tri prijelaza će se pomaknuti u smjeru naprijed, čime se tiristor prebacuje u otvoreno stanje (odjeljak 2-3 na slici).
Tiristor će ostati u otvorenom stanju sve dok je kolektorski spoj nagnut u smjeru naprijed. Ako se tiristorska struja smanji, tada će se kao rezultat rekombinacije smanjiti broj neravnotežnih nosača u baznim područjima i kolektorski spoj će biti nagnut u suprotnom smjeru i tiristor će prijeći u isključeno stanje.
Kada se tiristor uključi u obrnutom smjeru, strujno-naponska karakteristika će biti slična onoj kod dvije diode spojene u seriju. Reverzni napon će u ovom slučaju biti ograničen probojnim naponom.
Opći parametri tiristora
1. Napon uključivanja- ovo je minimalni anodni napon pri kojem tiristor prelazi u uključeno stanje.2. Napon naprijed je pad napona naprijed pri maksimalnoj anodnoj struji.
3. Reverzni napon- ovo je maksimalni dozvoljeni napon na tiristoru u zatvorenom stanju.
4. Maksimalna dozvoljena struja naprijed- ovo je maksimalna struja u otvorenom stanju.
5. Reverzna struja- struja pri maksimalnom obrnutom naponu.
6. Maksimalna struja upravljanja elektrodom
7. Vrijeme kašnjenja za uključivanje/isključivanje
8. Maksimalna dozvoljena disipacija snage
Zaključak
Dakle, u tiristoru postoji pozitivna strujna povratna sprega - povećanje struje kroz jedan emiterski spoj dovodi do povećanja struje kroz drugi emiterski spoj.Tiristor nije potpuna upravljačka sklopka. Odnosno, nakon prelaska u otvoreno stanje, ostaje u njemu čak i ako prestanete slati signal upravljačkom prijelazu, ako se dovede struja iznad određene vrijednosti, odnosno struja zadržavanja.
Tiristor je elektronska komponenta napravljena od poluvodičkih materijala, može se sastojati od tri ili više p-n spojeva i ima dva stabilna stanja: zatvoreno (niska provodljivost), otvoreno (visoka provodljivost).
Ovo je suha formulacija, koja je za one koji tek počinju master elektrotehnike uh, ne piše apsolutno ništa. Pogledajmo princip rada ove elektronske komponente za obične ljude, da tako kažem, za lutke i gdje se može koristiti. U suštini, to je elektronski ekvivalent prekidača koje koristite svaki dan.
Postoji mnogo vrsta ovih elemenata, s različitim karakteristikama i različitim primjenama. Razmotrite običan jednooperacijski tiristor.
Metoda označavanja na dijagramima prikazana je na slici 1.
Elektronski element ima sljedeće zaključke:
- anodni pozitivni terminal;
- negativni terminal katode;
- kontrolna elektroda G.
Princip rada tiristora
Glavna primjena ove vrste elemenata je stvaranje na njihovoj osnovi energetskih tiristorskih prekidača za prebacivanje velikih struja i njihovo reguliranje. Uključivanje se vrši signalom koji se prenosi na kontrolnu elektrodu. U tom slučaju element nije u potpunosti upravljiv, a za njegovo zatvaranje potrebno je koristiti dodatne mjere koje će osigurati da napon padne na nulu.
Ako govorimo o tome kako tiristor radi jednostavnim riječima, onda, po analogiji s diodom, može provoditi struju samo u jednom smjeru, tako da kada ga povezujete trebate pazite na ispravan polaritet. Kada se napon dovede na anodu i katodu, ovaj element će ostati zatvoren sve dok se odgovarajući električni signal ne primeni na kontrolnu elektrodu. Sada, bez obzira na prisustvo ili odsustvo kontrolnog signala, neće promijeniti svoje stanje i ostat će otvoren.
Uslovi zatvaranje tiristora:
- Uklonite signal sa kontrolne elektrode;
- Smanjite napon na katodi i anodi na nulu.
Za mreže naizmenične struje ispunjavanje ovih uslova ne predstavlja posebne poteškoće. Sinusoidni napon, mijenjajući se s jedne vrijednosti amplitude na drugu, smanjuje se na nultu vrijednost, a ako u ovom trenutku nema upravljačkog signala, tiristor će se zatvoriti.
U slučaju korištenja tiristora u jednosmjernim strujnim krugovima koristi se niz metoda za prisilnu komutaciju (zatvaranje tiristora), najčešća je upotreba kondenzatora koji je prethodno napunjen. Krug sa kondenzatorom spojen je na tiristorski upravljački krug. Kada je kondenzator spojen na kolo, doći će do pražnjenja na tiristoru, struja pražnjenja kondenzatora će biti usmjerena suprotno od prednje struje tiristora, što će dovesti do smanjenja struje u kolu na nulu i tiristor će se zatvoriti.
Možda mislite da je upotreba tiristora neopravdana, zar nije lakše koristiti običan prekidač? Ogromna prednost tiristora je u tome što vam omogućava prebacivanje velikih struja u krugu anoda-katoda koristeći zanemariv kontrolni signal koji se dovodi u upravljački krug. U tom slučaju ne dolazi do iskrenja, što je važno za pouzdanost i sigurnost cijelog kruga.
Dijagram povezivanja
Upravljački krug može izgledati drugačije, ali u najjednostavnijem slučaju sklopni sklop tiristorskog prekidača izgleda kao što je prikazano na slici 2.
Na anodu je pričvršćena sijalica L, a prekidač K2 povezuje pozitivni terminal izvora napajanja G. B. Katoda je spojena na negativni terminal napajanja.
Nakon što se napajanje napaja prekidačem K2, napon baterije će se primijeniti na anodu i katodu, ali tiristor ostaje zatvoren i lampica ne svijetli. Da biste upalili lampu, potrebno je da pritisnete dugme K1, signal kroz otpor R će biti poslat na kontrolnu elektrodu, tiristorski prekidač će promeniti svoje stanje da se otvori, a lampa će upaliti. Otpor ograničava struju koja se dovodi do kontrolne elektrode. Ponovni pritisak na dugme K1 nema nikakvog uticaja na stanje kola.
Da biste zatvorili elektronski ključ, morate isključiti strujni krug iz izvora napajanja pomoću prekidača K2. Ova vrsta elektronske komponente će se isključiti ako napon napajanja na anodi padne na određenu vrijednost, što ovisi o njenim karakteristikama. Ovako možete opisati kako radi tiristor za lutke.
Karakteristike
Glavne karakteristike uključuju sljedeće:
Elementi koji se razmatraju, pored elektronskih ključeva, često se koriste u regulatorima snage, koji omogućavaju promjenu snage koja se dovodi do opterećenja promjenom prosječnih i efektivnih vrijednosti naizmjenične struje. Vrijednost struje se regulira promjenom trenutka u kojem se signal otvaranja dovodi na tiristor (promjenom ugla otvaranja). Ugao otvaranja (regulacije) je vrijeme od početka poluciklusa do trenutka otvaranja tiristora.
Vrste podataka elektronskih komponenti
Postoji mnogo različitih tipova tiristora, ali najčešći su, pored onih o kojima smo gore govorili, sljedeći:
- element dinistora, čije se prebacivanje događa kada se postigne određena vrijednost napona primijenjenog između anode i katode;
- triac;
- optotiristor, čije se prebacivanje vrši svjetlosnim signalom.
Triacs
Želio bih se detaljnije zadržati na triacima. Kao što je ranije spomenuto, tiristori mogu provoditi struju samo u jednom smjeru, stoga, kada je ugrađen u krug izmjenične struje, takav krug regulira jedan poluperiod mrežnog napona. Za regulaciju oba poluciklusa potrebno je ugraditi još jedan tiristor jedan uz drugi ili koristiti posebne sklopove koji koriste snažne diode ili diodne mostove. Sve to komplikuje shemu, čineći je glomaznom i nepouzdanom.
Za takve slučajeve je izmišljen triak. Razgovarajmo o tome i principu rada za lutke. Glavna razlika između triaka od elemenata o kojima smo gore govorili leži u sposobnosti prolaska struje u oba smjera. U suštini, to su dva tiristora sa zajedničkim upravljanjem, međusobno povezana (slika 3 A).
Grafički simbol za ovu elektronsku komponentu prikazan je na Sl. 3 V. Treba napomenuti da nije ispravno zvati terminale za napajanje anodom i katodom, jer se struja može voditi u bilo kojem smjeru, pa su označeni T1 i T2. Kontrolna elektroda je označena G. Da bi se otvorio trijak, potrebno je primijeniti kontrolni signal na odgovarajući izlaz. Uslovi za prelazak trijaka iz jednog stanja u drugo i nazad u mrežama naizmenične struje ne razlikuju se od metoda upravljanja o kojima se raspravljalo gore.
Ova vrsta elektronskih komponenti koristi se u proizvodnom sektoru, kućnim aparatima i električnim alatima za kontinuirano regulisanje struje. Ovo je kontrola elektromotora, grijaćih elemenata, punjača.
U zaključku, želio bih reći da i tiristori i trijaci, dok prebacuju značajne struje, imaju vrlo skromne veličine, dok se na njihovom tijelu oslobađa značajna toplinska snaga. Jednostavno rečeno, jako se zagrijavaju, pa za zaštitu elemenata od pregrijavanja i termičkog kvara koriste hladnjak, koji je u najjednostavnijem slučaju aluminijski radijator.
