تریستور - اصل عملکرد، دستگاه و مدار کنترل. تریستورهای مدرن قفل شونده برقی

♦ همانطور که قبلاً فهمیدیم - تریستور یک دستگاه نیمه هادی با ویژگی های یک شیر الکتریکی است. تریستور با دو خروجی (A - آند، K - کاتد) ، این دیانیستور است. تریستور با سه خروجی (A - آند، K - کاتد، Ue - الکترود کنترل) ، این یک تریستور است یا در زندگی روزمره به سادگی تریستور نامیده می شود.

♦ با کمک الکترود کنترل (تحت شرایط خاص) می توان حالت الکتریکی تریستور را تغییر داد، یعنی از حالت خاموش به حالت روشن انتقال داد.
تریستور باز می شود اگر ولتاژ اعمال شده بین آند و کاتد از مقدار بیشتر شود U = Upr، یعنی مقدار ولتاژ شکست تریستور.
تریستور را می توان حتی با ولتاژ کمتر باز کرد بالابین آند و کاتد (U< Uпр) ، اگر یک پالس ولتاژ قطبی مثبت بین گیت و کاتد اعمال کنید.

♦ تا زمانی که ولتاژ تغذیه به آن اعمال شود تریستور می تواند تا زمانی که لازم باشد در حالت باز باشد.
تریستور را می توان بسته کرد:

• - اگر ولتاژ بین آند و کاتد را کاهش دهید تا U = 0;
• - اگر جریان آند تریستور به مقدار کمتر از جریان نگهدارنده کاهش یابد Iud.
• - با تامین ولتاژ مسدود کننده به الکترود کنترل (فقط برای مسدود کردن تریستورها).

تریستور همچنین می تواند تا زمانی که لازم باشد، قبل از رسیدن پالس محرک، در حالت بسته باشد.
تریستورها و دینیستورها در هر دو مدار DC و AC کار می کنند.

کار دینیستور و تریستور در مدارهای DC.

بیایید به چند مثال عملی نگاه کنیم.
اولین نمونه استفاده از دیانیستور است تولید کننده سیگنال صدای آرامش .

ما به عنوان دیناستر استفاده می کنیم KN102A-B.

♦ ژنراتور به صورت زیر عمل می کند.
وقتی دکمه فشار داده می شود Kn، از طریق مقاومت ها R1 و R2خازن به تدریج در حال شارژ شدن است با(+ باتری - کنتاکت های بسته دکمه Kn - مقاومت ها - خازن C - منهای باتری).
به موازات خازن، زنجیره ای از یک کپسول تلفن و یک دینیستور متصل می شود. هیچ جریانی از طریق کپسول تلفن و دینیستور جریان نمی یابد، زیرا دینیستور هنوز "قفل" است.
♦ هنگامی که به ولتاژ خازن می رسد، که در آن دینیستور از بین می رود، یک پالس جریان تخلیه خازن از سیم پیچ کپسول تلفن (C - سیم پیچ تلفن - دینیستور - C) عبور می کند. صدای کلیک از گوشی شنیده می شود، خازن تخلیه می شود. سپس خازن C دوباره شارژ می شود و این فرآیند تکرار می شود.
میزان تکرار کلیک ها به ظرفیت خازن و مقدار مقاومت مقاومت ها بستگی دارد. R1 و R2.
♦ با درجه بندی ولتاژ، مقاومت ها و خازن های نشان داده شده در نمودار، فرکانس سیگنال صوتی با استفاده از مقاومت R2 را می توان در داخل تغییر داد. 500 – 5000 هرتز کپسول تلفن باید با سیم پیچ امپدانس کم استفاده شود 50 - 100 اهم، دیگر نه، به عنوان مثال کپسول تلفن TC-67-N.
کپسول تلفن باید با قطبیت صحیح روشن شود، در غیر این صورت کار نمی کند. کپسول دارای علامت + (بعلاوه) و - (منهای) است.

♦ این طرح (شکل 1) یک اشکال دارد. به دلیل پراکندگی زیاد پارامترهای دینیستور KN102(ولتاژ شکست متفاوت)، در برخی موارد لازم است ولتاژ منبع تغذیه افزایش یابد. 35 - 45 ولت، که همیشه ممکن و راحت نیست.

دستگاه کنترل مونتاژ شده روی تریستور برای روشن و خاموش کردن بار با استفاده از یک دکمه در شکل 2 نشان داده شده است.

دستگاه به شرح زیر عمل می کند.
♦ در حالت اولیه تریستور بسته و لامپ خاموش است.
در حین دکمه Kn را فشار دهید 1-2 ثانیه... کنتاکت های دکمه باز می شوند، مدار کاتد تریستور خراب است.

در این لحظه خازن بااز منبع تغذیه از طریق یک مقاومت شارژ می شود R1... ولتاژ در خازن می رسد Uمنبع تغذیه
رها کردن دکمه Kn.
در این لحظه خازن در طول مدار تخلیه می شود: مقاومت R2 - الکترود کنترل تریستور - کاتد - کنتاکت های بسته دکمه Kn - خازن.
جریانی در مدار الکترود کنترل یعنی تریستور جریان می یابد "باز خواهد شد".
چراغ روشن می شود و در طول مدار: به علاوه باتری - بار به صورت لامپ - تریستور - کنتاکت های دکمه بسته - منهای باتری.
مدار تا زمانی که لازم باشد در این حالت باقی می ماند. .
در این حالت، خازن تخلیه می شود: مقاومت R2، انتقال الکترود کنترل - کاتد تریستور، مخاطبین دکمه Kn.
♦ برای خاموش کردن لامپ، دکمه را برای مدت کوتاهی فشار دهید Kn... در این حالت مدار تغذیه اصلی لامپ قطع می شود. تریستور "بسته"... هنگامی که کنتاکت های دکمه بسته می شوند، تریستور بسته می ماند، زیرا الکترود کنترل تریستور است Uynp = 0(خازن تخلیه شده است).

من تریستورهای مختلف را در این مدار آزمایش کرده و با اطمینان کار کرده ام: KU101، T122، KU201، KU202، KU208 .

♦ همانطور که قبلا ذکر شد، دینیستور و تریستور خود را دارند آنالوگ ترانزیستور .

مدار آنالوگ تریستور از دو ترانزیستور تشکیل شده و نشان داده شده است در شکل 3.
ترانزیستور Tr 1 دارای p-n-p استرسانایی، ترانزیستور Tr 2 دارای n-p-n است هدایت ترانزیستورها می توانند ژرمانیوم یا سیلیکون باشند.

آنالوگ تریستور دارای دو ورودی کنترل است.
ورود اول: الف - Ue1(امیتر - پایه ترانزیستور Tr1).
ورودی دوم: K - Ue2(امیتر - پایه ترانزیستور Tr2).

آنالوگ دارای: A - آند، K - کاتد، Ue1 - الکترود کنترل اول، Ue2 - الکترود کنترل دوم است.

اگر از الکترودهای کنترل استفاده نمی شود، آنگاه یک دینیستور با الکترود خواهد بود A - آند و K - کاتد .

♦ یک جفت ترانزیستور، برای آنالوگ یک تریستور، باید با همان توان با جریان و ولتاژ بالاتر از حد لازم برای عملکرد دستگاه انتخاب شود. پارامترهای آنالوگ تریستور (ولتاژ شکست Unp، نگه داشتن جریان Iyд) ، به خواص ترانزیستورهای استفاده شده بستگی دارد.

♦ برای عملکرد پایدارتر آنالوگ، مقاومت هایی به مدار اضافه می شود R1 و R2... و با یک مقاومت R3ولتاژ شکست قابل تنظیم است بالاو نگه داشتن جریان Iyдآنالوگ یک دینیستور - تریستور. نموداری از چنین آنالوگ نشان داده شده است در شکل 4.

اگر در مدار مولد فرکانس صدا (عکس. 1)، به جای dinistor KN102آنالوگ دینیستور را روشن کنید، دستگاهی با خواص مختلف دریافت می کنید (شکل 5) .

ولتاژ تغذیه چنین مداری خواهد بود 5 تا 15 ولت... با تغییر مقادیر مقاومت ها R3 و R5می توانید تن و ولتاژ عملکرد ژنراتور را تغییر دهید.

مقاومت متغیر R3ولتاژ شکست آنالوگ برای ولتاژ تغذیه استفاده شده انتخاب می شود.

سپس می توانید آن را با یک مقاومت دائمی جایگزین کنید.

ترانزیستورهای Tr1 و Tr2: KT502 و KT503; KT814 و KT815 یا هر دیگری

♦ جالب است مدار تنظیم کننده ولتاژ با حفاظت از اتصال کوتاه در بار (شکل 6).

اگر جریان بار بیشتر شود 1 آمپر، حفاظت کار خواهد کرد.

تثبیت کننده شامل موارد زیر است:

• - عنصر کنترل - دیود زنر KS510که ولتاژ خروجی را تعیین می کند.
• - عنصر اجرایی - ترانزیستور KT817A، KT808Aبه عنوان یک تنظیم کننده ولتاژ عمل می کند.
• - یک مقاومت به عنوان سنسور اضافه بار استفاده می شود R4;
• - مکانیسم حفاظت اجرایی از یک آنالوگ دینیستور روی ترانزیستورها استفاده می کند KT502 و KT503.

♦ یک خازن در ورودی تثبیت کننده به عنوان فیلتر نصب شده است C1... مقاومت R1جریان تثبیت دیود زنر تنظیم شده است KS510، اندازه 5 - 10 میلی آمپرولتاژ روی دیود زنر باید باشد 10 ولت.
مقاومت R5حالت تثبیت اولیه ولتاژ خروجی را تنظیم می کند.

مقاومت R4 = 1.0 اهم، به صورت سری به مدار بار متصل می شود که هر چه جریان بار بیشتر باشد ولتاژ متناسب با جریان روی آن آزاد می شود.

در حالت اولیه، زمانی که بار در خروجی تثبیت کننده کم باشد یا قطع شود، آنالوگ تریستور بسته می شود. ولتاژ 10 ولت اعمال شده به آن (از دیود زنر) برای خرابی کافی نیست. در این لحظه افت ولتاژ در مقاومت R4تقریبا صفر
اگر به تدریج جریان بار را افزایش دهید، افت ولتاژ در مقاومت افزایش می یابد. R4... در یک ولتاژ مشخص در R4، آنالوگ تریستور شکسته می شود و ولتاژ بین نقطه برقرار می شود. Pt1و یک سیم مشترک برابر با 1.5 - 2.0 ولت.
این ولتاژ انتقال آند - کاتد آنالوگ باز تریستور است.

LED در همان زمان روشن می شود D1سیگنال دادن به وضعیت اضطراری ولتاژ خروجی تثبیت کننده در این لحظه برابر خواهد بود 1.5 - 2.0 ولت.
برای بازگرداندن عملکرد عادی تثبیت کننده، باید بار را خاموش کرده و دکمه را فشار دهید Knبا تنظیم مجدد قفل محافظ
دوباره ولتاژ در خروجی تثبیت کننده وجود خواهد داشت 9 ولتو LED خاموش می شود.
با تنظیم مقاومت R3، امکان انتخاب جریان عملیات حفاظتی وجود دارد از 1 آمپر و بیشتر ... ترانزیستورها T1 و T2قابل نصب روی یک رادیاتور بدون عایق. خود هیت سینک باید از کیس جدا شود.

اصطلاحات و علائم مختلفی اغلب در نمودارها و مستندات فنی استفاده می شود، اما همه برقکاران تازه کار معنای آنها را نمی دانند. ما پیشنهاد می کنیم در مورد قدرت تریستورهای جوشکاری، اصل عملکرد آنها، ویژگی ها و علامت گذاری این دستگاه ها بحث کنیم.

تریستور چیست و انواع آنها

بسیاری از تریستورها را در گلدسته "آتش در حال اجرا" دیده‌اند، این ساده‌ترین نمونه از دستگاهی است که توضیح داده شده و نحوه عملکرد آن. یکسو کننده سیلیکونی یا تریستور بسیار شبیه ترانزیستور است. این یک دستگاه نیمه هادی چند لایه است که ماده اصلی آن سیلیکون است که اغلب در یک جعبه پلاستیکی است. با توجه به این واقعیت که اصل عملکرد آن بسیار شبیه به یک دیود یکسو کننده (یکسو کننده های AC یا دینیستورها) است، نامگذاری اغلب در نمودارها یکسان است - این یک آنالوگ یکسو کننده در نظر گرفته می شود.

عکس - طرح یک گلدسته آتش در حال اجرا

وجود دارد:

• ABB Gateway Thyristors (GTO)،
• SEMIKRON استاندارد،
• بهمن قدرتمند از نوع TL-171،
• کوپلرهای نوری (مثلاً TO 142-12.5-600 یا ماژول MTOTO 80)،
• متقارن TS-106-10،
• MTT فرکانس پایین،
• triac BTA 16-600B یا VT برای ماشین لباسشویی،
• فرکانس TBCH،
• TPS 08 خارجی،
• TYN 208.

اما در عین حال، ترانزیستورهای IGBT یا IGCT برای دستگاه های ولتاژ بالا (کوره ها، ماشین آلات، سایر اتوماسیون های تولید) استفاده می شوند.

عکس - تریستور

اما بر خلاف دیود که یک ترانزیستور دو لایه (PN) سه لایه (PNP, NPN) است، تریستور از چهار لایه (PNPN) تشکیل شده است و این دستگاه نیمه هادی شامل سه اتصال pn است. در این حالت یکسو کننده های دیود کارایی کمتری دارند. این را مدار کنترل تریستور و همچنین هر کتاب مرجع برقکارها به خوبی نشان می دهد (به عنوان مثال، در کتابخانه می توانید کتابی از نویسنده Zamyatin را به صورت رایگان بخوانید).

تریستور یک مبدل AC یک طرفه است، یعنی جریان را تنها در یک جهت هدایت می کند، اما برخلاف دیود، دستگاه می تواند به عنوان یک کلید مدار باز یا به عنوان یک دیود یکسو کننده DC کار کند. به عبارت دیگر تریستورهای نیمه هادی فقط در حالت کموتاسیون کار می کنند و نمی توان از آنها به عنوان دستگاه تقویت کننده استفاده کرد. کلید روی تریستور به تنهایی قادر به رفتن به حالت بسته نیست.

یکسو کننده کنترل شده سیلیکونی یکی از چندین نیمه هادی قدرت است، همراه با تریاک ها، دیودهای AC و ترانزیستورهای unjunction که می توانند خیلی سریع از یک حالت به حالت دیگر تغییر کنند. چنین تریستوری را تریستور پرسرعت می نامند. البته کلاس دستگاه در اینجا نقش مهمی دارد.

کاربرد تریستور

هدف از تریستورها می تواند بسیار متفاوت باشد، به عنوان مثال، یک اینورتر جوشکاری مبتنی بر تریستور خانگی، یک شارژر ماشین (تریستور در منبع تغذیه) و حتی یک ژنراتور بسیار محبوب هستند. با توجه به اینکه خود دستگاه می تواند هم بارهای فرکانس پایین و هم بارهای فرکانس بالا را عبور دهد، می توان از آن برای ترانسفورماتور ماشین های جوشکاری نیز استفاده کرد (دقیقاً چنین قطعاتی هستند که روی پل آنها استفاده می شود). برای کنترل کار قطعه، در این حالت به یک رگولاتور ولتاژ روی تریستور نیاز است.

عکس - استفاده از تریستور به جای LATR

تریستور احتراق موتور سیکلت را فراموش نکنید.

شرح طراحی و اصل عملیات

تریستور از سه قسمت "Anode"، "Cathode" و "Input" تشکیل شده است که از سه اتصال pn تشکیل شده است که می توانند از موقعیت های "ON" و "OFF" با سرعت بسیار بالا سوئیچ شوند. اما در عین حال، می توان آن را از وضعیت "روشن" با مدت زمان های مختلف، یعنی در طی چند نیم دوره تغییر داد تا مقدار مشخصی انرژی به بار تحویل دهد. اگر فرض شود که تریستور شامل دو ترانزیستور است که مانند یک جفت کلید احیا کننده مکمل به یکدیگر متصل هستند، عملکرد تریستور را بهتر می توان توضیح داد.

ساده ترین ریز مدارها دو ترانزیستور را نشان می دهند که به گونه ای ترکیب شده اند که جریان کلکتور پس از دستور Start به ترانزیستور NPN TR 2 می رود و مستقیماً به ترانزیستور PNP TR 1 می رود. در این زمان جریان TR 1 وارد کانال ها می شود. در پایه های TR 2. این دو ترانزیستور متصل به هم به گونه ای قرار گرفته اند که بیس-امیتر جریان را از کلکتور-امیتر ترانزیستور دیگر دریافت کند. این مستلزم قرار دادن موازی است.

عکس - تریستور KU221IM

با وجود تمام اقدامات ایمنی، تریستور می تواند به طور غیرارادی از یک موقعیت به موقعیت دیگر حرکت کند. این به دلیل جهش شدید در جریان، اختلاف دما و سایر عوامل مختلف است. بنابراین، قبل از خرید تریستور KU202N، T122 25، T 160، T 10 10، نه تنها باید آن را با یک تستر (حلقه) بررسی کنید، بلکه باید با پارامترهای عملیاتی نیز آشنا شوید.

ویژگی های تریستور معمولی I - V

برای شروع بحث در مورد این موضوع پیچیده، به نمودار مشخصه I - V تریستور نگاه کنید:

عکس - مشخصه تریستور I - V مشخصه

1. بخش بین 0 و (Vвo، IL) به طور کامل با قفل مستقیم دستگاه مطابقت دارد.
2. در بخش Vvo، موقعیت "روشن" تریستور انجام می شود.
3. بخش بین مناطق (Vbo، IL) و (Vn، In) یک موقعیت انتقالی در حالت روشن تریستور است. در این منطقه است که به اصطلاح اثر dinistor رخ می دهد.
4. به نوبه خود، نقاط (Vн, In) باز شدن مستقیم دستگاه را روی نمودار نشان می دهد.
5. نقاط 0 و Vbr بخش خاموش کردن تریستور هستند.
6. به دنبال آن بخش Vbr قرار می گیرد - نشان دهنده حالت شکست معکوس است.

به طور طبیعی، اجزای رادیویی با فرکانس بالا مدرن در مدار می توانند بر ویژگی های ولتاژ جریان به شکل ناچیز (کولرها، مقاومت ها، رله ها) تأثیر بگذارند. همچنین، فتوتریستورهای متقارن، دیودهای زنر SMD، اپتوتریستورها، تریود، اپتوالکترونیک، اپتوالکترونیک و سایر ماژول ها ممکن است ویژگی های I - V متفاوتی داشته باشند.

عکس - تریستور CVC

علاوه بر این، توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که در این حالت دستگاه ها در ورودی بار محافظت می شوند.

چک تریستور

قبل از خرید دستگاه، باید بدانید که چگونه تریستور را با یک مولتی متر بررسی کنید. دستگاه اندازه گیری را فقط می توان به یک تستر متصل کرد. طرحی که با آن می توان چنین دستگاهی را مونتاژ کرد در زیر ارائه شده است:

عکس – تستر تریستور

با توجه به توضیحات، باید یک ولتاژ مثبت به آند و یک ولتاژ منفی به کاتد اعمال شود. استفاده از مقداری که با وضوح تریستور مطابقت داشته باشد بسیار مهم است. در نقاشی مقاومت هایی با ولتاژ اسمی 9 تا 12 ولت نشان داده شده است که به این معنی است که ولتاژ تستر کمی بیشتر از تریستور است. پس از مونتاژ دستگاه، می توانید شروع به بررسی یکسو کننده کنید. شما باید دکمه ای را فشار دهید که سیگنال های ضربه ای را برای روشن شدن می دهد.

بررسی تریستور بسیار ساده است، یک سیگنال برای باز شدن (مثبت نسبت به کاتد) به طور خلاصه توسط یک دکمه به الکترود کنترل ارسال می شود. پس از آن، اگر چراغ های روشن تریستور روشن شود، دستگاه غیرفعال در نظر گرفته می شود، اما دستگاه های قدرتمند همیشه بلافاصله پس از رسیدن بار واکنش نشان نمی دهند.

عکس - مدار تستر تریستور

علاوه بر بررسی دستگاه، استفاده از کنترلرهای مخصوص یا واحد کنترل برای تریستورها و تریاک ها OVEN BUST یا مارک های دیگر نیز توصیه می شود، این دستگاه تقریباً مانند تنظیم کننده برق در تریستور عمل می کند. تفاوت اصلی محدوده ولتاژ بیشتر است.

ویدئو: اصل عملکرد تریستور

مشخصات فنی

پارامترهای فنی تریستور سری KU 202e را در نظر بگیرید. در این مجموعه، دستگاه های کم مصرف خانگی ارائه شده است که کاربرد اصلی آنها محدود به لوازم خانگی است: برای راه اندازی کوره های برقی، بخاری و غیره استفاده می شود.

نقشه زیر پین اوت و جزئیات اصلی تریستور را نشان می دهد.

عکس - ku 202

1. ولتاژ معکوس در حالت (حداکثر) 100 ولت را تنظیم کنید
2. ولتاژ موقعیت بسته 100 ولت
3. نبض در حالت باز - 30 A
4. تکانه تکراری در موقعیت باز 10 A
5. ولتاژ متوسط<=1,5 В
6. ولتاژ غیر آزاد> = 0.2 ولت
7. جریان را در موقعیت باز تنظیم کنید<=4 мА
8. جریان معکوس<=4 мА
9. جریان ماشه DC<=200 мА
10. ولتاژ ثابت نصب شده<=7 В
11. زمان روشن شدن<=10 мкс
12. زمان خاموش شدن<=100 мкс

دستگاه در عرض میکروثانیه روشن می شود. اگر نیاز به تعویض دستگاه توصیف شده دارید، با دستیار فروش فروشگاه برق مشورت کنید - او می تواند آنالوگ را طبق طرح انتخاب کند.

عکس - تریستور ku202n

قیمت تریستور به برند و مشخصات آن بستگی دارد. ما خرید دستگاه های خانگی را توصیه می کنیم - دوام بیشتری دارند و هزینه مقرون به صرفه ای دارند. در بازارهای خود به خود، می توانید یک مبدل قدرتمند با کیفیت بالا تا صدها روبل خریداری کنید.

برای اینکه کار را به وضوح تصور کنید، لازم است ایده ای از ماهیت کار تریستور ارائه دهید.

یک هادی کنترل شده متشکل از چهار اتصال نیمه هادی P-N-P-N. اصل عملکرد آن مشابه دیود است و زمانی انجام می شود که جریان الکتریکی وارد الکترود کنترل شود.

عبور جریان از تریستور تنها در صورتی امکان پذیر است که پتانسیل آند از پتانسیل کاتد بیشتر باشد. جریان عبوری از تریستور هنگامی که جریان به آستانه بسته شدن کاهش می یابد، از جریان می افتد. جریانی که به الکترود کنترل می گذرد بر جریان قسمت اصلی تریستور تأثیر نمی گذارد و علاوه بر این، در حالت پایه تریستور نیازی به پشتیبانی ثابت ندارد، منحصراً برای باز کردن تریستور ضروری است.

چندین ویژگی تعیین کننده یک تریستور وجود دارد

در حالت باز، مطلوب برای عملکرد رسانا، تریستور با شاخص های زیر مشخص می شود:

• افت ولتاژ، به عنوان ولتاژ آستانه با استفاده از مقاومت داخلی تعریف می شود.
• حداکثر جریان مجاز تا 5000 A rms مشترک برای قوی ترین قطعات.

در حالت قفل تریستور به صورت زیر است:

• حداکثر ولتاژ مجاز مستقیم (بیشتر از 5000A).
• به طور کلی، مقادیر ولتاژ رو به جلو و معکوس یکسان است.
• زمان یا زمان انسداد با حداقل مقدار که در طی آن مقدار مثبت ولتاژ آند نسبت به کاتد بر تریستور تأثیر نمی گذارد، در غیر این صورت تریستور خود به خود قفل را باز می کند.
• جریان کنترل معمولی برای قسمت اصلی باز تریستور.

تریستورهایی برای مدارهای فرکانس پایین و فرکانس بالا طراحی شده اند. اینها به اصطلاح تریستورهای پرسرعت هستند که زمینه کاربرد آنها برای چندین کیلوهرتز طراحی شده است. تریستورهای پرسرعت با استفاده از ولتاژ نابرابر جلو و عقب مشخص می شوند.

برای افزایش مقدار ولتاژ ثابت

برنج. # 1. ابعاد کلی اتصال و ترسیم تریستور. متر 1, متر 2- نقاط تستی که ولتاژ ضربه در حالت باز اندازه گیری می شود. L 1 دقیقه - کوچکترین شکاف هوا (فاصله) در هوا بین سیم های آند و الکترود کنترل. L 2 دقیقه - حداقل طول فاصله عبور جریان نشت می کند بین نتیجه گیری

انواع تریستورها

• - تریستور دیود، دارای دو خروجی آند و کاتد است.
• SCR - SCR مجهز به یک الکترود کنترل اضافی است.
• ترایاک یک تریستور متقارن است، اتصال ضد سری تریستورها است، قابلیت عبور جریان در جهت جلو و عقب را دارد.

برنج. # 2. ساختار (a) و مشخصه جریان-ولتاژ (CVC) تریستور.

تریستورها برای کار در مدارهایی با مرزهای فرکانس متفاوت طراحی شده اند، در مصارف معمول تریستورها را می توان به دیود متصل کرد که به صورت ضد معکوس متصل می شود، از این خاصیت به منظور افزایش ولتاژ DC استفاده می شود که مقدار آن جزء است. می تواند در حالت خاموش مقاومت کند. برای مدارهای پیشرفته، استفاده کنید تریستورGTO (دروازه دور زدن اوه - تریستور قفل شونده)، کاملا قابل مدیریت است. توسط الکترود کنترل قفل می شود. استفاده از این نوع تریستورها در مبدل های بسیار قدرتمند کاربرد پیدا کرده است، زیرا می تواند جریان های بالایی را حمل کند.

نظرات، اضافات به مقاله را بنویسید، شاید چیزی را از دست داده ام. نگاهی به آن بیندازید، خوشحال می شوم اگر چیز دیگری برای من مفید باشد.

عصر بخیر حبر بیایید در مورد چنین دستگاهی به عنوان تریستور صحبت کنیم. تریستور یک دستگاه نیمه هادی دوپایدار با سه یا چند پیوند یکسو کننده متقابل است. از نظر عملکرد می توان آنها را به کلیدهای الکترونیکی نسبت داد. اما یک ویژگی در تریستور وجود دارد، برخلاف یک کلید معمولی، نمی تواند به حالت بسته برود. بنابراین، معمولاً می توان آن را تحت نام - کلید کاملاً مدیریت نشده پیدا کرد.

شکل یک نمای معمول از یک تریستور را نشان می دهد. این شامل چهار نوع هدایت الکتریکی متناوب در مناطق نیمه هادی است و دارای سه خروجی است: آند، کاتد و الکترود کنترل.
آند با لایه p بیرونی تماس دارد و کاتد با لایه n بیرونی تماس دارد.
می توانید حافظه انتقال p-n را تازه کنید.

طبقه بندی

بسته به تعداد خروجی ها، می توانید طبقه بندی تریستورها را نمایش دهید. در واقع، همه چیز بسیار ساده است: یک تریستور با دو سرب دینیستور نامیده می شود (به ترتیب، فقط یک آند و یک کاتد دارد). تریستور با سه و چهار لید را تریود یا تترود می نامند. همچنین تریستورهایی با تعداد زیادی از مناطق نیمه هادی متناوب وجود دارد. یکی از جالب ترین آنها یک تریستور متقارن (تریاک) است که در هر قطبیت ولتاژ روشن می شود.

اصل عملیات

به طور معمول، یک تریستور به شکل دو ترانزیستور متصل به یکدیگر ارائه می شود که هر کدام در حالت فعال عمل می کنند.

در ارتباط با این الگو، نواحی افراطی را می توان امیتر نامید و محل اتصال مرکزی کلکتور است.
برای درک نحوه عملکرد تریستور، ارزش نگاه کردن به مشخصه ولتاژ جریان را دارد.


یک ولتاژ مثبت کوچک به آند تریستور اعمال شد. انتقال امیتر در جهت رو به جلو و کلکتور در جهت مخالف روشن می شوند. (در واقع تمام ولتاژ روی آن خواهد بود). قسمت صفر تا یک مشخصه ولتاژ جریان تقریباً مشابه شاخه معکوس مشخصه دیود خواهد بود. این حالت را می توان حالت بسته تریستور نامید.
با افزایش ولتاژ آند، اکثر حامل ها در ناحیه پایه تزریق می شوند و در نتیجه الکترون ها و حفره ها را جمع می کنند که معادل اختلاف پتانسیل در محل اتصال کلکتور است. با افزایش جریان عبوری از تریستور، ولتاژ در محل اتصال کلکتور شروع به کاهش می کند. و هنگامی که به مقدار معینی کاهش یابد، تریستور ما به حالت مقاومت دیفرانسیل منفی می رود (بخش 1-2 در شکل).
پس از آن، هر سه انتقال در جهت رو به جلو تغییر می‌کنند و در نتیجه تریستور را به حالت باز منتقل می‌کنند (بخش 2-3 در شکل).
تریستور تا زمانی که محل اتصال کلکتور بایاس رو به جلو باشد باز می ماند. اگر جریان تریستور کاهش یابد، در نتیجه بازترکیب، تعداد حامل های غیر تعادلی در نواحی پایه کاهش می یابد و محل اتصال کلکتور در جهت مخالف جابه جا می شود و تریستور به حالت بسته می رود.
هنگامی که تریستور دوباره روشن می شود، مشخصه جریان-ولتاژ مشابه دو دیود متصل به سری خواهد بود. ولتاژ معکوس در این حالت توسط ولتاژ شکست محدود می شود.

پارامترهای کلی تریستورها

1. ولتاژ سوئیچحداقل ولتاژ آندی است که در آن تریستور به حالت روشن می رود.
2. ولتاژ جلوافت ولتاژ رو به جلو در حداکثر جریان آند است.
3. ولتاژ معکوسحداکثر ولتاژ مجاز در تریستور در حالت خاموش است.
4. حداکثر جریان رو به جلو مجازحداکثر جریان در حالت است.
5. جریان معکوس- جریان در حداکثر ولتاژ معکوس.
6. حداکثر جریان کنترل الکترود
7. زمان تاخیر روشن/خاموش
8. حداکثر اتلاف برق مجاز

نتیجه

بنابراین، یک بازخورد جریان مثبت در تریستور وجود دارد - افزایش جریان از طریق یک اتصال امیتر منجر به افزایش جریان از طریق اتصال امیتر دیگر می شود.
تریستور یک کلید کنترل کامل نیست. یعنی با عبور از حالت باز ، حتی اگر سیگنالی را برای انتقال کنترل متوقف کنید ، در صورتی که جریانی بالاتر از مقدار مشخصی ، یعنی جریان نگهدارنده تامین شود ، در آن باقی می ماند.

تریستور - یک جزء الکترونیکی ساخته شده بر اساس مواد نیمه هادی، می تواند از سه یا چند اتصال p-n تشکیل شده باشد و دارای دو حالت پایدار است: بسته (رسانایی کم)، باز (رسانایی بالا).

این یک فرمول خشک برای کسانی است که تازه شروع به کار کرده اند کارشناسی ارشد مهندسی برق y، اصلاً چیزی نمی گوید. بیایید نگاهی به اصل عملکرد این قطعه الکترونیکی برای افراد معمولی، به اصطلاح، برای ساختگی ها، و جایی که می توان آن را اعمال کرد، بیندازیم. در واقع، این یک آنالوگ الکترونیکی از سوئیچ هایی است که هر روز استفاده می کنید.

انواع مختلفی از این عناصر با ویژگی ها و کاربردهای متفاوت وجود دارد. یک تریستور معمولی تک کاره را در نظر بگیرید.

روش تعیین در نمودارها در شکل 1 نشان داده شده است.

عنصر الکترونیکی نتایج زیر را دارد:

• ترمینال مثبت آند؛
• ترمینال منفی کاتد؛
• الکترود کنترل G.

اصل عملکرد تریستور

کاربرد اصلی این نوع المان ها ایجاد کلیدهای تریستور قدرتی بر اساس آنها برای کلیدزنی جریان های بالا و تنظیم آنها می باشد. روشن شدن توسط یک سیگنال ارسال شده به الکترود کنترل انجام می شود. در این حالت المنت به طور کامل قابل کنترل نیست و برای بستن آن باید اقدامات تکمیلی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که ولتاژ به صفر می رسد.

اگر بگوییم چگونه تریستور به زبان ساده کار می کند ، بر اساس قیاس با دیود ، می تواند جریان را فقط در یک جهت هدایت کند ، بنابراین هنگام اتصال آن به قطبیت صحیح را رعایت کنید... هنگامی که ولتاژ به آند و کاتد اعمال می شود، این عنصر تا لحظه ای که سیگنال الکتریکی مربوطه به الکترود کنترل اعمال شود، بسته باقی می ماند. حال بدون توجه به وجود یا عدم وجود سیگنال کنترل، حالت خود را تغییر نمی دهد و باز می ماند.

شرایط بستن تریستور:

1. سیگنال را از الکترود کنترل بردارید.
2. ولتاژ کاتد و آند را به صفر برسانید.

برای شبکه های جریان متناوب، تحقق این شرایط مشکل خاصی ایجاد نمی کند. ولتاژ سینوسی با تغییر از یک مقدار دامنه به مقدار دیگر، به مقدار صفر کاهش می یابد و اگر در این لحظه سیگنال کنترلی وجود نداشته باشد، تریستور بسته می شود.

در مورد استفاده از تریستور در مدارهای DC از روش های مختلفی برای کلیدزنی اجباری (بستن تریستور) استفاده می شود که رایج ترین آنها استفاده از خازن هایی است که از قبل شارژ شده است. مدار خازن به مدار کنترل تریستور متصل است. هنگامی که یک خازن به مدار وصل می شود، تخلیه ای برای تریستور رخ می دهد، جریان تخلیه خازن بر خلاف جریان رو به جلو تریستور است که منجر به کاهش جریان در مدار به صفر می شود و تریستور بسته خواهد شد

شاید فکر کنید استفاده از تریستور غیر قابل توجیه است، آیا استفاده از کلید معمولی راحت تر نیست؟ مزیت بزرگ تریستور این است که به شما امکان می دهد با استفاده از یک سیگنال کنترل ناچیز اعمال شده به مدار کنترل، جریان های عظیمی را در مدار آند-کاتد سوئیچ کنید. در این مورد، قوس الکتریکی رخ نمی دهد، که برای قابلیت اطمینان و ایمنی کل مدار مهم است.

نمودار اتصال

مدار کنترل ممکن است متفاوت به نظر برسد، اما در ساده ترین حالت، مدار سوئیچ تریستور دارای شکل نشان داده شده در شکل 2 است.

یک لامپ به آند متصل است L و ترمینال مثبت منبع تغذیه G توسط کلید K2 به آن وصل می شود.B کاتد به منفی منبع تغذیه متصل می شود.

پس از تامین برق توسط سوئیچ K2، ولتاژ باتری به آند و کاتد اعمال می شود، اما تریستور بسته می ماند، لامپ روشن نمی شود. برای روشن کردن لامپ، باید دکمه K1 را فشار دهید، سیگنال از طریق مقاومت R به الکترود کنترل تغذیه می شود، کلید تریستور حالت خود را به حالت باز تغییر می دهد و لامپ روشن می شود. مقاومت جریان عرضه شده به دروازه را محدود می کند. فشردن مجدد دکمه K1 تاثیری در وضعیت مدار ندارد.

برای بستن کلید الکترونیکی باید مدار را با کلید K2 از منبع تغذیه جدا کنید. این نوع قطعات الکترونیکی بسته می شوند و در صورت کاهش ولتاژ تغذیه در آند به مقدار معینی که بستگی به ویژگی های آن دارد. این روشی است که می توانید نحوه عملکرد تریستور برای آدمک ها را توصیف کنید.

مشخصات فنی

ویژگی های اصلی شامل موارد زیر است:

عناصر در نظر گرفته شده، علاوه بر کلیدهای الکترونیکی، اغلب در تنظیم کننده های برق مورد استفاده قرار می گیرند، که به شما امکان می دهد با تغییر مقادیر متوسط ​​و موثر جریان متناوب، برق عرضه شده به بار را تغییر دهید. مقدار جریان با تغییر لحظه ای که سیگنال باز شدن به تریستور اعمال می شود (با تغییر زاویه باز شدن) تنظیم می شود. زاویه باز (تنظیم) زمان از شروع نیم چرخه تا لحظه باز شدن تریستور است.

انواع داده اجزای الکترونیکی

انواع مختلفی از تریستورها وجود دارد، اما رایج ترین آنها، علاوه بر مواردی که در بالا به آنها اشاره کردیم، موارد زیر است:

• عنصر دینیستور، کموتاسیون آن زمانی اتفاق می افتد که مقدار مشخصی از مقدار ولتاژ اعمال شده بین آند و کاتد به دست می آید.
• تریاک
• یک اپتوتریستور که جابجایی آن توسط یک سیگنال نور انجام می شود.

تریاک ها

من می خواهم در مورد triacs با جزئیات بیشتر صحبت کنم. همانطور که قبلا ذکر شد، تریستورها می توانند جریان را فقط در یک جهت هدایت کنند، بنابراین، هنگامی که در مدار جریان متناوب نصب می شود، چنین مداری یک نیم چرخه ولتاژ اصلی را تنظیم می کند. برای تنظیم هر دو نیم پریود، لازم است تریستور دیگری را در ضد موازی نصب کنید یا مدارهای خاصی را با استفاده از دیودهای قدرتمند یا پل های دیودی اعمال کنید. همه اینها مدار را پیچیده می کند و آن را دست و پا گیر و غیر قابل اعتماد می کند.

برای چنین مواردی بود که تریاک اختراع شد. بیایید در مورد آن و نحوه عملکرد آن برای آدمک ها صحبت کنیم. تفاوت اصلی بین تریاک هااز عناصر مورد بحث در بالا، توانایی عبور جریان در هر دو جهت است. در واقع این دو تریستور با کنترل مشترک هستند که به صورت ضد موازی به هم متصل شده اند (شکل 3A).

نام گرافیکی مرسوم این قطعه الکترونیکی در شکل نشان داده شده است. 3 V. لازم به ذکر است که نامیدن پایانه های برق آند و کاتد صحیح نخواهد بود، زیرا جریان را می توان در هر جهتی هدایت کرد، بنابراین آنها را با T1 و T2 نشان می دهند. الکترود کنترل G نامگذاری شده است. برای باز کردن تریاک، لازم است یک سیگنال کنترل به پین ​​مربوطه اعمال شود. شرایط انتقال یک تریاک از یک حالت به حالت دیگر و برگشت در شبکه های AC با روش های کنترلی که در بالا بحث شد تفاوتی ندارد.

این نوع قطعات الکترونیکی در بخش صنعتی، وسایل خانگی و ابزار برقی برای کنترل جریان روان استفاده می شود. این کنترل موتورهای الکتریکی، عناصر گرمایش، شارژرها است.

در پایان، می خواهم بگویم که هم تریستورها و هم تریاک ها، جریان های قابل توجهی را سوئیچ می کنند، ابعاد بسیار کمی دارند، در حالی که قدرت حرارتی قابل توجهی در مورد آنها آزاد می شود. به عبارت ساده، آنها بسیار داغ می شوند، بنابراین، برای محافظت از عناصر از گرمای بیش از حد و شکست حرارتی، از یک سینک حرارتی استفاده می کنند که در ساده ترین حالت یک رادیاتور آلومینیومی است.