Tiristor - princip rada, uređaj i upravljački krug. Moderni tiristori za isključivanje struje

♦ Kao što smo već saznali, tiristor je poluvodički uređaj koji ima svojstva električnog ventila. Tiristor s dva izvoda (A - anoda, K - katoda) , ovo je dinistor. Tiristor s tri priključka (A – anoda, K – katoda, Ue – kontrolna elektroda) , ovo je tiristor, ili se u svakodnevnom životu jednostavno naziva tiristor.

♦ Upravljačkom elektrodom (pod određenim uvjetima) možete promijeniti električno stanje tiristora, odnosno prebaciti ga iz stanja "isključeno" u stanje "uključeno".
Tiristor se otvara ako napon između anode i katode premaši 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 želite, sve dok se na njega dovodi 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 zadržavanja Iud.
• — dovođenjem blokirnog napona na upravljačku elektrodu (samo za tiristore za isključivanje).

Tiristor također može ostati u zatvorenom stanju bilo koje vrijeme dok ne stigne okidački impuls.
Tiristori i dinistori rade u krugovima istosmjerne i izmjenične struje.

Rad dinistora i tiristora u istosmjernim krugovima.

Pogledajmo neke praktične primjere.
Prvi primjer korištenja dinistora je generator zvuka za opuštanje .

Koristimo ga kao dinistor KN102A-B.

♦ Generator radi na sljedeći način.
Kada se pritisne tipka Kn, kroz otpornike R1 i R2 Kondenzator se postupno puni S(+ baterije – zatvoreni kontakti tipke 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 postigne napon pri kojem se dinistor probija, kroz zavojnicu telefonske kapsule (C - telefonska zavojnica - dinistor - C) prolazi impuls struje pražnjenja kondenzatora. Iz telefona se čuje klik, kondenzator se ispraznio. Zatim se kondenzator C ponovno puni i proces se ponavlja.
Učestalost ponavljanja klikova ovisi o kapacitetu kondenzatora i vrijednosti otpora otpornika R1 i R2.
♦ Uz vrijednosti napona, otpornika i kondenzatora prikazane na dijagramu, frekvencija zvučnog signala pomoću otpornika R2 može se mijenjati unutar 500 – 5000 herc. Telefonska kapsula mora se koristiti sa zavojnicom niske impedancije 50 – 100 Ohma, ne više, na primjer telefonska kapsula TK-67-N.
Telefonska kapsula mora biti spojena s ispravnim polaritetom, inače neće raditi. Na kapsuli se nalazi oznaka + (plus) i – (minus).

♦ Ova shema (slika 1) ima jedan nedostatak. Zbog velikog širenja parametara dinistora KN102(različiti probojni napon), u nekim će slučajevima biti potrebno povećati napon napajanja na 35-45 volti, što nije uvijek moguće i prikladno.

Upravljački uređaj sastavljen na tiristoru za uključivanje i isključivanje opterećenja pomoću jednog gumba prikazan je na slici 2.

Uređaj radi na sljedeći način.
♦ U početnom stanju tiristor je zatvoren i lampica ne svijetli.
Pritisnite tipku Kn za 1 – 2 sekunde. Kontakti gumba su otvoreni, katodni krug tiristora je prekinut.

U ovom trenutku kondenzator S napunjen iz izvora struje kroz otpornik R1. Napon na kondenzatoru doseže U napajanje.
Otpustite tipku Kn.
U ovom trenutku kondenzator se prazni kroz krug: otpornik R2 - upravljačka elektroda tiristora - katoda - zatvoreni kontakti tipke Kn - kondenzator.
Struja će teći u krugu upravljačke elektrode, tiristora "otvorit će se".
Pali se svjetlo i duž kruga: plus baterije - opterećenje u obliku žarulje - tiristor - zatvoreni kontakti gumba - minus baterije.
Krug će ostati u ovom stanju onoliko dugo koliko želite. .
U ovom stanju, kondenzator se prazni: otpornik R2, prijelazna upravljačka elektroda - tiristorska katoda, kontakti tipke Kn.
♦ Za gašenje žarulje kratko pritisnite tipku Kn. U tom slučaju dolazi do prekida glavnog strujnog kruga napajanja žarulje. Tiristor "zatvara". Kada su kontakti gumba zatvoreni, tiristor će ostati u zatvorenom stanju, jer na upravljačkoj 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 spomenuto, dinistor i tiristor imaju svoje tranzistorski analogni .

Tiristorski analogni krug sastoji se od dva tranzistora i prikazan je na slici 3.
Tranzistor Tr 1 ima p-n-p vodljivost, tranzistor Tr 2 ima n-p-n provodljivost. Tranzistori mogu biti germanijski ili silicijski.

Tiristorski analog 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 upravljačku elektrodu, Ue2 - drugu upravljačku elektrodu.

Ako se ne koriste kontrolne elektrode, tada će to biti dinistor, s elektrodama A - anoda i K - katoda .

♦ Par tranzistora, za analog tiristora, potrebno je odabrati iste snage sa strujom i naponom većim od potrebnih za rad uređaja. Analogni parametri tiristora (napon proboja Unp, struja zadržavanja Iyd) , ovisit će o svojstvima korištenih tranzistora.

♦ Za stabilniji analogni rad, u krug se dodaju otpornici R1 i R2. I pomoću otpornika R3 probojni napon se može podešavati Upr i držanje 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, dobivate uređaj s različitim svojstvima (Slika 5) .

Napon napajanja takvog sklopa bit će od 5 do 15 volti. Promjena vrijednosti otpornika R3 i R5 Možete promijeniti ton zvuka i radni napon generatora.

Promjenjivi otpornik R3 Probojni napon analoga odabire se 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 premaši 1 amper, zaštita će raditi.

Stabilizator se sastoji od:

• - upravljački element - zener dioda KS510, koji određuje izlazni napon;
• - aktuatorski tranzistori KT817A, KT808A, djelujući kao regulator napona;
• - otpornik se koristi kao senzor preopterećenja R4;
• — zaštitni mehanizam aktuatora koristi analogni dinistor, na tranzistorima KT502 i KT503.

♦ Na ulazu stabilizatora nalazi se kondenzator kao filtar C1. Otpornik R1 postavlja se stabilizacijska struja zener diode KS510, veličina 5 – 10 mA. Napon na zener diodi trebao bi biti 10 volti.
Otpornik R5 postavlja početni način stabilizacije izlaznog napona.

Otpornik R4 = 1,0 Ohm, spojen je u seriju na strujni krug opterećenja. Što je veća struja opterećenja, to je veći napon proporcionalan struji oslobođen preko njega.

U početnom stanju, kada je opterećenje na izlazu stabilizatora malo ili isključeno, tiristorski analog je zatvoren. Napon od 10 volti primijenjen na njega (iz zener diode) nije dovoljan za kvar. U ovom trenutku pada napon na otporniku R4 gotovo jednaka nuli.
Ako postupno povećavate struju opterećenja, pad napona na otporniku će se povećati R4. Pri određenom naponu na R4 probija se analog tiristora i uspostavlja se napon između točke Točka1 a zajednička žica jednaka 1,5 - 2,0 volta.
Ovo je napon prijelaza anoda-katoda otvorenog analoga tiristora.

U isto vrijeme svijetli LED D1, označavajući hitan slučaj. Napon na izlazu stabilizatora, u ovom trenutku, bit će jednak 1,5 - 2,0 volta.
Da biste vratili normalan rad stabilizatora, morate isključiti opterećenje i pritisnuti gumb Kn, ponovno postavljanje sigurnosne brave.
Na izlazu stabilizatora ponovno će biti napon 9 volti, i LED će se ugasiti.
Podešavanje otpornika R3, možete odabrati radnu struju zaštite od 1 ampera ili više . Tranzistori T1 i T2 Može se montirati na jedan radijator bez izolacije. Sam radijator treba biti izoliran od kućišta.

U dijagramima i tehničkoj dokumentaciji često se koriste različiti pojmovi i simboli, ali svi električari početnici ne znaju njihovo značenje. Predlažemo da razgovaramo o tome koja je snaga tiristori za zavarivanje, njihov princip rada, karakteristike i označavanje ovih uređaja.

Što je tiristor i njihove vrste

Mnogi su vidjeli tiristore u vijencu "Running Fire", ovo je najjednostavniji primjer opisanog uređaja i kako radi. Silikonski ispravljač ili tiristor vrlo je 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 (uređaji AC ispravljača ili dinistori), oznaka na dijagramima je često ista - to se smatra analogom ispravljača.

Fotografija – dijagram vatrenog vijenca

Tamo su:

• ABB tiristori za isključivanje (GTO),
• standardni SEMIKRON,
• snažan lavinski tip TL-171,
• optokapleri (recimo TO 142-12.5-600 ili MTOTO 80 modul),
• simetrični TS-106-10,
• niske frekvencije MTT,
• triac BTA 16-600B ili VT za perilice rublja,
• frekvencija TBC,
• strani TPS 08,
• TYN 208.

Ali u isto vrijeme, tranzistori tipa IGBT ili IGCT koriste se za visokonaponske uređaje (peći, alatni strojevi i druga industrijska automatizacija).

Fotografija – Tiristor

No, za razliku od diode, koja je dvoslojni (PN) tranzistor (PNP, NPN), tiristor se sastoji od četiri sloja (PNPN), a ovaj poluvodički element sadrži tri p-n spoja. U tom slučaju diodni ispravljači postaju manje učinkoviti. To dobro pokazuje upravljački krug tiristora, kao i bilo koji priručnik za električare (na primjer, u knjižnici možete besplatno pročitati knjigu autora Zamjatina).

Tiristor je jednosmjerni pretvarač izmjenične struje, što znači da provodi struju samo u jednom smjeru, ali za razliku od diode, uređaj može raditi kao prekidač otvorenog kruga ili kao istosmjerna ispravljačka dioda. Drugim riječima, poluvodički tiristori mogu raditi samo u sklopnom načinu rada i ne mogu se koristiti kao uređaji za pojačanje. Ključ na tiristoru se ne može sam pomaknuti u zatvoreni položaj.

Silicijskim upravljanim ispravljačem jedan je od nekoliko energetskih poluvodičkih uređaja, zajedno s trijacima, AC diodama i jednospojnim tranzistorima, koji se mogu vrlo brzo prebaciti iz jednog načina rada u drugi. Takav tiristor naziva se brzi. Naravno, klasa uređaja ovdje igra veliku ulogu.

Primjena tiristora

Svrha tiristora može biti vrlo različita, na primjer, vrlo su popularni domaći pretvarač za zavarivanje koji koristi tiristore, punjač za automobil (tiristor u napajanju), pa čak i generator. S obzirom na to 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 paljenja za motocikle.

Opis dizajna i principa rada

Tiristor se sastoji od tri dijela: "Anode", "Katode" i "Ulaza", koji se sastoji od tri p-n spoja koji se mogu prebacivati ​​između "ON" i "OFF" položaja vrlo velikom brzinom. Ali u isto vrijeme, također se može prebaciti iz položaja "ON" na različita trajanja, tj. tijekom nekoliko poluciklusa, kako bi se isporučila određena količina energije opterećenju. Rad tiristora može se bolje objasniti pretpostavkom da će se sastojati od dva međusobno povezana tranzistora, poput para komplementarnih regenerativnih sklopki.

Najjednostavniji mikro krugovi pokazuju dva tranzistora, koji su kombinirani na takav način da struja kolektora, nakon naredbe "Start", teče u kanale NPN tranzistora TR 2 izravno 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 kolektor-emitera drugog tranzistora. To 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 čimbenika. 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

Da biste započeli raspravu o ovoj složenoj temi, pogledajte dijagram strujno-naponskih karakteristika tiristora:

Foto - karakteristike strujno-naponske karakteristike tiristora

1. Segment između 0 i (Vo,IL) u potpunosti odgovara izravnom zaključavanju uređaja;
2. U odjeljku Vvo, tiristor je u položaju "ON";
3. Segment između zona (Vvo, IL) i (Vn,In) je prijelazni položaj u uključenom stanju tiristora. Upravo u tom području dolazi do takozvanog efekta dinistora;
4. Zauzvrat, točke (Vn,In) pokazuju na grafikonu izravno otvaranje uređaja;
5. Točke 0 i Vbr su dio gdje je tiristor isključen;
6. Nakon toga slijedi segment Vbr - označava obrnuti način kvara.

Naravno, moderne visokofrekventne radiokomponente u krugu mogu beznačajno utjecati na strujno-naponske karakteristike (hladnjaci, otpornici, releji). Također, simetrični fototiristori, SMD zener diode, optotiristori, triode, optokapleri, optoelektronički i drugi moduli mogu imati različite strujno-naponske karakteristike.

Foto - strujno-naponska karakteristika tiristora

Osim toga, skrećemo vašu pozornost 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 može se spojiti samo na tzv. tester. Dijagram pomoću kojeg se takav uređaj može sastaviti prikazan je u nastavku:

Fotografija – tiristorski tester

Prema opisu, na anodu je potrebno dovesti pozitivan napon, a na katodu negativan napon. Vrlo je važno koristiti vrijednost koja odgovara razlučivosti tiristora. Na crtežu su prikazani otpornici s nazivnim naponom od 9 do 12 volti, što znači da je napon ispitivača nešto veći od napona tiristora. Nakon što ste sastavili uređaj, možete početi provjeravati ispravljač. Za uključivanje morate pritisnuti tipku koja šalje pulsne signale.

Ispitivanje tiristora je vrlo jednostavno, gumb nakratko šalje signal otvaranja (pozitivan u odnosu na katodu) kontrolnoj elektrodi. Nakon toga, ako se upale žaruljice na tiristoru, uređaj se smatra neispravnim, ali snažni uređaji ne reagiraju uvijek odmah nakon dolaska opterećenja.

Foto - tester krug za tiristore

Osim provjere uređaja, preporuča 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

Tehnički podaci

Razmotrimo tehničke parametre tiristora serije KU 202e. Ova serija predstavlja kućne uređaje male snage, čija je glavna upotreba ograničena na kućanske aparate: koristi se za rad električnih peći, grijača itd.

Donji crtež prikazuje pinout i glavne dijelove tiristora.

Fotografija – ku 202

1. Postavite obrnuti napon uključenog stanja (maks.) 100 V
2. Zatvoreni napon 100 V
3. Puls u otvorenom položaju – 30 A
4. Ponovljeni puls u otvorenom položaju 10 A
5. Srednji napon<=1,5 В
6. Napon bez otključavanja >=0,2 V
7. Postavite struju u otvoreni položaj<=4 мА
8. Povratna struja<=4 мА
9. Struja otključavanja konstantnog tipa<=200 мА
10. Postavite konstantan napon<=7 В
11. Na vrijeme<=10 мкс
12. Vrijeme isključivanja<=100 мкс

Uređaj se uključuje unutar mikrosekundi. Ako trebate zamijeniti opisani uređaj, obratite se prodajnom savjetniku u trgovini električnim proizvodima - on će moći odabrati analogni prema dijagramu.

Fotografija – tiristor Ku202n

Cijena tiristora ovisi o njegovoj marki i karakteristikama. Preporučujemo kupnju domaćih uređaja - oni su izdržljiviji i pristupačniji. Na spontanim tržištima možete kupiti visokokvalitetni, moćni pretvarač za do stotinu rubalja.

Da bismo jasno zamislili rad, potrebno je dati ideju o suštini rada tiristora.

Upravljani vodič koji se sastoji od četiri poluvodička spoja P-N-P-N. Njegov princip rada sličan je principu diode i provodi se kada se električna struja dovodi do upravljačke elektrode.

Prolaz struje kroz tiristor moguć je samo ako je potencijal anode veći od potencijala katode. Struja kroz tiristor prestaje prolaziti kada vrijednost struje padne na prag zatvaranja. Struja koja teče do upravljačke elektrode ne utječe na vrijednost struje u glavnom dijelu tiristora i, osim toga, ne treba stalnu podršku u glavnom stanju tiristora, potrebno je samo za otvaranje tiristora.

Postoji nekoliko odlučujućih karakteristika tiristora

U otvorenom stanju, povoljnom za funkciju prijenosa struje, tiristor karakteriziraju sljedeći pokazatelji:

• Pad napona, određuje se kao napon praga pomoću unutarnjeg otpora.
• Najveća dopuštena vrijednost struje je do 5000 A, efektivna vrijednost tipična za najjače komponente.

U zaključanom stanju tiristora je:

• Izravni najveći dopušteni napon (veći od 5000A).
• Općenito, vrijednosti napona naprijed i nazad su iste.
• Vrijeme isključivanja ili vrijeme s minimalnom vrijednošću tijekom kojeg tiristor nije pod utjecajem pozitivne vrijednosti anodnog napona u odnosu na katodu, inače će se tiristor spontano otključati.
• Upravljačka strujna karakteristika otvorenog glavnog dijela tiristora.

Postoje tiristori dizajnirani za rad u krugovima dizajniranim za niske frekvencije i za krugove s visokim frekvencijama. To su takozvani tiristori velike brzine, njihov opseg primjene je dizajniran za nekoliko kiloherca. Tiristori velike brzine karakteriziraju korištenje nejednakih napona naprijed i natrag.

Za povećanje konstantne vrijednosti napona

Riža. broj 1. Gabaritne priključne mjere i crtež tiristora. m 1, m 2 – kontrolne točke na kojima se mjeri pulsni napon u otvorenom stanju. L 1 min – najmanji zračni raspor (udaljenost) u zraku između priključaka anode i kontrolne elektrode; L 2 min – minimalna udaljenost duljina prolaza struje curenja između terminala.

Vrste tiristora

• – diodni tiristor, ima dva izvoda anodu i katodu.
• SCR - triodni tiristor opremljen je dodatnom upravljačkom elektrodom.
• Triac je simetrični tiristor; to je protuserijski spoj tiristora i ima sposobnost propuštanja struje u smjeru naprijed i nazad.

Riža. broj 2. Struktura (a) i strujno-naponska karakteristika (volt-amperska karakteristika) tiristora.

Tiristori su dizajnirani za rad u krugovima s različitim frekvencijskim granicama, u normalnim primjenama tiristori se mogu spojiti na diode, koje su spojene uzastopno, ovo se svojstvo koristi za povećanje istosmjernog napona koji komponenta može izdržati u izvan stanja. Za napredne sklopove koristi se tiristorGTO (Vrata Skretanje Oee – tiristor koji se može zaključati), potpuno je upravljiv. Njegovo zaključavanje se događa preko kontrolne elektrode. Korištenje tiristora ove vrste našlo je primjenu u vrlo snažnim pretvaračima, jer može proći velike struje.

Napišite komentare, dodatke članku, možda sam nešto propustio. Pogledajte, bit će mi drago ako pronađete 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 međusobno povezanih ispravljačkih spojeva. Po funkcionalnosti se mogu usporediti s elektroničkim ključevima. Ali postoji jedna značajka u tiristoru: ne može ići u zatvoreno stanje, za razliku od običnog ključa. Stoga se obično može pronaći pod nazivom - nepotpuno upravljani ključ.

Slika prikazuje tipičan pogled na tiristor. Sastoji se od četiri izmjenične vrste električne vodljivosti poluvodičkih područja i ima tri terminala: anodu, katodu i kontrolnu elektrodu.
Anoda je u kontaktu s vanjskim p-slojem, katoda je u kontaktu s vanjskim n-slojem.
Možete osvježiti svoje sjećanje o p-n spoju.

Klasifikacija

Ovisno o broju pinova, može se izvesti klasifikacija tiristora. U biti, sve je vrlo jednostavno: tiristor s dva terminala naziva se dinistor (prema tome, ima samo anodu i katodu). Tiristori s tri i četiri izvoda nazivaju se triodni ili tetrodni. Postoje i tiristori s velikim brojem izmjeničnih poluvodičkih područja. Jedan od najzanimljivijih je simetrični tiristor (triac), koji se uključuje na bilo kojem polaritetu napona.

Princip rada

Tipično, tiristor je predstavljen kao dva tranzistora međusobno povezana, od kojih svaki radi u aktivnom načinu rada.

U vezi s ovim uzorkom, vanjske regije mogu se nazvati emiterima, a središnji spoj se može nazvati kolektorima.
Da biste razumjeli kako radi tiristor, trebali biste pogledati karakteristiku strujnog napona.


Na anodu tiristora dovodi se mali pozitivni napon. Emiterski spojevi su spojeni u smjeru naprijed, a kolektorski spojevi u obrnutom smjeru. (u biti će sva napetost biti na njemu). Odsjek od nule do jedan na strujno-naponskoj karakteristici bit će približno sličan obrnutoj grani diodne karakteristike. Ovaj način rada može se nazvati način rada zatvorenog tiristora.
Kako anodni napon raste, glavni nositelji se ubrizgavaju u bazno područje, akumulirajući tako elektrone i šupljine, što je ekvivalentno razlici potencijala na kolektorskom spoju. Kako struja kroz tiristor raste, napon na kolektorskom spoju počet će se 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 će se tiristor prebaciti u otvoreno stanje (odjeljak 2-3 na slici).
Tiristor će ostati u otvorenom stanju sve dok je kolektorski spoj nagnut u smjeru prema naprijed. Ako se struja tiristora smanji, tada će se kao rezultat rekombinacije smanjiti broj neravnotežnih nositelja u baznim područjima, a kolektorski spoj će biti prednapon u suprotnom smjeru, a tiristor će prijeći u isključeno stanje.
Kada se tiristor uključi obrnuto, strujno-naponska karakteristika bit će slična onoj od dvije serijski spojene diode. Povratni napon bit će u ovom slučaju ograničen naponom proboja.

Opći parametri tiristora

1. Napon uključivanja- ovo je minimalni anodni napon pri kojem tiristor prelazi u uključeno stanje.
2. Napon naprijed je prednji pad napona pri maksimalnoj anodnoj struji.
3. Obrnuti napon- ovo je najveći dopušteni napon na tiristoru u zatvorenom stanju.
4. Najveća dopuštena prednja struja- ovo je maksimalna struja u otvorenom stanju.
5. Povratna struja- struja pri maksimalnom obrnutom naponu.
6. Maksimalna kontrolna struja elektrode
7. Vrijeme odgode uključivanja/isključivanja
8. Najveća dopuštena disipacija snage

Zaključak

Dakle, u tiristoru postoji pozitivna strujna povratna veza - povećanje struje kroz jedan emiterski spoj dovodi do povećanja struje kroz drugi emiterski spoj.
Tiristor nije potpuna upravljačka sklopka. Odnosno, nakon što se prebaci u otvoreno stanje, ostaje u njemu čak i ako prestanete slati signal upravljačkom prijelazu, ako se dovodi struja iznad određene vrijednosti, odnosno struja zadržavanja.

Tiristor je elektronička komponenta izrađena od poluvodičkih materijala, može se sastojati od tri ili više p-n spojeva i ima dva stabilna stanja: zatvoreno (niska vodljivost), otvoreno (visoka vodljivost).

Ovo je suha formulacija za one koji tek počinju magistar elektrotehnike uh, ne govori apsolutno ništa. Pogledajmo princip rada ove elektroničke komponente za obične ljude, da tako kažemo, za lutke, i gdje se može koristiti. U biti, to je elektronički ekvivalent prekidačima koje koristite svaki dan.

Postoji mnogo vrsta ovih elemenata, s različitim karakteristikama i različitim primjenama. Razmotrimo obični tiristor s jednom operacijom.

Metoda označavanja na dijagramima prikazana je na slici 1.

Elektronički element ima sljedeće zaključke:

• pozitivni terminal anode;
• negativni terminal katode;
• kontrolna elektroda G.

Princip rada tiristora

Glavna primjena ove vrste elemenata je stvaranje na njihovoj osnovi energetskih tiristorskih sklopki za prebacivanje velikih struja i njihovu regulaciju. Uključivanje se provodi signalom koji se prenosi na upravljačku elektrodu. U ovom slučaju, element nije u potpunosti kontroliran, 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 rječnikom, tada, analogno diodi, može provoditi struju samo u jednom smjeru, tako da kada ga spajate trebate obratite pažnju na ispravan polaritet. Kada se napon primijeni na anodu i katodu, ovaj element će ostati zatvoren dok se odgovarajući električni signal ne primijeni na kontrolnu elektrodu. Sada, bez obzira na prisutnost ili odsutnost kontrolnog signala, neće promijeniti svoje stanje i ostat će otvoren.

Uvjeti zatvaranje tiristora:

1. Uklonite signal s kontrolne elektrode;
2. Smanjite napon na katodi i anodi na nulu.

Za AC mreže ispunjavanje ovih uvjeta ne predstavlja posebne poteškoće. Sinusoidalni 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 uporabe tiristora u krugovima istosmjerne struje, koristi se niz metoda za prisilnu komutaciju (zatvaranje tiristora), a najčešća je uporaba kondenzatora koji je prethodno nabijen. Krug s kondenzatorom spojen je na upravljački krug tiristora. Kada je kondenzator spojen na krug, doći će do pražnjenja tiristora, struja pražnjenja kondenzatora bit će usmjerena suprotno od prednje struje tiristora, što će dovesti do smanjenja struje u krugu na nulu i tiristor će se zatvoriti.

Možda mislite da je uporaba tiristora neopravdana; nije li lakše koristiti običnu sklopku? Velika prednost tiristora je u tome što vam omogućuje prebacivanje velikih struja u krugu anoda-katoda pomoću zanemarivog upravljačkog signala 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 onaj prikazan na slici 2.

Na anodu je pričvršćena žarulja L, a sklopka K2 povezuje pozitivni izvod izvora struje G. B. Katoda je spojena na negativni izvod izvora napajanja.

Nakon napajanja prekidačem K2, napon akumulatora će se primijeniti na anodu i katodu, ali tiristor ostaje zatvoren i lampica ne svijetli. Da biste uključili lampu, potrebno je pritisnuti tipku K1, signal kroz otpor R će biti poslan na upravljačku elektrodu, tiristorska sklopka će promijeniti stanje u otvoreno i lampica će zasvijetliti. Otpor ograničava struju koja se dovodi do kontrolne elektrode. Ponovni pritisak tipke K1 nema nikakvog utjecaja na stanje kruga.

Da biste zatvorili elektronički ključ, morate isključiti krug iz izvora napajanja pomoću prekidača K2. Ova vrsta elektroničke komponente će se isključiti ako napon napajanja na anodi padne na određenu vrijednost, koja ovisi o njezinim karakteristikama. Ovako možete opisati kako radi tiristor za lutke.

Karakteristike

Glavne karakteristike uključuju sljedeće:

Elementi koji se razmatraju, osim elektroničkih ključeva, često se koriste u regulatorima snage, koji omogućuju promjenu snage koja se isporučuje opterećenju promjenom prosječnih i efektivnih vrijednosti izmjenične struje. Vrijednost struje se regulira promjenom trenutka u kojem se signal otvaranja dovodi na tiristor (promjenom kuta otvaranja). Kut otvaranja (regulacije) je vrijeme od početka poluciklusa do trenutka otvaranja tiristora.

Vrste podataka elektroničkih komponenti

Postoji mnogo različitih vrsta tiristora, ali najčešći, uz one o kojima smo gore govorili, su sljedeći:

• dinistorski element, čije se prebacivanje događa kada se postigne određena vrijednost napona između anode i katode;
• triak;
• optotiristor, čije se uključivanje vrši svjetlosnim signalom.

Trijaci

Želio bih se detaljnije osvrnuti na trijake. Kao što je ranije spomenuto, tiristori mogu provoditi struju samo u jednom smjeru, stoga, kada su ugrađeni u krug izmjenične struje, takav krug regulira jedan poluciklus mrežnog napona. Za regulaciju oba poluciklusa potrebno je instalirati još jedan tiristor jedan uz drugog ili koristiti posebne krugove pomoću snažnih dioda ili diodnih mostova. Sve to komplicira shemu, čineći je glomaznom i nepouzdanom.

Upravo je za takve slučajeve izumljen triac. Razgovarajmo o tome i principu rada za lutke. Glavna razlika između triaca od gore razmotrenih elemenata leži u sposobnosti prolaska struje u oba smjera. U suštini, to su dva tiristora sa zajedničkom regulacijom, međusobno povezana (slika 3 A).

Grafički simbol za ovu elektroničku komponentu prikazan je na sl. 3 V. Treba napomenuti da neće biti ispravno nazvati priključke za napajanje anodom i katodom, budući da se struja može voditi u bilo kojem smjeru, pa su označeni T1 i T2. Upravljačka elektroda označena je G. Za otvaranje triaka potrebno je primijeniti upravljački signal na odgovarajući izlaz. Uvjeti za prijelaz triaka iz jednog stanja u drugo i natrag u AC mrežama ne razlikuju se od gore razmotrenih kontrolnih metoda.

Ova vrsta elektroničkih komponenti koristi se u proizvodnom sektoru, kućanskim aparatima i električnim alatima za kontinuiranu regulaciju struje. Ovo je kontrola elektromotora, grijaćih tijela, punjača.

Zaključno, želio bih reći da i tiristori i triac, 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 toplinskog sloma koriste hladnjak, što je u najjednostavnijem slučaju aluminijski radijator.