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Cos'è un tiristore? Descrizione dettagliata del semiconduttore. Tiristori moderni bloccabili elettricamente

L'avvento degli elementi semiconduttori p-n-p-n a quattro strati ha fatto un vero passo avanti nell'elettronica di potenza. Tali dispositivi sono chiamati "tiristori". Le valvole controllate da silicio sono la famiglia di tiristori più comune.

Questo tipo di dispositivo a semiconduttore ha la seguente struttura:

Come puoi vedere dallo schema strutturale, il tiristore ha tre uscite: il catodo, l'elettrodo di controllo e l'anodo. L'anodo e il catodo devono essere collegati ai circuiti di potenza e l'elettrodo di controllo è collegato al sistema di controllo (reti a bassa corrente) per l'apertura controllata del tiristore.

Nei diagrammi schematici, il tiristore ha la seguente designazione:

La caratteristica corrente-tensione è mostrata di seguito:

Diamo un'occhiata più da vicino a questa caratteristica.

Caratteristica del ramo inverso

Nel terzo quadrante le caratteristiche dei diodi e dei tiristori sono uguali. Se viene applicato un potenziale negativo all'anodo rispetto al catodo, viene applicata una tensione inversa a J 1 e J 3 e una tensione diretta viene applicata a J 2, che farà fluire una corrente inversa (è molto piccolo, di solito pochi milliampere). Quando questa tensione sale alla cosiddetta tensione di rottura, si verificherà un aumento a valanga di corrente tra J 1 e J 3. In questo caso, se questa corrente non è limitata, si verificherà un'interruzione della transizione, seguita dal guasto del tiristore. Con tensioni inverse che non superano la tensione di rottura, il tiristore si comporterà come un resistore ad alta resistenza.

Zona a bassa conduttività

In questa zona è vero il contrario. Il potenziale del catodo sarà negativo rispetto al potenziale dell'anodo. Pertanto, verrà applicata una tensione diretta a J 1 e J 3 e una tensione inversa verrà applicata a J 2. Il risultato è una corrente anodica molto bassa.

Zona ad alta conduttività

Se la tensione nella sezione anodo - catodo raggiunge un valore, la cosiddetta tensione di commutazione, si verificherà una rottura a valanga della giunzione J 2 e il tiristore verrà trasferito in uno stato di alta conduttività. In questo caso, U a diminuirà da diverse centinaia a 1 - 2 volt. Dipenderà dal tipo di tiristore. Nella zona di alta conduttività, la corrente che scorre attraverso l'anodo dipenderà dal carico dell'elemento esterno, il che rende possibile considerarlo in questa zona come un interruttore chiuso.

Se si fa passare una corrente attraverso l'elettrodo di controllo, la tensione di accensione del tiristore diminuirà. Dipende direttamente dalla corrente dell'elettrodo di controllo ed è praticamente zero a un valore sufficientemente grande. Quando si sceglie un tiristore per il funzionamento in un circuito, viene selezionato in modo tale che le tensioni inversa e diretta non superino i valori del passaporto delle tensioni di rottura e di commutazione. Se queste condizioni sono difficili da soddisfare o c'è una grande dispersione nei parametri degli elementi (ad esempio, è necessario un tiristore di 6300 V e i suoi valori più vicini sono 1200 V), a volte gli elementi vengono accesi .

Al momento giusto, applicando un impulso all'elettrodo di controllo, è possibile trasferire il tiristore dallo stato chiuso alla zona ad alta conduttività. La corrente RE, di regola, dovrebbe essere superiore alla corrente minima di apertura ed è di circa 20-200 mA.

Quando la corrente anodica raggiunge un certo valore al quale il tiristore non può essere spento (corrente di commutazione), l'impulso di controllo può essere rimosso. Ora il tiristore può tornare allo stato chiuso solo quando la corrente diminuisce al di sotto della corrente di mantenimento o quando viene applicata una tensione di polarità inversa.

Video di lavoro e grafici di transitori

Tiristore - un componente elettronico realizzato sulla base di materiali semiconduttori, può essere costituito da tre o più giunzioni p-n e ha due stati stabili: chiuso (bassa conduttività), aperto (alta conduttività).

Questa è una formulazione secca per chi è appena agli inizi master in ingegneria elettrica y, non dice proprio niente. Diamo un'occhiata al principio di funzionamento di questo componente elettronico per la gente comune, per così dire, per i manichini e dove può essere applicato. In realtà, questo è un analogo elettronico degli interruttori che usi ogni giorno.

Esistono molti tipi di questi elementi con caratteristiche e applicazioni diverse. Considera un tiristore convenzionale a operazione singola.

Il metodo di designazione nei diagrammi è mostrato nella Figura 1.

L'elemento elettronico ha le seguenti conclusioni:

  • terminale positivo dell'anodo;
  • terminale negativo del catodo;
  • elettrodo di controllo G.

Il principio di funzionamento del tiristore

L'applicazione principale di questo tipo di elementi è la creazione sulla base di interruttori a tiristori di potenza per la commutazione di correnti elevate e la loro regolazione. L'accensione viene eseguita da un segnale trasmesso all'elettrodo di controllo. In questo caso, l'elemento non è completamente controllabile e per chiuderlo è necessario adottare misure aggiuntive per garantire che la tensione scenda a zero.

Se diciamo come funziona un tiristore in termini semplici, allora, per analogia con un diodo, può condurre corrente solo in una direzione, quindi, quando lo si collega, è necessario osservare la corretta polarità... Quando viene applicata tensione all'anodo e al catodo, questo elemento rimarrà chiuso fino al momento in cui viene applicato un segnale elettrico corrispondente all'elettrodo di controllo. Ora, indipendentemente dalla presenza o meno del segnale di controllo, non cambierà il suo stato e rimarrà aperto.

Condizioni chiudendo il tiristore:

  1. Rimuovere il segnale dall'elettrodo di controllo;
  2. Ridurre a zero la tensione al catodo e all'anodo.

Per le reti in corrente alternata, il rispetto di queste condizioni non comporta particolari difficoltà. La tensione sinusoidale, passando da un valore di ampiezza a un altro, diminuisce a valore zero e se in questo momento non c'è segnale di controllo, il tiristore si chiuderà.

Nel caso dell'utilizzo di tiristori nei circuiti CC, vengono utilizzati diversi metodi per la commutazione forzata (chiusura del tiristore), il più comune è l'uso di un condensatore che è stato precaricato. Il circuito del condensatore è collegato al circuito di controllo del tiristore. Quando un condensatore è collegato al circuito, si verificherà una scarica al tiristore, la corrente di scarica del condensatore sarà diretta opposta alla corrente diretta del tiristore, il che porterà a una diminuzione della corrente nel circuito a zero e il tiristore si chiuderà.

Potresti pensare che l'uso dei tiristori sia ingiustificato, non è più facile usare un normale interruttore? Un enorme vantaggio del tiristore è che consente di commutare enormi correnti nel circuito anodo-catodo utilizzando un segnale di controllo trascurabile applicato al circuito di controllo. In questo caso, non si verifica l'arco, il che è importante per l'affidabilità e la sicurezza dell'intero circuito.

Schema di collegamento

Il circuito di controllo può sembrare diverso, ma nel caso più semplice, il circuito di commutazione dell'interruttore a tiristori ha la forma mostrata nella Figura 2.

Una lampadina è attaccata all'anodo L, e il terminale positivo dell'alimentatore G è collegato ad esso dall'interruttore K2 B. Il catodo è collegato al negativo dell'alimentatore.

Dopo che l'alimentazione è stata fornita dall'interruttore K2, la tensione della batteria verrà applicata all'anodo e al catodo, ma il tiristore rimane chiuso, la lampada non si accende. Per accendere la lampada, è necessario premere il pulsante K1, il segnale attraverso la resistenza R verrà inviato all'elettrodo di controllo, il tasto del tiristore cambierà il suo stato per aprirsi e la lampada si accenderà. La resistenza limita la corrente fornita all'elettrodo di gate. Premendo nuovamente il pulsante K1 non ha alcun effetto sullo stato del circuito.

Per chiudere la chiave elettronica è necessario scollegare il circuito dalla fonte di alimentazione con l'interruttore K2. Questo tipo di componenti elettronici si chiuderà e in caso di diminuzione della tensione di alimentazione all'anodo a un certo valore, che dipende dalle sue caratteristiche. Ecco come puoi descrivere come funziona un tiristore per manichini.

Specifiche

Le caratteristiche principali includono quanto segue:

Gli elementi considerati, oltre alle chiavi elettroniche, sono spesso utilizzati nei regolatori di potenza, che consentono di modificare la potenza fornita al carico modificando i valori medi ed effettivi della corrente alternata. L'ampiezza della corrente viene regolata modificando il momento in cui viene applicato un segnale di apertura al tiristore (variando l'angolo di apertura). L'angolo di apertura (regolazione) è il tempo dall'inizio del semiciclo al momento in cui si apre il tiristore.

Tipi di dati dei componenti elettronici

Esistono molti tipi diversi di tiristori, ma i più comuni, oltre a quelli discussi sopra, sono i seguenti:

  • elemento dinistor, la cui commutazione avviene al raggiungimento di un certo valore del valore di tensione applicato tra anodo e catodo;
  • triac;
  • un optotiristore, la cui commutazione è effettuata da un segnale luminoso.

triac

Vorrei soffermarmi sui triac in modo più dettagliato. Come accennato in precedenza, i tiristori possono condurre la corrente solo in una direzione, quindi, se installati in un circuito di corrente alternata, tale circuito regola un semiciclo della tensione di rete. Per regolare entrambi i semiperiodi è necessario installare un altro tiristore in antiparallelismo o applicare circuiti speciali utilizzando potenti diodi o ponti di diodi. Tutto questo complica il circuito, rendendolo ingombrante e inaffidabile.

Fu per questi casi che fu inventato il triac. Parliamo di questo e di come funziona per i manichini. La principale differenza tra i triac dagli elementi discussi sopra è la capacità di far passare la corrente in entrambe le direzioni. Si tratta infatti di due tiristori a comando comune, collegati in antiparallelo (Figura 3 A).

La designazione grafica convenzionale di questo componente elettronico è mostrata in Fig. 3 V. Va notato che non sarà corretto chiamare i terminali di potenza un anodo e un catodo, poiché la corrente può essere condotta in qualsiasi direzione, quindi sono indicati con T1 e T2. L'elettrodo di controllo è designato G. Per aprire il triac, è necessario applicare un segnale di controllo al pin corrispondente. Le condizioni per la transizione di un triac da uno stato all'altro e viceversa nelle reti CA non differiscono dai metodi di controllo discussi sopra.

Questo tipo di componenti elettronici viene utilizzato nel settore industriale, nei dispositivi domestici e negli utensili elettrici per un controllo regolare della corrente. Questo è il controllo di motori elettrici, resistenze, caricabatterie.

In conclusione, vorrei dire che sia i tiristori che i triac, commutando correnti significative, hanno dimensioni molto modeste, mentre sul loro caso viene rilasciata una potenza termica significativa. In poche parole, diventano molto caldi, quindi, per proteggere gli elementi dal surriscaldamento e dalla rottura termica, usano un dissipatore di calore, che nel caso più semplice è un radiatore in alluminio.

8 gennaio 2013 alle 19:23

Tiristori per manichini

  • Elettronica per principianti

Buonasera habr. Parliamo di un dispositivo come un tiristore. Un tiristore è un dispositivo a semiconduttore bistabile con tre o più giunzioni raddrizzatrici interagenti. In termini di funzionalità, possono essere attribuiti a chiavi elettroniche. Ma c'è una caratteristica nel tiristore, non può entrare nello stato chiuso, a differenza di una chiave convenzionale. Pertanto, di solito si trova sotto il nome - chiave non completamente gestita.

La figura mostra una vista comune di un tiristore. Consiste di quattro tipi alternati di conduttività elettrica delle regioni a semiconduttore e ha tre uscite: anodo, catodo ed elettrodo di controllo.
L'anodo è in contatto con lo strato p esterno, il catodo è con lo strato n esterno.
È possibile aggiornare la memoria della transizione p-n.

Classificazione

A seconda del numero di uscite è possibile visualizzare la classificazione dei tiristori. In effetti, tutto è molto semplice: un tiristore con due conduttori è chiamato dinistor (ha, rispettivamente, solo un anodo e un catodo). I tiristori con tre e quattro conduttori sono chiamati triodo o tetrodo. Esistono anche tiristori con un gran numero di regioni semiconduttrici alternate. Uno dei più interessanti è un tiristore simmetrico (triac), che si accende a qualsiasi polarità di tensione.

Principio di funzionamento



Tipicamente, un tiristore si presenta sotto forma di due transistor collegati tra loro, ognuno dei quali opera in modalità attiva.

In connessione con questo modello, le regioni estreme possono essere chiamate emettitore e la giunzione centrale è collettore.
Per capire come funziona un tiristore, vale la pena guardare la caratteristica corrente-tensione.


Una piccola tensione positiva è stata applicata all'anodo del tiristore. Le transizioni dell'emettitore sono accese nella direzione in avanti e quelle del collettore nella direzione opposta. (in effetti, tutta la tensione sarà su di essa). La sezione da zero a uno sulla caratteristica corrente-tensione sarà approssimativamente simile al ramo inverso della caratteristica del diodo. Questa modalità può essere chiamata lo stato chiuso del tiristore.
Con un aumento della tensione anodica, i vettori maggioritari vengono iniettati nella regione di base, accumulando così elettroni e lacune, che è equivalente alla differenza di potenziale alla giunzione del collettore. Con un aumento della corrente attraverso il tiristore, la tensione alla giunzione del collettore inizierà a diminuire. E quando scende a un certo valore, il nostro tiristore entrerà in uno stato di resistenza differenziale negativa (sezione 1-2 nella figura).
Successivamente, tutte e tre le transizioni si sposteranno in avanti, trasferendo così il tiristore allo stato aperto (sezione 2-3 nella figura).
Il tiristore rimarrà aperto finché la giunzione del collettore è polarizzata in avanti. Se la corrente del tiristore viene ridotta, a seguito della ricombinazione, il numero di portatori di non equilibrio nelle regioni di base diminuirà e la giunzione del collettore verrà spostata nella direzione opposta e il tiristore entrerà in uno stato chiuso.
Quando il tiristore viene riacceso, la caratteristica corrente-tensione sarà simile a quella di due diodi collegati in serie. La tensione inversa sarà limitata in questo caso dalla tensione di rottura.

Parametri generali dei tiristori

1. Tensione di accensioneè la tensione anodica minima alla quale il tiristore entra in stato di accensione.
2. Tensione direttaè la caduta di tensione diretta alla corrente anodica massima.
3. Tensione inversaè la tensione massima ammissibile attraverso il tiristore nello stato spento.
4. Corrente diretta massima consentitaè la massima corrente di stato.
5. Corrente inversa- corrente alla massima tensione inversa.
6. Corrente di controllo massima dell'elettrodo
7. Ritardo accensione/spegnimento
8. Dissipazione di potenza massima consentita

Conclusione

Pertanto, c'è un feedback di corrente positivo nel tiristore: un aumento della corrente attraverso una giunzione dell'emettitore porta ad un aumento della corrente attraverso l'altra giunzione dell'emettitore.
Un tiristore non è una chiave di controllo completo. Cioè, dopo essere passato allo stato aperto, rimane in esso anche se smetti di fornire un segnale alla transizione di controllo, se viene fornita una corrente al di sopra di un certo valore, cioè la corrente di mantenimento.

♦ Come abbiamo già scoperto, un tiristore è un dispositivo a semiconduttore con le proprietà di un'elettrovalvola. Tiristore con due uscite (A - anodo, K - catodo) , questo è un dinistor. Tiristore con tre uscite (A - anodo, K - catodo, Ue - elettrodo di controllo) , questo è un trinistor, o nella vita di tutti i giorni è semplicemente chiamato tiristore.

♦ Con l'aiuto dell'elettrodo di controllo (in determinate condizioni) è possibile modificare lo stato elettrico del tiristore, ovvero trasferirlo dallo stato "off" allo stato "on".
Il tiristore si apre se la tensione applicata tra anodo e catodo supera il valore U = Upr, cioè l'entità della tensione di rottura del tiristore;
Il tiristore può essere aperto anche con una tensione inferiore a Upr tra anodo e catodo (U< Uпр) , se si applica un impulso di tensione di polarità positiva tra gate e catodo.

♦ Il tiristore può rimanere nello stato aperto per tutto il tempo necessario, purché sia ​​applicata la tensione di alimentazione.
Il tiristore può essere chiuso:

  • - se si riduce la tensione tra anodo e catodo fino a U = 0;
  • - se la corrente anodica del tiristore viene ridotta ad un valore inferiore alla corrente di mantenimento Iud.
  • - fornendo una tensione di blocco all'elettrodo di controllo (solo per tiristori di blocco).

Il tiristore può anche rimanere nello stato chiuso per tutto il tempo necessario, prima dell'arrivo dell'impulso di attivazione.
Tiristori e dinistor funzionano sia in circuiti CC che CA.

Il lavoro del dynistor e del tiristore nei circuiti DC.

Vediamo alcuni esempi pratici.
Il primo esempio di utilizzo di un dinistor è generatore di segnali sonori di rilassamento .

Usiamo come dinistor KN102A-B.

♦ Il generatore funziona come segue.
Quando si preme il pulsante Kn, tramite resistori R1 e R2 il condensatore si sta caricando gradualmente CON(+ batterie - contatti chiusi del pulsante Kn - resistori - condensatore C - batterie meno).
Parallelamente al condensatore, è collegata una catena di una capsula telefonica e un dinistor. Nessuna corrente scorre attraverso la capsula telefonica e il dinistor, poiché il dinistor è ancora "bloccato".
♦ Quando viene raggiunta la tensione sul condensatore, alla quale il dinistor sfonda, un impulso di corrente di scarica del condensatore passa attraverso la bobina della capsula telefonica (C - bobina del telefono - dinistor - C). Si sente un clic dal telefono, il condensatore è scarico. Quindi il condensatore C viene nuovamente caricato e il processo viene ripetuto.
La velocità di ripetizione dei clic dipende dalla capacità del condensatore e dal valore della resistenza dei resistori. R1 e R2.
♦ Con i valori di tensione, resistori e condensatori indicati nel diagramma, la frequenza del segnale audio utilizzando il resistore R2 può essere modificata entro 500 – 5000 hertz. La capsula telefonica deve essere utilizzata con una bobina a bassa impedenza 50 - 100 Ohm, non più, ad esempio capsula telefonica TC-67-N.
La capsula telefonica deve essere accesa con la corretta polarità, altrimenti non funzionerà. La capsula ha un segno + (più) e - (meno).

♦ Questo schema (Figura 1) ha un inconveniente. A causa della grande dispersione dei parametri del dinistor KN102(diversa tensione di rottura), in alcuni casi sarà necessario aumentare la tensione di alimentazione a 35 - 45 volt, cosa non sempre possibile e conveniente.

Il dispositivo di controllo, assemblato su un tiristore, per l'accensione e lo spegnimento del carico tramite un pulsante è mostrato in Fig. 2.


Il dispositivo funziona come segue.
♦ Nello stato iniziale, il tiristore è chiuso e la lampada è spenta.
Premere il pulsante Kn durante 1 - 2 secondi... I contatti del pulsante si aprono, il circuito del catodo a tiristori è interrotto.

In questo momento il condensatore CON caricato dall'alimentatore tramite un resistore R1... La tensione ai capi del condensatore raggiunge tu Alimentazione elettrica.
Rilascio del pulsante Kn.
In questo momento, il condensatore viene scaricato lungo il circuito: resistore R2 - elettrodo di controllo del tiristore - catodo - contatti chiusi del pulsante Kn - condensatore.
Una corrente scorrerà nel circuito dell'elettrodo di controllo, il tiristore "Aprirà".
La luce si accende e lungo il circuito: più batteria - carico sotto forma di lampadina - tiristore - contatti a pulsante chiusi - meno batteria.
Il circuito rimarrà in questo stato per tutto il tempo necessario. .
In questo stato, il condensatore viene scaricato: il resistore R2, la transizione dell'elettrodo di controllo - il catodo a tiristore, i contatti del pulsante Kn.
♦ Per spegnere la lampada, premere brevemente il pulsante Kn... In questo caso, il circuito di alimentazione principale della lampada viene interrotto. tiristore "Chiude"... Quando i contatti del pulsante sono chiusi, il tiristore rimarrà chiuso, poiché l'elettrodo di controllo del tiristore Uynp = 0(il condensatore è scarico).

Ho testato e lavorato in modo affidabile in questo circuito vari tiristori: KU101, T122, KU201, KU202, KU208 .

♦ Come già accennato, dinistor e thyristor hanno i loro analogico a transistor .

Il circuito analogico a tiristori è costituito da due transistor ed è mostrato in fig 3.
Transistor Tr 1 ha p-n-p conducibilità, transistor Tr 2 ha n-p-n conducibilità. I transistor possono essere al germanio o al silicio.

Il tiristore analogico ha due ingressi di controllo.
Primo accesso: A - Ue1(emettitore - base del transistor Tr1).
Secondo ingresso: K - Ue2(emettitore - base del transistor Tr2).

L'analogico ha: A - anodo, K - catodo, Ue1 - primo elettrodo di controllo, Ue2 - secondo elettrodo di controllo.

Se gli elettrodi di controllo non vengono utilizzati, sarà un dinistor, con elettrodi A - anodo e K - catodo .

♦ Una coppia di transistor, per un analogo di un tiristore, deve essere selezionata con la stessa potenza con una corrente e una tensione superiori a quelle necessarie per il funzionamento del dispositivo. Parametri analogici tiristori (tensione di rottura Unp, corrente di mantenimento Iyд) , dipenderà dalle proprietà dei transistor utilizzati.

♦ Per un funzionamento più stabile dell'analogico, i resistori vengono aggiunti al circuito R1 e R2... E con un resistore R3 la tensione di rottura può essere regolata Upr e mantenendo la corrente Iyд analogo di un dinistor - tiristore. Viene mostrato un diagramma di un tale analogo in fig 4.

Se nel circuito del generatore di frequenza sonora (Fig. 1), invece di dinistor KN102 accendi l'analogico del dinistor, ottieni un dispositivo con proprietà diverse (Figura 5) .

La tensione di alimentazione di un tale circuito sarà da 5 a 15 volt... Modificando i valori dei resistori R3 e R5è possibile modificare il tono e la tensione di funzionamento del generatore.

Resistenza variabile R3 la tensione di rottura analogica è selezionata per la tensione di alimentazione utilizzata.

Quindi puoi sostituirlo con un resistore permanente.

Transistor Tr1 e Tr2: KT502 e KT503; KT814 e KT815 o qualsiasi altro.

interessante circuito regolatore di tensione con protezione da cortocircuito nel carico (Figura 6).

Se la corrente di carico supera 1 ampere, la protezione funzionerà.

Lo stabilizzatore è composto da:

  • - elemento di controllo - diodo zener KS510 che determina la tensione di uscita;
  • - elemento esecutivo - transistor KT817A, KT808A fungendo da regolatore di tensione;
  • - una resistenza viene utilizzata come sensore di sovraccarico R4;
  • - il meccanismo di protezione esecutiva utilizza un analogo di un dinistor, su transistor KT502 e KT503.

♦ Un condensatore è installato all'ingresso dello stabilizzatore come filtro do1... Resistore R1 la corrente di stabilizzazione del diodo zener è impostata KS510, dimensione 5 - 10 mA. La tensione ai capi del diodo Zener dovrebbe essere 10 volt.
Resistore R5 imposta la modalità di stabilizzazione iniziale della tensione di uscita.

Resistore R4 = 1,0 ohm, collegato in serie al circuito di carico: maggiore è la corrente di carico, più tensione proporzionale alla corrente viene rilasciata su di esso.

Nello stato iniziale, quando il carico all'uscita dello stabilizzatore è piccolo o scollegato, l'analogo del tiristore è chiuso. La tensione di 10 volt applicata ad essa (dal diodo zener) non è sufficiente per la rottura. In questo momento, la caduta di tensione attraverso il resistore R4 quasi zero.
Se aumenti gradualmente la corrente di carico, la caduta di tensione attraverso il resistore aumenterà. R4... Ad una certa tensione su R4, l'analogo del tiristore sfonda e viene stabilita la tensione, tra il punto Pt1 e un filo comune uguale a 1,5 - 2,0 volt.
Questa è la tensione della transizione anodo - catodo dell'analogo aperto del tiristore.

Il LED si accende contemporaneamente D1 segnalando un'emergenza. La tensione all'uscita dello stabilizzatore, in questo momento, sarà pari a 1,5 - 2,0 volt.
Per ripristinare il normale funzionamento dello stabilizzatore è necessario spegnere il carico e premere il pulsante Kn ripristinando il blocco di protezione.
Ci sarà di nuovo tensione all'uscita dello stabilizzatore 9 volt e il led si spegne.
Regolando la resistenza R3, è possibile selezionare la corrente di intervento della protezione da 1 ampere e oltre ... transistor T1 e T2 può essere installato su un radiatore senza isolamento. Il dissipatore stesso dovrebbe essere isolato dal case.

Buonasera habr. Parliamo di un dispositivo come un tiristore. Un tiristore è un dispositivo a semiconduttore bistabile con tre o più giunzioni raddrizzatrici interagenti. In termini di funzionalità, possono essere attribuiti a chiavi elettroniche. Ma c'è una caratteristica nel tiristore, non può entrare nello stato chiuso, a differenza di una chiave convenzionale. Pertanto, di solito si trova sotto il nome - chiave non completamente gestita.

La figura mostra una vista comune di un tiristore. Consiste di quattro tipi alternati di conduttività elettrica delle regioni a semiconduttore e ha tre uscite: anodo, catodo ed elettrodo di controllo.
L'anodo è in contatto con lo strato p esterno, il catodo è con lo strato n esterno.
È possibile aggiornare la memoria della transizione p-n.

Classificazione

A seconda del numero di uscite è possibile visualizzare la classificazione dei tiristori. In effetti, tutto è molto semplice: un tiristore con due conduttori è chiamato dinistor (ha, rispettivamente, solo un anodo e un catodo). I tiristori con tre e quattro conduttori sono chiamati triodo o tetrodo. Esistono anche tiristori con un gran numero di regioni semiconduttrici alternate. Uno dei più interessanti è un tiristore simmetrico (triac), che si accende a qualsiasi polarità di tensione.

Principio di funzionamento



Tipicamente, un tiristore si presenta sotto forma di due transistor collegati tra loro, ognuno dei quali opera in modalità attiva.

In connessione con questo modello, le regioni estreme possono essere chiamate emettitore e la giunzione centrale è collettore.
Per capire come funziona un tiristore, vale la pena guardare la caratteristica corrente-tensione.


Una piccola tensione positiva è stata applicata all'anodo del tiristore. Le transizioni dell'emettitore sono accese nella direzione in avanti e quelle del collettore nella direzione opposta. (in effetti, tutta la tensione sarà su di essa). La sezione da zero a uno sulla caratteristica corrente-tensione sarà approssimativamente simile al ramo inverso della caratteristica del diodo. Questa modalità può essere chiamata lo stato chiuso del tiristore.
Con un aumento della tensione anodica, i vettori maggioritari vengono iniettati nella regione di base, accumulando così elettroni e lacune, che è equivalente alla differenza di potenziale alla giunzione del collettore. Con un aumento della corrente attraverso il tiristore, la tensione alla giunzione del collettore inizierà a diminuire. E quando scende a un certo valore, il nostro tiristore entrerà in uno stato di resistenza differenziale negativa (sezione 1-2 nella figura).
Successivamente, tutte e tre le transizioni si sposteranno in avanti, trasferendo così il tiristore allo stato aperto (sezione 2-3 nella figura).
Il tiristore rimarrà aperto finché la giunzione del collettore è polarizzata in avanti. Se la corrente del tiristore viene ridotta, a seguito della ricombinazione, il numero di portatori di non equilibrio nelle regioni di base diminuirà e la giunzione del collettore verrà spostata nella direzione opposta e il tiristore entrerà in uno stato chiuso.
Quando il tiristore viene riacceso, la caratteristica corrente-tensione sarà simile a quella di due diodi collegati in serie. La tensione inversa sarà limitata in questo caso dalla tensione di rottura.

Parametri generali dei tiristori

1. Tensione di accensioneè la tensione anodica minima alla quale il tiristore entra in stato di accensione.
2. Tensione direttaè la caduta di tensione diretta alla corrente anodica massima.
3. Tensione inversaè la tensione massima ammissibile attraverso il tiristore nello stato spento.
4. Corrente diretta massima consentitaè la massima corrente di stato.
5. Corrente inversa- corrente alla massima tensione inversa.
6. Corrente di controllo massima dell'elettrodo
7. Ritardo accensione/spegnimento
8. Dissipazione di potenza massima consentita

Conclusione

Pertanto, c'è un feedback di corrente positivo nel tiristore: un aumento della corrente attraverso una giunzione dell'emettitore porta ad un aumento della corrente attraverso l'altra giunzione dell'emettitore.
Un tiristore non è una chiave di controllo completo. Cioè, dopo essere passato allo stato aperto, rimane in esso anche se smetti di fornire un segnale alla transizione di controllo, se viene fornita una corrente al di sopra di un certo valore, cioè la corrente di mantenimento.

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