Thyristors - מה זה? עקרון הפעולה ומאפיינים של thyristors

Thyristors - בורר אלקטרוני כוח שבשליטת חלקי. לעתים קרובות, ספרים טכניים, אתה יכול לראות שם אחר של המכשיר הזה - תיריסטורים יחיד מטרה. במילים אחרות, תחת השפעת אות מלאה, זה מועבר למדינה אחת - ניצוח. אם יותר ספציפי, זה כולל שרשרת. שזה היה כבוי, יש צורך ליצור תנאים מיוחדים המספקים טיפת זרם ישר במעגל לאפס.

thyristors תכונות

מפתחות מכשיר חצי מוליך מוליכי חשמל רק בכיוון קדימה, וזה יכול לעמוד לא רק ישירות במצב הסגור, אבל המתח ההפוך. המבנה תיריסטורים ארבע השכבות, יש שלוש מסקנות:

1. האנודה (מסומן על ידי האות A).
2. הקתודה (האות C או K).
3. אלקטרודה השער (U או G).

בשנת יש thyristors משפחה שלמה של מאפיינים הנוכחי מתח, הם יכולים לשמש כדי לשפוט את מצב היסוד. Thyristors - מפתחות אלקטרוניים חזקים מאוד, הם מסוגלים לבצע מיתוג מעגלים, מתח עשוי להגיע 5000 וולט ואת אמפר - 5000 אמפר (בתדר זה אינו עולה על רץ 1000).

thyristors העבודה DC

תיריסטורים רגילים מופעלים על ידי אספקת דופק נוכחי למסוף המלא. יתר על כן, היא צריכה להיות חיובית (ביחס הקתודה). משך הטבע התלוי בעומס החולף (אינדוקטיבי, פעיל), במשרעת שיעור עליית דופק הזרם במעגל המלא, הטמפרטורה של גביש המוליך למחצה ואת המתח שיושם thyristors הזמין במעגל הנוכחי. מעגל מאפיינים תלוי ישירות לסוג של אלמנט המוליכים למחצה.

במעגל זה, שבה תיריסטורים הוא, שאי אפשר לסבול אותו שיעור שכיחות גבוהה של עליית מתח. כלומר, כזה שווי שבו החלפת הרכיב הספונטני (גם אם אין אות במעגל השליטה). אבל באותו זמן אותות השלט חייב להיות מדרון מאוד גבוה.

דרכי off

שני סוגים של מיתוג thyristors הם:

1. טבעי.
2. מאולץ.

ועכשיו ביתר פירוט על כל אחד. טבעי מתעורר כאשר תיריסטורים פועלים במעגל AC. והאם המתקה זה כאשר הזרם נופל לאפס. אבל כדי לבצע את המעבר אילץ יכול להיות הרבה דרכים שונות. מה שליטת תיריסטורים לבחור מפתח כדי לפתור את המעגל, אבל צריך לדבר על כל סוג בנפרד.

הדרך הנפוצה ביותר היא לחבר את הקבל המתקת נאלץ אשר חויב מראש באמצעות כפתור (מפתח). LC-מעגל כלול מעגל הבקרה תיריסטורים. שרשרת זו מכילה קבל טעונה במלואה. תנודות חלוף להתרחש במעגל העומס הנוכחי.

שיטות נאלצה המתקה

ישנם מספר סוגים של המתקה בכפייה. לעתים קרובות נעשה שימוש במעגל, אשר משתמש קבלי מיתוג בעל קוטביות הפוכה. לדוגמה, הקבל ניתן להעביר לתוך המעגל באמצעות תיריסטורים עזר. זה יגרום ההזרמה תיריסטורים העיקרית (העבודה). זה יוביל כי זרם הקבלים מופנה כלפי תיריסטורים העיקרי הישיר הנוכחי, יפחית את הזרם במעגל לאפס. כתוצאה מכך, יהיה מחוץ תיריסטורים. זה קורה מהסיבה כי המכשיר תיריסטורים יש מאפיינים משלה ייחודיים לו.

ישנן גם תוכניות שבהן LC-מחוברת שרשרת. הם משתחררים (ועם וריאציות). בתחילת שחרור נוכחי זורמים כלפי העובד, וערכיהם לאחר ההתאמה כבויה תיריסטורים. לאחר שרשרת של הנוכחי תנודתית זורם דרך תיריסטורים של דיודה מוליכים למחצה. לפיכך, כל עוד זורם זרם אל תיריסטורים מתח חשמלי. זה מודולו שווה נפילת המתח על פני הדיודה.

thyristors עבודת מעגלי AC

אם תיריסטורים נכללו במעגל AC, יכול להתבצע פעולות כגון:

1. הפעלה או השבתה של מעגל חשמלי עם התנגדות פעילה או עומס התנגדות.
2. ממוצע שינוי RMS נוכחי העובר דרך העומס, עם היכולת לשלוט אות מלאת אספקה.

בשנת מפתחות תיריסטורים, יש תכונה אחת - הם להוליך זרם בכיוון אחד בלבד. כתוצאה מכך, אם בתוך מעגלי הצורך להשתמש בזרם חילופין, הכרחי ליישם חיבור נגד במקביל. ערכים נוכחיים נוכחיים ממוצעים יכולים להשתנות בשל העובדה כי הזמן של האות על thyristors השונה. במקרה זה, את הכוח תיריסטורים חייב לעמוד בדרישות המינימום.

שיטת בקרת פאזות

כאשר סוג שיטת בקרת פאזות עם התאמת עומס מיתוג נאלץ מתרחש על ידי שינוי הזוויות בין השלבים. מיתוג מלאכותי יכול להיעשות באמצעות מעגלים מיוחדים, או אחר אתה חייב להשתמש הצלחת במלואו תיריסטורים (לנעילה). על בסיס שלהם, בדרך כלל עשוי תיריסטורים מטען מכשיר, המאפשר לך להתאים את עוצמת הזרם , בהתאם לרמת הטעינה של הסוללה.

שליטת רוחב דופק מווסתת

זה נקרא גם אפנון PWM. במהלך הפתיחה של אותות השלט שסופקו thyristors. מעברים פתוחים, ויש לו מתח עומס. במהלך הסגירה (במהלך תהליך המעבר כולו) מוזן אות מלאה, ומכאן thyristors לא להוליך זרם. בבואנו ליישם את בקרת פאזות העקומה נוכחי אינו סינוסי, שינוי צורת אות מתח. כתוצאה מכך, יש גם לשבש צרכנים רגישים הפרעות בתדר גבוהות (אי התאמה מופיעה). יש עיצוב פשוט וסת תיריסטורים, אשר מאפשר שום בעיה לשנות את הערך הרצוי. וזה לא הכרחי ליישם Latro מסיבי.

thyristors לנעילה

Thyristors - מדובר מתגים אלקטרוניים חזקים מאוד המשמשים למיתוג מתחים וזרמים גבוהים. אבל יש להם פגם אחד ענק - שליטה חלקית. ואם במיוחד, נראה כי כדי לכבות את תיריסטורים יש צורך ליצור תנאים שבהם הזרם הישיר יופחת לאפס.

זוהי תכונה זו מטילה כמה מגבלות על שימוש thyristors, ומסבכת את המעגל על בסיס אותם. כדי להיפטר חסרונות כאלה, העיצוב המיוחד של thyristors, אשר נעולים אות על אלקטרודה מלאה אחת פותח. הם נקראים dvuhoperatsionnymi, או נעול, תיריסטורים.

העיצוב של שעמום תיריסטורים

ארבע שכבות המבנה של p-n-p-n מן תיריסטורים יש מאפיינים משלה. הם נותנים להם שונים thyristors הקונבנציונלי. זה עכשיו הולך האלמנט המלא שליטה. הזרם-המתח אופייני (סטטית) עבור בכיוון קדימה הוא זהה לזו של thyristors הרגיל. הנה רק תיריסטורים זרם ישר יכול לשדר הרבה יותר לפי ערך. אבל חסימת פונקצית מתח הפוכה גבוהה thyristors הנעול לא מסופקת. לכן, זה חייב להיות מחובר מקביל אנטי עם דיודת המוליכים למחצה.

מאפיין של תיריסטורים turn-off השער - ירידה משמעותית במתחים קדימה. כדי לנתק, ההגשה צריכה להיות פלט השליטה של דופק נוכחי עצמה (שלילי, על יחס של 1: 5 לערך זרם ישר). אבל רק את רוחב הדופק צריך להיות קטן ככל האפשר - 10 ... 100 ms. thyristors Lockable יש ערך גבול תחתון של מתח וזרם מרגיל. ההבדל הוא כ 25-30%.

סוגי thyristors

מעל נחשבו לנעילה, אבל עדיין יש סוגים רבים של thyristors המוליכים למחצה, אשר גם ראוי להזכיר. בשנתי המבנים השונים ביותר (מטענים, מתגים, וסת מתח) להשתמש בסוגים מסוימים של thyristors. אי שם נדרש לשלוט בביצוע לספק את שטף האור, ואז, המשמש optotiristors. התכונה שלו היא כי גביש מוליך למחצה משמש מעגל הבקרה, אשר הוא רגיש לאור. thyristors פרמטרים שונים, כל התכונות הייחודיות להם. לכן יש צורך לפחות מושג כללי על מה סוגים של מוליכים למחצה, יש והיכן הם יכולים לשמש. אז, הנה הרשימה כולה ואת המאפיינים המרכזיים של כל סוג:

1. -תיריסטורים דיודה. שווה ערך אלמנט זה - תיריסטורים מחוברים דיודה מוליך למחצה אנטי מקביל.
2. דיודה שוקלים (תיריסטורים דיודה). הוא יכול להיכנס למצב של הולכה מלאה, אם הן חורגות רמת מתח מסוימת.
3. טריאק (תיריסטורים SYM). שווה - שני thyristors שנכלל-מקביל אנטי.
4. שונים מהיר מיתוג מהפך מכשיר חצי מוליך גבוה מהיר (5 ... 50 ms).
5. Thyristors לשלוט FET. לעתים קרובות ניתן למצוא את הבנייה המבוססת על טרנזיסטורים MOS.
6. thyristors אופטי, אשר שולט על זרימת אור.

יישום אלמנט האבטחה

Thyristors - הם מכשירים חיוניים לשמירה על קצב עליית מתח הנוכחי קדימה קדימה. מבחינתם, כמו עבור דיודות מוליכים למחצה, מאופיין התופעה של הזרימה נוכחית התאוששות הפוכה, וזה מאוד מהיר נופל בחדות לאפס, נוס על הסיכוי של גל. נחשול זאת בשל העובדה במהירות מפסיקה את הזרם בכל האלמנטים של המעגל, אשר יש השראות (אפילו מאפיין השראות נמוכות במיוחד של ההרכבה - את החוטים, כרטיס מסלול). כדי ליישם את ההגנה הנדרשת כדי להשתמש בצירופים שונים כדי לאפשר מצבי דינמי להגן מפני מתחים וזרמים גבוהים.

בדרך כלל, העכבה אינדוקטיביים של מקור המתח, אשר נכלל בתוך הפעלה מעגלת תיריסטורים, יש ערך כזה שזה די והותר, כדי לוודא ששום נוסף כולל כמה השראות מעגל נוספות. מסיבה זו, הלכה למעשה שימוש תכוף היווצרות שרשרת מיתוג נתיב אשר מפחית באופן משמעותי את השיעור ורמת הגל במעגל כאשר תיריסטורים כבוי. שרשרת קיבולים-התנגדותי משמשת לרוב למטרות אלה. הם כוללים תיריסטורים במקביל. ישנם לא מעט סוגים של שינויים במעגל של מעגלים כאלה, כמו גם טכניקות לחישוב שלהם, פרמטרים להפעלה של thyristors מצבים ותנאים שונים. אבל הדרך היווצרות שרשרת מיתוג תיריסטורים פעמי בתורו הוא זהה לזה של טרנזיסטורים.