Tiristorski ključ za pražnjenje kondenzatora. Postupak kontrole tranzistorskog prekidača na tiristor i uređaj za njegovo izvođenje

Antipiretici za djecu propisuje pedijatar. Ali postoje situacije hitne nege groznice, kada dete treba odmah da lek. Zatim roditelji preuzmu odgovornost i primenjuju antipiretičke lekove. Šta je dozvoljeno dijete? Kako možete smanjiti temperaturu kod starije dece? Koji su lekovi najsigurniji?

Tiristor je poluprovodnički ključ, čiji dizajn ima četiri sloja. Oni imaju mogućnost premeštanja iz jedne države u drugu - od zatvorenog do otvorenog i obrnuto.

Informacije predstavljene u ovom članku će pomoći da daju iscrpni odgovor na pitanje o ovom uređaju.

U specijalizovanoj literaturi ovaj uređaj se naziva i tiristor sa jednom operacijom. Ovo ime je zbog činjenice da je uređaj nije u potpunosti upravljiv. Drugim rečima, prilikom prijema signala iz kontrolnog objekta, može se pristupiti samo on-mode režimu. Da bi isključio uređaj, osoba će morati da izvrši dodatne akcije, što će dovesti do pada nivoa napona na nulu.

Rad ovog uređaja zasnovan je na upotrebi električnog polja sile. Da biste ga prebacili iz jedne države u drugu, primenjuje se tehnologija kontrole koja prenosi određene signale. U ovom slučaju, struja kroz tiristor može da se kreće samo u jednom pravcu. U isključenom stanju, ovaj uređaj ima sposobnost da izdrži i direktan i obrnuti napon.

Metode uključivanja i isključivanja tiristora

Prelazak na radno stanje standarda ovog tipa aparata vrši učenja impulsna struja od napona na određeni polaritet. O brzini uključivanja i kako će kasnije raditi, na sljedeće faktore utiču:

Tiristorsko isključivanje  može se implementirati na neki način:

  1. Prirodno isključivanje. U tehničkoj literaturi postoji takav pojam kao i prirodna komutacija - ona je analogna prirodnom zaustavljanju.
  2. Prinudno isključivanje (prinudno prebacivanje).

Prirodna sa ovog aparata vrši se tokom njegovog rada u kola sa izmjenične struje, kada je pad na nulu na sadašnjem nivou.

Prinudno zaustavljanje uključuje veliki broj različitih načina. Najčešći od njih je sledeći metod.

Kondenzator, označen latiničnim slovom C, povezan je sa ključem. To mora biti označeno oznakom S. Kondenzator mora biti napunjen pre zatvaranja.

Glavne vrste tiristora

Trenutno, postoji znatan broj tiristora, koji se razlikuju u svojim specifikacijama - rad brzine, metode kontrole i procesa, kada struja pravaca u vođenju države, i drugi.

Najčešći tipovi

  1. Tiristor-dioda. Takav uređaj je sličan uređaju koji ima kontra-paralelnu diodu u režimu uključivanja.
  2. Diodni tiristor. Drugo ime je dinistor. Posebna karakteristika ovog uređaja je da se prelaz u režim provodjenja vrši u trenutku kada je prekoračen trenutni nivo.
  3. Tiristor koji se zaključava.
  4. Simetrično. Zove se i triac. Dizajn ovog uređaja je sličan dvema uređajima sa kontra-paralelnim diodama kada su u režimu rada.
  5. Visoka brzina ili pretvarač. Ovaj tip uređaja ima sposobnost za kretanje je deaktiviran u rekordnom roku - od 5 do 50 mikrosekundi.
  6. Optotiristor. Njegov rad se vrši pomoću svetlosnog fluksa.
  7. Tiristor pod kontrolom polja vodeće elektrode.

Pružanje zaštite

Tiristori su na listi uređaja koji su kritični utiču na promjenu brzine  povećanje naprijed struje. Što se tiče dioda i za tiristore, karakteristika toka povratne struje je karakteristična. Oštra promena brzine i pad do oznake nule dovodi do povećanog rizika od prenapona.

Pored toga, prenapon u dizajnu ovog uređaja može nastati usled potpunog nestanka napona u različitim komponentama sistema, na primjer, u malim indukcijama instalacije.

Zbog gore navedenih razloga, u većini slučajeva, različite šeme CFTP-a koriste se za pružanje pouzdane zaštite za ove uređaje. Ovi krugovi, u dinamičnom režimu, pomažu zaštititi uređaj od pojave neprihvatljivih vrijednosti napona.

Takođe je pouzdano sredstvo zaštite varistor aplikacija. Ovaj uređaj je povezan sa induktivnim terminalom za opterećenje.

U najopštijem obliku, upotreba instrumenta kao što je tiristor može podijeljen u sljedeće grupe:

Ograničenja tiristora

Kada radite sa bilo kojim tipom ovog uređaja, morate pratiti određena sigurnosna pravila, a takođe imajte na umu neke od neophodnih ograničenja.

Na primjer, u slučaju induktivnog opterećenja, kada funkcioniše uređaj kao što je triac. U ovoj situaciji, ograničenja se odnose na stopu promjene nivoa napona između dva glavna elementa - njegovih anoda i radne struje. Da ograničite uticaj struje i preopterećenja koristite RC lanac.

Princip tiristora

Tiristor je električno napajanje koje u potpunosti ne kontroliše ključem. Dakle, s vremena na vreme u tehničkoj literaturi naziva se tiristor sa jednim operacijama, koji se može prevediti u stanje provodivanja samo kontrolnim signalom, odnosno sečenjem. Da biste ga isključili (kada radite sa nepromenjenom strujom), moraju se preduzeti posebne mere kako bi se obezbedilo da napredna struja pada na nulu.

Tiristorski ključ može voditi struju samo u jednom pravcu, au zatvorenom stanju može izdržati i direktan i obrnuti napon.

Tiristor ima četvoroslojnu p-n-p-n strukturu sa 3 elektrode: anodom (A), katodom (C) i kontrolnom elektrodom (G), kao što je prikazano na Sl. 1


Fig. 1. Usualni tiristor: a) - uslovno-grafička oznaka; b) je karakteristika struje napona.

Na sl. 1, b predstavlja porodicu izlaznih statičkih I-VC s različitim vrednostima kontrolne struje iG. Ograničavajući direktni napon, koji održava tiristor bez njegovog uključivanja, ima najveće vrijednosti u iG = 0. S obzirom da se struja iG povećava, direktni napon koji održava tiristor opada. Preklopljeno stanje tiristora odgovara grani II, isključen - grana I, u proces inkluzije - grana III. Struja držanja ili držanje struje je jednaka maloj dopuštenoj vrijednosti naprijed toka iA, na kojoj tiristor ostaje u stanju provodljivosti. Ova vrijednost odgovara i mala vjerovatnoća direktnog padanja napona preko uključenog tiristora.

Granica IV predstavlja zavisnost struje curenja na obrnutom naponu. Kada preopterećenje premaši vrednost UBO, dođe do naglog povećanja cirkulacijske struje usled razgradnje tiristora. Karakter razdvajanja može odgovarati nepovratnom procesu ili procesu raspada lavine, karakterističan rad poluprovodničke zener diode.

Tiristori su jači električni prekidači koji mogu uključiti strujna kola sa naponom do 5 kV i strujama do 5 kA sa frekvencijom manjom od 1 kHz.

Izgradnja tiristora je prikazana na Sl. 2.

Fig. 2. Izgradnja tiristorskih tijela: a) - tableta; b) - pin

Tiristor u neizmenljivom strujnom sklopu

Uključivanje konvencionalnog tiristora vrši se primjenom strujnog impulsa na kontrolni krug pozitivnog polariteta u odnosu na katodu.Na trajanja prolazne kada opterećenje imati značajan utjecaj karaktera (aktivan, induktivni i tako dalje.), Amplituda i mnoštvo kontrolu stopa IG trenutni puls, temperatura strukture tiristorski poluvodiča, primjenjuje napona i struje opterećenja. Krug se sastoji od tiristorski bi se trebao pojaviti nevažeća vrijednosti povećati stope direktnih DUAC / dt napon, gdje može doći do uključivanja spontano u odsustvu signala iG kontrolu tiristorski i mnoštvo stopa diA / dt struje. Istovremeno, strmina kontrolnog signala mora biti visoka.

U jeku off tiristora metoda za razlikovanje prirodne off (ili prirodnom komutacijom) i prisiljeni (umjetni ili prebacivanje). Prirodno prebacivanje se dešava kada tiristori rade u kružnim tokovima struje u trenutku trenutnog raspada na nulu.

Metodi prisilnog prebacivanja su veoma različiti. Karakterističnije za njihove sledeće: priključak za prethodno napunjen kondenzator Sa ključem S (slika 3a); priključak LC kruga sa prethodno napunjenim kondenzatorom CK (slika 3b); uvođenje vibracione prirode tranzijentnog procesa u kolu opterećenja (slika 3, c).


Fig. 3. Metode veštačkog prebacivanja tiristora: a) - sredstvo napunjenog kondenzatora C; b) - sredstva oscilatornog pražnjenja LC-kruga; c) - zbog vibracione prirode opterećenja

Kada se prebacuje prema šemi na sl. 3 i povezivanje kondenzatora s obrnutog polariteta, na primjer drugih pomoćnih tiristorski da izazove bi ispunila provodne glavni tiristora. Pošto je struja pražnjenja kondenzatora orijentisana na direktnu struju tiristora, ona se svodi na nulu i tiristor se isključuje.

U krugu na Sl. 3b, veza LC kruga izaziva oscilujuće pražnjenje prekidačkog kondenzatora Ck. Uz sve ovo, prvo struja pražnjenja protiče kroz tiristor protiv njegove direktne struje, kada postanu jednake, tiristor se isključuje. Dalje, struja LC kruga prelazi iz tiristora VS na diodu VD. Dok teče kroz VD diodik petlje trenutne VS reciklaže tiristorski se primjenjuje napon jednak pad napona na otvorenom diodike.

U krugu na Sl. 3, uključivanje thyristora VS na sveobuhvatno opterećenje RLC-a izazvati će prolazni proces. Za određene parametre opterećenja, ovaj proces može imati oscilacijski karakter sa konfiguracijom polariteta struje opterećenja i n. U tom slučaju, nakon isključivanja VS tiristora, uključena je dioda VD, koja počinje da vrši obrtni polaritet. S vremena na vreme ovaj način prelaska se naziva kvazi-prirodnim, jer je povezan s konfiguracijom polariteta struje opterećenja.

Tiristor u krugu naizmenične struje

Kada je tiristor priključen na AC sklop, mogu se implementirati sledeće operacije:

    Omogućavanje i onemogućavanje elektronskog kola sa aktivnim i aktivnim reaktivnim opterećenjem;

    i promjenu prosječnih trenutne vrijednosti struje kroz opterećenje s obzirom na to da je moguće kontrolirati kontrolu napajanja signal.

Jer je tiristorski prekidač je sposoban za obavljanje elektroničkih tekuće samo u jednom pravcu, za tiristori se primjenjuje na ac svoje kontra-paralelna veza (Sl. 4a).

Fig. 4. Paralelno povezivanje tiristora (a) i trenutne forme sa aktivnim opterećenjem (b)

Prosječne i stvarne vrijednosti struje variraju se zbog konfiguracije momenta otvaranja signala otvaranja na tiristore VS1 i VS2; zbog konfiguracije ugla i (Slika 4, b). Vrednosti ovog ugla za tiristore VS1 i VS2 pod kontrolom se odmah menjaju pomoću upravljačkog sistema. Kut se naziva kontrolni ugao ili ugao otključavanja tiristora.

Više široku upotrebu u električnim uređajima za napajanje dobijen fazi (Sl. 4a, b) i impulsno širenje tiristorske kontrole  (Sl. 4c).

Fig. 5. Vrsta napona na opterećenju kada: a) - fazna kontrola tiristora; b) fazna kontrola tiristora s prisilnom komutacijom; c) - kontrola širine impulsa tiristora

U faznoj kontroli tiristora prisilnog uključivanja  regulacija struje opterećenja može biti posledica konfiguracije uglaα i ugao θ . Veštačka komutacija se vrši uz pomoć specijalnih čvorova ili uz upotrebu 100% kontroliranih (zaključanih) tiristora.

Sa kontrolom širine impulsa (modulacija širine impulsa - PWM)za vrijeme Totkr tiristori hranili na kontrolni signal, a oni su vidljivi na opterećenje primjenjuje napon Un. Tokom vremena Tzakr kontrolni signal je odsutan i tiristori su u neprevodnom stanju. Efektivna vrijednost struje u opterećenju

gde In.m. - opterećenje struje na Taccr = 0.

Kriva trenutnog opterećenja na kontrolnoj fazi tiristori nonsinusoidality, što uzrokuje izobličenja mrežnog napona i poremećaja na potrošače koji su osjetljivi na frekvenciji smetnje - postoji tzv električni uporedivi.

Tiristori koji se mogu zaključati

Tiristori su jači električni prekidači koji se koriste za prebacivanje visokonaponskih i visokonaponskih (visokonaponskih) krugova.  Ali imaju značajan nedostatak - junior agilnost, koja se očituje u činjenici da oni treba da urade sa uvjetima smanjenja istosmjerne struje na nulu. Ovo u skoro svim slučajevima ograničava i komplikuje uvođenje tiristora.

Da bi se eliminisao ovaj nedostatak razvijeni su tiristori zaključani signalom na kontrolnoj elektrodi G. Ti tiristori se zovu zaključani (GTO - Tiristor za isključivanje vrata) ili dva operativna.

Tiristori koji se mogu zaključati  (ST) ima četiri-pn-pn struktura, ali u isto vrijeme imaju niz značajnih funkcija dizajna koji im daju dobre fundamentalno od konvencionalnih tiristori - imovine punu pokretljivost. Statička I-V karakteristika zaključanih tiristora u pravcu naprijed je slična VAC običnim tiristorima. Ali da se blokira ogroman struja napona tiristor može se zaključati obično nije u stanju da, i često povezani sa anti-paralelno uključen diodikom. Osim toga, za zaključane tiristore karakteristične su značajni padovi napona napona. Da biste isključili tiristorski turn-off moraju biti dostavljeni na kontrolu elektrode snažan negativan impulsa spoja (približno 1: 5 u odnosu na vrijednost istosmjerne struje kada isključeno), već kratkog trajanja (10-100 ms).

Može se zaključati tiristori imaju niže vrijednosti napona i struje granica (oko 20-30%) u poređenju sa konvencionalnim tiristori.

Glavne vrste tiristora

Ne računajući zaključane tiristore razvijena je široka paleta tiristora različitih tipova, različita u brzini, kontrolnim procesima, pravcima strujanja u provodnom stanju  i tako dalje. Među njima treba naglasiti sljedeće vrste:

    tiristorski-dioda, što je ekvivalent za tiristorski anti-paralelno uključen diodikom (Slika 6.12, a.);

    diode tiristor, pretvarajući se u stanje provodljivosti kada je prekoračen određeni nivo napona između A i C (slika 6, b);

    zakrivljen tiristor(Slika 6.12, c);

    uravnotežen tiristor ili triak, što je ekvivalentno dva kontra-paralelno povezana tiristora (Slika 6.12, d);

    visokotrdni invertorski tiristor  (vreme isključivanja 5-50 μs);

    tiristor sa kontrolom polja kontrolnom elektrodom, na primer, na osnovu sastava MOSFET-a sa tiristorima;

    optotiristor, kontrolisan svetlosnim fluksom.

Fig. 6. Uslovno-grafička oznaka tiristora: a) - tiristor-dioda; b) diode tiristor (dinistor); c) tiristor koji se može zaključati; d) - triac

Zaštita tiristora

Tiristori su uređaji koji su kritični za stope podizanja direktne struje diA / dt i direktnog napona duAC / dt. Tiristori, kao i diode, inherentni u fenomenu protoka struje obrnutog oporavka, čiji brzi pada na nulu pogoršava mogućnost pojavljivanja prenapona sa najvećom vrijednošću duAC / dt. Ovakvi prenaponi su rezultat naglog prekida struje u induktivnim elementima kola, uključujući i male indukcije instalacije. Zbog toga za zaštitu tiristora koriste se različite šeme CFT-a, koje u dinamičkim modovima proizvode zaštitu od neprihvatljivih vrijednosti diA / dt i duAC / dt.

Gotovo uvek unutrašnji induktivni otpor izvora napona koji ulaze u krug tiristora uključeni su dovoljni da se ne uvede dodatna induktivnost LS. Stoga, u praksi, često postoji potreba za CFT-ovima, što smanjuje nivo i brzinu prenapona tokom zatvaranja (Slika 7).

Fig. 7. Tipična zaštita za zaštitu od tiristora

U tu svrhu, obično koriste RC-krugove, spojene u paralelni tiristor. Postoje različite modifikacije RC kola i metode za izračunavanje njihovih karakteristika za različite kriterijume za upotrebu tiristora.

Za tiristorne krugove koji se mogu zaključati formiranje linije kretanja prekidanja, koriste se slične veze na tranzistorima CFTP-a.

♠ Sistem za kontrolu tiristora u izmenjivim i pulsirajućim strujnim krugovima koristi beskonačnu seriju kontrolnih impulsa sinhronizovanih sa mrežom i pomjerava fazu ivica kontrolnih impulsa u odnosu na prelazak napona napajanja kroz nulu.
  Kontrolni impuls generisan specijalnim uređajem se isporučuje kontrolnoj elektrodi, tiristorskoj katodi, koja povezuje električnu mrežu sa opterećenjem.
  Analizirali bismo funkcionisanje takvog sistema pomoću primera regulatora temperature električnog vrha za lemljenje, 100 vati i 220 volti . Krug ovog uređaja je prikazan slika 1.

♠ Regulator temperature električnog lemiličnog lima u mreži sa promjenljivom strujom 220   volt, sastoji se od diodnog mosta KC405A, tiristor KU202N, zener diode, jedinica za generisanje upravljačkih impulsa.
  Koristeći most, izmenjeni napon se pretvara u pulsirajuću napon   (Umax = 310 B)  pozitivan polaritet (tačka T1).

Formacijski čvor sastoji se od:
  - Zener dioda, formira se za svaki trapezni napon polu-ciklusa (tačka T2);
  - lanac punjenja punjenja R2, R3, C;
  - analog od dinistora Tr1, Tr2.

Sa otpornikom R4  Pulsni napon je podešen da aktivira tiristor (tačka 4).

Na grafikonima   (Slika 2)  Proces formiranja stresa u tačkama T1 - T5  kada menjate varijabilni otpornik   R2  od nule do maksimuma.

Kroz otpornik R1  Pulsirajući napon mreže prelazi na zener diode KS510.
  Napon zenera od 10 volti formira se na zener diode (tačka T2). Određuje početak i kraj regulacije.



  ♠ Parametri vremenskog lanca (R2, R3, C)  izabrani su tako da tokom jednog polu-ciklusa kondenzator   C  imao je vremena da potpuno napuni.
  Sa početkom tranzicije mrežnog napona Uc  kroz nulu, uz pojavu trapeznog napona, napon na kondenzatoru počinje da se povećava C. Kada se postigne napon preko kondenzatora   Uk = 10 volti, probojni analogni tiristor (Tr1, Tp2). Kondenzator C  kroz analogno se ispušta u otpornik R4  i, paralelno sa njim, tranzicija Ue-K  tiristor (tačka T3)  i uključuje tiristor.
  Tiristor KU202  prolazi glavno strujno opterećenje kroz krug:   mreža - KC405 - Spiralna galvanska spirala - Anoda - Katoda tiristora - KC405 - Osigurač - mreža.
  Resistors R5 do R6  služi za stabilan rad uređaja.

♠ Početak kontrolnog čvora automatski se sinhronizuje sa naponom Uc  mreža.
  Zener može biti D814V, G, D. ili KS510, KS210  na napetosti 9 do 12 volti.
  Promjenjivi otpornik R2 - 47 - 56 Com  ne manje od 0,5 vati.
  Kondenzator C = 0,15-0,22 μF, ne više od.
  Resistor R1  - poželjno je odabrati od tri otpornika u 8.2 Kom, dva vata, kako ne bi postala vruća.
  Tranzistori Tr1, Tr2 - parovi KT814A, KT815A; KT503A, KT502A  i drugi.

♠ Ako podesiva snaga ne prelazi 100 vati, možete koristiti tiristor bez radijatora. Ako je snaga opterećenja više od 100 vati  Potreban je radijator 10 - 20 cm..
  ♠ U ovom metodu impulsne faze, impulsni impuls za tiristor generiše se u celom polu-ciklusu.
  Ie. postoja se podešavanje snage od skoro nule do 100%, prilikom podešavanja ugla faze   od a = 0 do a = 180  stepeni.
  Na grafikonima u tačka broj 5  Oblici opterećenja na opterećenju prikazani su na selektivnim uglovima faze: a = 160, a = 116, a = 85, a = 18  stepeni.
  Sa vrijednošću a = 160 stepeni, tiristor je zatvoren gotovo u celom polu periodu napona napajanja (snaga u opterećenju je veoma mala).
  Sa vrijednošću a = 18 stepeni, tiristor je otvoren skoro sve vreme polu-ciklusa (snaga u opterećenju je gotovo 100% ).
  U grafikonima u   tačka broj 4  tokom otvaranja tiristora, zajedno sa pojavom impulsa okidača, dodaje se pad napona preko otvorenog tiristora ( Upt  na grafikonu u tački broj 4).

Sve stresne parcele prikazane u tačkama   T1 - T5, u odnosu na tačku T6, možete pogledati osciloskop.

Tiristor u krugu naizmenične struje. Metoda faze.

  ♦ Poznato je da električna struja u domaćinstvima i industrijskoj mreži varira u skladu s sinusoidnim zakonom. Oblik promjene frekvencije električnog struje   50 hertz, predstavljen je na   Slika 1 (a).


Za jedan period, ciklus, napon menja svoju vrijednost: 0 → (+ Umax) → 0 → (-Umax) → 0 .
  Ako zamislimo jednostavan alternator (Slika 1b)  sa jednim parom stuba, pri čemu se dobijanje sinusoidne naizmenične struje određuje rotiranje okvira rotora u jednoj revoluciji, tada svaka pozicija rotora u određenom vremenskom periodu odgovara određenoj vrijednosti izlaznog napona.

Ili, svaka vrednost magnitude sinusoidnog napona za period, odgovara određeni ugao α okrenite okvir. Fazni ugao α , ovo je ugao koji određuje vrednost periodično promenljive količine u datom vremenu.

U trenutku faznog ugla:

  • α = 0°   naglašava U = 0;
  •   α = 90 °  napetost U = + Umax;
  • α = 180 °  napetost U = 0;
  • α = 270 °   napetost U = - Umax;
  • α = 360 °   napetost U = 0.

♦ Podešavanje napona pomoću tiristora u AC kolu samo koristi ove karakteristike sinusoidalne naizmenične struje.
  Kao što je već pomenuto u članku "": tiristor, to je poluprovodnički uređaj koji radi u skladu sa zakonom kontrolisanog električnog ventila. Ima dve stabilne države. Pod određenim uslovima može imati provodno stanje (otvoren)  i neprovodnu državu (zatvoreno).
  ♦ Tiristor ima katodu, anodu i kontrolnu elektrodu. Pomoću upravljačke elektrode moguće je promeniti električno stanje tiristora, tj. Promjeniti električne parametre ventila.
  Tiristor može prenositi električnu struju samo u jednom pravcu -   od anode do katode (trojac prolazi struju u oba smera).
  Prema tome, radi rada tiristora, izmenjivu struju mora biti konvertovana (ispravljena diodnim mostom) na pulsirajuću naponu pozitivnog polariteta sa prelazom napona kroz nulu, kako na   Slika 2.

♦ Metod kontrole tiristora smanjen je na činjenici da je u to vrijeme   t(tokom polu-ciklusa Uc) kroz tranziciju Ue-K, prošao je prekidnu struju IVCL  tiristor.


  Od ovog trenutka glavna struja katodne anode prolazi kroz tiristor, dok se sledeći poluprecioni tranzicija kroz nulu, kada je tiristor zatvoren.
  Prebacivanje struje IVCL   tiristor se može dobiti na više načina.
  1. Zbog struje koja prolazi kroz: + U - R1 - R2 - Ve - K - -U (u šemi na slici 3) .
  2. Iz odvojenog čvora za generisanje kontrolnih impulsa i hranjenje između kontrolne elektrode i katode.

♦ U prvom slučaju, struja kontrolne elektrode protiče kroz spoj Ue-K,  postepeno povećava (povećava se sa naponom Uc), dok ne dostigne vrednost IVCL. Otvoriće tiristor.

faza metoda.

♦ U drugom slučaju, formiran u posebnom uređaju, kratki impuls u željenom vremenu se prenosi na prelaz Ue-K, iz koje se otvara tiristor.

Takav metod tiristorske kontrole se zove impulsno-fazna metoda .
  U oba slučaja, struja koja kontroliše uključivanje tiristora mora biti sinhronizovana sa početkom prenosa mrežnog napona Uc kroz nulu.
Delovanje kontrolne elektrode se smanjuje na kontrolu trenutka uključivanja tiristora.

Faza metoda tiristorske kontrole.

♦ Pokušajte sa jednostavnim primjerom kontrole tiristorske svjetlosti (šema uključena   Slika 3) radi rastavljanja karakteristika rada tiristora u kolu naizmenične struje.

Nakon ispravljačkog mosta, napon je impulsni napon, koji varira kao:
0 → (+ Umax) → 0 → (+ Umax) → 0, kao na slici 2

♦ Početak tiristorske kontrole je sledeći.
  Sa rastućim mrežnim naponom Uc, od trenutka prelaska napona preko nule, u kolu kontrolne elektrode regulacionu struju Iup  po lancu:
+ U - R1 - R2 - Ve - K - U.
  Sa rastućim naponom Uc  Rast i kontrola struje Iup  (kontrolna elektroda je katoda).

Kada struja kontrolne elektrode dostigne vrednost IVCL, tiristor se uključuje (otvara) i zatvara tačke + U i -U  na dijagramu.

Pad napona preko otvorenog tiristora (anoda-katoda) je 1,5 – 2,0 volti. Struja upravljanja elektrode će se spustiti na skoro nulu, a tiristor će ostati u stanju provodjenja do napona Uc  mreža neće pasti na nulu.
  Sa radom novog polu-ciklusa glavnog napona, sve će se ponovo ponoviti.

♦ U krugu samo struja opterećenja, to jest, struja kroz lampu L1 duž kruga:
  Uc - osigurač - diodni most - anoda - katod thyristor-diode mosta - sijalica L1 - Uc.
  Svetlost će biti upali  sa svakim polukružnim naponom i napolje napustiti kada napon prolazi kroz nulu.

Hajde da napravimo malu obračun za primer slika 3. Podatke elemenata koristimo kao na dijagramu.
  Pozivanjem za tiristore KU202Nprekidna struja Ivkl = 100 mA. U stvarnosti je mnogo manja i jeste 10 do 20 mA,  u zavisnosti od uzorka.
  Uzmi na primjer Ivkl = 10 mA .
  Kontrola obrtnog momenta (podešavanje osvetljenosti) se kontroliše promjenom vrijednosti promenljive otpornosti otpornika R1. Za različite vrednosti otpornika   R1, postojaće različiti naponi razvoda tiristora. U ovom slučaju, vreme uključivanja tiristora variraće u granicama:

1. R1 = 0, R2 = 2.0 kom. Uct = Ic x (R1 + R2) = 10 x (0 + 2 = 20 volti.
  2. R1 = 14,0 Kom, R2 = 2,0 Kom. Uct = Ic x (R1 + R2) = 10 x (13 + 2) = 150 volti.
  3. R1 = 19,0 Kom, R2 = 2,0 Kom. Uct = Ic x (R1 + R2) = 10 x (18 + 2) = 200 volti.
  4. R1 = 29,0 kom, R2 = 2,0 kom. Uct = Ic x (R1 + R2) = 10 x (28 + 2) = 300 volti.
5. R1 = 30,0 kom, R2 = 2,0 kom. Uct = Ic x (R1 + R2) = 10 x (308 + 2) = 310 volti.

Fazni ugao α   varira od a = 10, na a = 90  stepeni.
  Približan rezultat ovih proračuna je dat u   Fig. 4.


♦ Osenčeni deo sinusoida odgovara izlaznoj snazi ​​na opterećenju.
  Podešavanje snage faznim metodom, moguće je samo u uskom opsegu ugla upravljanja od = 10 °, do = 90 °.
  To je, unutra od 90% do 50%  snaga dodeljena opterećenju.

Početak podešavanja od faznog ugla a = 10  stepen je zbog činjenice da je u to vrijeme t = 0 - t = 1, struja u sklopu upravljačke elektrode još nije dostigla vrednost   IVCL  (Uc nije dosegla 20 volti).

Svi ovi uslovi su izvodljivi u slučaju da u kolu nema kondenzatora C.
  Ako stavimo kondenzator C   (u krugu na slici 2), opseg regulacije napona (fazni ugao) će se pomeriti u desno slika 5.

To je zato što u ranim danima   (t = 0 - t = 1), sve struje odlaze da napune kondenzator C, napon između Ve i K tiristora je nula i ne može se uključiti.

Čim se napuni kondenzator, struja će proći kroz kontrolnu elektrodu - katodu, tiristor će se uključiti.

Kontrolni ugao zavisi od kapacitivnosti kondenzatora i približno se pomera od a = 30 do a = 120 stepeni (sa kapacitetom kondenzatora 50 uF). Kako provjeriti tiristor?

Na mom blogu sam stavio mailing listu besplatnih lekcija na temu :.
  U ovim lekovima sam u popularnom obliku pokušao što jednostavnije da navedem suštinu rada tiristora: kako to funkcioniše, kako radi u DC i AC krugovima. Doneo je mnoge operativne krugove na tiristore i dinistore.

U ovoj lekciji, na zahtev pretplatnika, dajem nekoliko primera   provjerite integritet tiristora.

Kako mogu da proverim tiristor?

Preliminarna kontrola tiristora vrši se uz pomoć tester-ohmmetar ili digitalni multimetar.
  Prekidač za digitalni multimetar mora biti u poziciji kontrole dioda.
  Koristeći ohmmetar ili multimetar, proveravaju se tiristorski prelazi: kontrolna elektroda - katoda  i tranziciji anoda je katoda.
  Otpor tranzicije tiristora, kontrolne elektrode - katode, mora biti unutar 50 - 500 Ohm.
  U svakom slučaju, veličina ovog otpora bi trebalo približno da bude ista za merenje napred i nazad. Što je veća veličina ovog otpora, to je još osetljiviji tiristor.
  Drugim rečima, trenutna vrednost kontrolne elektrode će biti manja, u kojoj se tiristor pomera iz zatvorenog stanja u otvoreno stanje.
  Za dobar tiristor, vrednost otpora anodno-katodne tranzicije, sa direktnim i obrnutim merenjem, mora biti veoma velika, tj. Ima "beskonačnu" vrednost.
  Pozitivni rezultat ove preliminarne provere još uvijek ne govori ništa.
  Ako je tiristor već bio negde u krugu, tranzicija anoda-katoda mogla je da ga "spali". Ovaj kvar tiristora se ne može odrediti multimetarom.

Osnovna provera tiristora mora se izvršiti pomoću dodatnih izvora napajanja. U ovom slučaju, rad tiristora je potpuno proveren.
  Tiristor će otići u otvoreno stanje u slučaju da kratkotrajni strujni impuls dovoljan za otvaranje tiristorskih prolaza kroz spoj, katodno-upravljačku elektrodu.

Ova struja se može dobiti na dva načina:
  1. Koristite glavni izvor napajanja i otpornik R, kao na slici 1.
  2. Koristite dodatni izvor kontrolnog napona, kao na slici 2.

  Hajde da razmotrimo krug za provjeru tiristora na Fig. 1.
  Možete napraviti malu test ploču, na kojoj ćete postaviti žice, indikator i dugmad za pomeranje.

Proveravamo tiristor kada se kolo napaja direktnom strujom.

  Kao otpornost na opterećenje i vizuelni indikator rada tiristora, primenjujemo električnu sijalicu male snage do odgovarajućeg napona.
  Vrednost otpora otpornika   R   izabrana je iz izračunavanja da je struja koja protiče kroz kontrolnu elektrodu-katodu dovoljna da aktivira tiristor.
  Kontrolna struja tiristora će proći kroz sklop: plus (+) - zatvoreno dugme Kn1 - zatvoreno dugme Kn2 - otpornik R - kontrolna elektroda - katoda - minus (-).
  Timerska kontrolna struja za KU202 prema referenci je 0.1 ampera. U stvarnosti, strujna struja tiristora je negde između 20 i 50 milliampera, a još manje. Uzmite 20 milijera ili 0,02 ampera.
  Glavni izvor napajanja može biti bilo koji ispravljač, baterija ili skup baterija.
  Napon može biti bilo koji od 5 do 25 volti.
  Odredite otpor otpornika R.
  Uzmite za izračunavanje napajanja U = 12 volti.
R = U: I = 12 V: 0,02 A = 600 Ohm.
  Gdje: U - napon napajanja; I - struja u krugu elektrode za kontrolu.

Vrednost otpornika R će biti 600 Ohm.
  Ako je izvor napona, naprimer, 24 V, a zatim R = 1200 Ohm.

  Dijagram na slici 1 radi na sledeći način.

U početnom stanju, tiristor je zatvoren, električna sijalica ne svetli. Kolo u ovom stanju može biti dugo koliko želite. Pritisnite taster Kn2 i otpustite. Impuls kontrolne struje će proći duž kruga upravljačke elektrode. Otvoriće tiristor. Svetlo će se nastaviti iako je prekidni krug kontrolne elektrode.
Pritisnite i otpustite dugme Kn1. Strujna petlja koja prolazi kroz tiristor će se razbiti i tiristor će se zatvoriti. Kolo će se vratiti u prvobitno stanje.

Hajde da proverimo delovanje tiristora u kolu naizmenične struje.

  Umesto konstantnog izvora napona U, uključite naizmenični napon od 12 volti, sa bilo kog transformatora (slika 2).

U početnom stanju, sijalica neće biti upaljena.
  Pritisnite dugme Kn2. Kada se pritisne dugme, lampica je uključena. Kada se pritisne dugme, ona će se isključiti.
  U ovom slučaju, sijalica gori "na pola sjaja". To je zato što tiristor prolazi samo pozitivan polu talas napona.
  Ako umesto tiristora proverimo triak, na primer KU208, onda će sijalica sagoreti u punom sjaju. Trojac prolazi oba poluprovala naizmeničnog napona.

Kako provjeriti tiristor iz odvojenog izvora kontrolnog napona?

Vratimo se u prvu šemu za provjeru tiristora, iz stalnog izvora napona, ali blago ga modifikujemo.

Pogledajte Ilustracija # 3.

  U ovom krugu, struja upravljačke elektrode se napaja iz odvojenog izvora. Puna baterija se može koristiti.
  Kada se kratko pritisne dugme 2, sijalica takođe svetli, kao u slučaju slike 1. Struja strujne elektrode mora biti najmanje 15 - 20 milliampera. Tiristor je takođe zaključan, samo pritiskom na dugme Kn1.

4. Lekcija # 4 - "Tiristor u AC sklopu. Metoda impulsne faze »

5. Lekcija # 5 - "Tiristorski regulator u punjaču"

U ove lekcije, na jednostavan i praktičan oblik, postavlja osnovne informacije o poluvodičkih uređaja: tiristora i Shockley dioda.

Koja je Shockley dioda i tiristora, tiristorski vydy i njihove trenutne - karakteristike napona, rad dinistorov i tiristori u DC i AC krugova, tranzistora i tiristorski dynistor kolegama.

  I takođe: metode kontrole električne energije izmjenične struje, faze i impulsne faze.

  Svaki teoretski materijal podržavaju praktični primjeri.
  Dana su šeme: generator opuštanja i fiksni taster realizovan na analogu tranzistora i analogu tranzistora; zaštita od kratkog spoja u regulatoru napona i mnogo više.

  Posebno zanimljiv za ljubitelje automobila je kolo punjača akumulatora za 12 volti na tiristorima.
  Naponski talasni oblici prikazani su na radnim tačkama aktivnih uređaja za regulaciju promenljivih napona za fazne i impulsne faze.

Da biste dobili ove besplatne lekcije, pretplatite se na bilten, popunite obrazac za pretplatu i kliknite na dugme "Subscribe".

Tiristorski čine najširi klasi poluvodičkih uređaja sa negativnim otpor, a prvenstveno namijenjena za uključivanje struje i napone u visoko strujnih krugova. Veliki broj različitih vrsta tiristora sa karakteristikama određuje ključne granu i prebacivanje kola na osnovu njih, međutim, General ovih uređaja - u obliku slova S struja-napon karakteristika - omogućava generalizovane pristup analizi statičkih i dinamičkih svojstava tiristora prekidača.

Da bi se obezbedio rad ključa u dva stabilna načina, njegova opterećena linija mora preći karakteristiku struje napona na tri tačke (/, 2, 3) (sl.)) od kojih su odredbe 1 i 3 stabilni. Ako u odsustvu ulaznog signala, direktni napon koji se nanosi na tiristor ne prelazi U ON   , onda je ključ u zatvorenom stanju. Međutim, kada se napon preko tiristora približava jednakoj vrednosti U ON , zatvorena država se ispostavlja nestabilna. Štaviše, neki uzorci tiristora mogu se spontano otključati kada su izloženi naponu, mnogo manje U ON   , što je naročito izraženo s povećanjem temperature. Prema tome, zatvoreno stanje tiristora karakteriše samo deo napona U ON   , tj. maksimalno dozvoljeni direktni napon U PR.MAX   , a pod kojim uređaj mora ostati zatvoren tokom čitavog životnog veka.

Za tri-elektrodne tiristore, vrednost U PR.MAX može povećati ako se prijenos kontrolu shunt datoteku ili negativan pomak na njega, što uzrokuje protok u spoja kontrole elektrode za zaključavanje Ja U.A.B.   , au slučaju prenosa kontrolne tranzicije, struja Ja U.A.B.   deo anodne struje razdvajanja u šuntni sklop.

Otpor tiristorskog ključa u zatvorenom stanju određuje struja curenja u pravcu naprijed Ja UT   , izmeren pri naponu U PR.MAX   i maksimalno dozvoljenu temperaturu i struju Ja K0   centralna tranzicija P 2   . Ovo omogućava korištenje kao ekvivalentni tiristorski sklop u zatvorenom stanju otpor čija veličina je R OBR , i trenutni izvor Ja K0 .

Otpor ključa u otvorenom stanju određuje rezidualni napon U OBR   , mjereno sa protokom maksimalne naprijed struje Ja PR.MAH   , koji je postavljen na osnovu maksimalno dozvoljene disipacije snage na tiristoru P MAX   . Ovo vam omogućava da zamenite otvoreni tiristor sa ekvivalentnim otporom R PR   . čija je vrednost R PR = U OST /   Ja PR.MAH   i izvor napona U OST .

Tiristorski prebacivanje iz zatvorenog države do otvorenog mora biti hraniti u upravljačkom krugu vrata na puls za tri-elektroda uređaja - trioda (TT) i sa zaključavanjem (ST) ili tiristori u krug na anoda-katoda diode tiristor (DT). Između impulsne amplitude U ONIMP   DT prebacivanje na otvorenom stanju, što je u skladu sa pozivom na broj okidača diode se označava U START   , i statičku vrednost U ON   nema korespondencije korelacije. Amplituda U START   uglavnom zavisi od trajanja impulsnog fronta napona gitara na anodici tiristora t F   , kapaciteta anodno-katodne sekcije zatvorenog diodnog tiristora C DT   C P2   gdje C P2   - kapacitet centralne pn tranzicije i, posledično, od unutrašnjeg otpora generatora impulsa kapije R VN .

Za otključavanje pulsnog ključa napravljenog na uređaju sa tri elektrode (TT ili CT) i zaključavanjem ključa na CT-u, neophodno je osigurati protok određenog strujnog impulsa u tiristorskom upravljačkom krugu. Amplituda ovog puls je prvenstveno zavisi od njegovog trajanja, a za zaključavanje - i na veličinu direktna struja anode Ja PR   , teče kroz otvoreni tiristor.

Jedan od glavnih parametara koji karakterišu proces otključavanja tri-elektrodnih tiristora je struja ispravljanja impulsa Ja SPM   Pod kojima će biti shvaćena minimum amplituda pozitivnih puls predodređen kontrolu trajanja struje prebacivanje tiristorski u otvorenom stanju na određenoj napetosti na anodi.

Od struje kontrole impulsa Ja U.A.B.   Zaključavanje tiristora zavisi od struje anode Ja PR   , onda je kontrolisanost zaključanog tiristora karakterisan impulsnim blokiranjem B ZAP = Ja PR / Ja ZAP   (sa Ja U.A.B. = Ja ZAP   tiristor zaključan).

Trajanje procesa otključavanja karakteriše vreme odlaganja t Z   (anodna struja se povećava na 0,1 Ja PR ) i vrijeme uspostavljanja direktnog otpora t TSI (struja anoda varira od 0,   Ja PR   do 0,9 Ja PR ), koji zajedno čine na vreme t ON , a trajanje procesa zaključavanja karakteriše vreme odlaganja t ZP   (struja anoda je smanjena na 0,9 Ja PR ) i vrijeme recesije t SP (struja anoda varira od 0,9 Ja PR   do 0,1 Ja PR ), koji zajedno čine vrijeme zaključavanja t ZAP .

Prekidača vrijeme tiristorski prekidač, uprkos snažan efekat interne pozitivne povratne informacije od znatno veće magnitude od onih mjerena po tranzistor prekidača. Ovo objašnjava režim duboke zasićenosti p-n-p-n - struktura i povezana akumulacija i resorpcija velikog razmaka prostora. Zbog prelaska ovaj put Tiristori mikrosekundi i off - desetine ili stotine mikrosekundi, smanjenje na visoke frekvencije tiristori i tiristori, istosmjerna struja je znatno manje od maksimalno dozvoljene.

Napominjemo da je uz aktivno-induktivnu prirodu tiristorskog ključnog opterećenja porast napredne struje određen ne samo i ne toliko od inercije samog uređaja kao i vremenske konstante opterećenja. Za takve tipke, trajanje kontrolnih impulsa je izabrano ne samo prema minimalno postavljenim referentnim podacima, već iu zavisnosti od konstanta vremena učitavanja, s obzirom da tokom trajanja impulsa upravljača, napredna struja mora premašiti vrijednost Ja OFF .

Među parametrima koji karakterišu otključavanje tiristorskog ključa, mora se uključiti i maksimalna dozvoljena brzina porasta anodne struje (dI PR / dt) MAX . Ograničenje brzine (dI PR / dt) vrh je uzrokovan uticajem nejednakih pojava na proces otklanjanja tiristora i izuzetno je jak u režimima gde amplituda impulsa naprijed Ja PR.IMP >> Ja PR.MAH   . Vrednosti (dI PR / dt) i Ja PR.IMP.MAH   . zavise od trajanja impulsa jednosmerne struje i učestalosti njihove istrage.

Konstrukcija i proračun krugova otključavanja, isključivanja i zaključavanja tiristorskih prekidača su glavni zadaci koji se moraju rešiti prilikom projektovanja tiristorskih uređaja. Istovremeno, isključivanjem tiristora se shvata kao isključivanje na anodnom krugu i pri zatvaranju - isključivanje kola kontrolne elektrode.

Analiza krugova otključavanja.Krug otključavanja mora osigurati aktiviranje kontrolnog signala od impulsa, zaštitu tiristora od impulsa pokretanja interferencije i marginu u skladu sa minimalno dozvoljenim režimom ulaznog kola uređaja. Ovi zahtevi moraju biti zadovoljeni u datom opsegu spoljašnjih, na primjer, temperature, efekata za bilo koju vrstu tiristora.

Da bi se osigurala garantovana uključenost tiristora i isključivanje njegovog rada od interferencijalnog signala U POM neophodno je zadovoljavati nejednakosti

gdje U RAZUMEVANJE   i Ja RAZUMEVANJE   - dozvoljene naponske i strujne vrijednosti interferencije koje djeluju u upravljačkom krugu.

U slučaju induktivnog opterećenja (slika 4.7.1-a), impulsna dužina kontrole mora se povećati na vrednost


gdje Ja PR   - stabilna vrednost struje opterećenja; - konstantno »vreme trajanja opterećenja; τ H = L H / R H ; t ON   - trajanje kontrolnog impulsa sa čisto aktivnim opterećenjem.

Da bi se smanjio trajanje kontrolnih impulsa, preporučljivo je smanjiti induktivno opterećenje aktivnim otporom ili serijom R C lanac (Slika 4.7.1-b i -b ), čiji su parametri za krug na sl. 4.7.1, aizabrani su iz stanja


i za kolo na Sl. 4.7.1.


;

Upotreba rezistivnog kapacitivnog šanta smanjuje gubitak snage u poređenju sa čisto otpornim šantom, ali



u krugu, mogu se pojaviti oscilatorni procesi. Osnovna kola otključnih krugova ključa na tiristorima su prikazana na Sl. 4.7.2. Diod je povezan na tiristorski upravljački krug (slika 4.7.2, - a  i - b) isključuje protok obrnute struje kroz kontrolnu tranziciju, što nije dopušteno za konvencionalne triodne tiristore i inkorporacija R W   povećava stabilnost tiristora od spontanog prelaska u kolo (slika 4.7.2- b) otpor šanta se odupire otpornosti izlaznog navijanja transformatora, koji je mali u direktnoj struji. Prebacivanje posude za odvajanje C P   u kolu sl. 4.7.2. umoguće je formirati kontrolni puls s obliku blizu optimalnog, tj. strmog i većeg na prednjoj ivici amplitude i eksponencijalno opadajućem vrhu.

Sheme ključnih krugova za otključavanje na tiridorima dioda prikazane su na Sl. 4.7.2 gospodinKada se primeni kratki impuls pozitivan (Slika 4.7.2- g) ili negativan (Slika 4.7.2- e)polariteta u anodno-katodnom tiristorskom krugu kroz kapacitivnost centralne tranzicije C P2 =C S tokovi struje, koji obezbeđuju akumulaciju u bazama S punjenje Q ON   , neophodno za otključavanje uređaja. Dioda D 1 povećava ulazni otpor kola. Za otključavanje S u kolu sl. 4.7.2. dnejednakosti moraju biti zadovoljene


i

i u kolu sl. 4.7.2 - gi e.nejednakosti


i

gdje t F.MAX   - maksimalno trajanje prednje strane impulsa C S - kapacitet tiristora.

A

zatvaranje krugova.
Da biste isključili tiristor kroz anodu, potrebno je smanjiti struju koja teče kroz tiristor na nižu vrijednost Ja OFF MIN , duže vreme t OFF   . U DC kolu, ovaj problem se rešava uz pomoć tranzistorskog prekidača ili putujućih reaktivnih elemenata

Dijagrami za isključivanje tiristorskog prekidača sa serijskim i paralelnim tranzistorima prikazani su na Sl. 4.7.3 - a  i - b.Serijski

tranzistor, zaključan pozitivnim impulsom, prekida struju koja prolazi kroz tiristor na neko vreme t I > t OFF   . Dodatna veza E 0   poboljšava pouzdanost isključivanja kompenzacijom struje Ja K0   usmjernika tranzistor, i poboljšava brzinu resorpcije prostor punjenja i time smanjuje off vrijeme tiristora.

U paralelnom kolo sa tranzistora u otključavanje glavni dio anoda struja grana tiristorski van kroz tranzistor, tiristorski struja padne ispod granice Ja OFF MIN   a tiristor je zaključan. Da povećate pouzdanost zaključavanja u seriji pomoću tiristora, možete uključiti diode D , što povećava preostali napon i otpor petlje i time smanjuje gurnuti tranzistor teče u njoj sa otvorenim tranzistor struje.

S obzirom da je tiristorski tipke sa tranzistor kola off resorpcije zadužen akumulira u strukturi dolazi samo zbog procesa rekombinacije, off vrijeme tiristora je produžen, a amplituda prebacivanje struje i napona karakteristike definirane tranzistora ograničiti opseg tiristorski prekidača. Takva prekidna kola se koriste samo za tiristore male snage.

B

Šire u impulsnoj tehnologiji, kola se koriste za isključivanje pomoću napunjenog kondenzatora i pomoćnog tiristora. Suština ovih krugova se isključuje u tom pre-tereti kondenzator preko pomoćnog tiristorski je spojen na glavni tiristorski tako da njegova struja pražnjenja je usmjeren prema istosmjerne struje glavni tiristor, čime se osigurava njegovo prisiljen zaključavanje. Prekidač kondenzatora C može se povezati sa pomoćnim tiristorom S2 paralelno glavnom tiristoru S1 (Slika 4.7.4-a-in ), paralelno sa opterećenjem (slika 4.7.5-d i e) ili serijskom povezanom tiristoru S1 i opterećenje (slika 4.7.4-e) . Shodno tome, razlikuje se paralelnost (Slika 4.7.4, a-d) i sekvencijalni (Slika 4.7.4-e) prebacivanje.

P

kapacitet preklopa C   i gas L   izračunati iz uvjeta pod kojima je glavni tiristorski prilikom punjenja kondenzatora na nulu obrnuti napon se čuva u toku trajanja vremena segment je ne manje od t OFF   . Kapacitet punjenja C obezbeđuje se posebnim krugovima za punjenje, što je na sl. 4.7.4. nije prikazano.

Za stvaranje moćnih kratkih impulsa tiristori se isključuju pomoću serije LC -contour. Glavna prednost ovog procesa leži u jednostavnosti prebacivanja kola (sl. 4.7.5) ne sadrži pomoćni tiristori i punjenje kola. Da isključite tiristor LC kontura ekspozicije šoka na R< E / Ja OFF pre svega, neophodno je da se kondenzator isprazni (Slika 4.7.5-a i b) ili se naplaćuje (Slika 4.7.6-c) prema zakonu o vibracijama i stanju


gdje Ja 1   - vrednost prvog negativnog ekstremuma varijabilne komponente struje koja teče kroz induktivnost kola; R1 - otpor, uzimajući u obzir ohmski otpor namotaja i opterećenja.

U sklopu sl. 4.7.5 -a nakon što je tiristor otključan S i promjena u smjeru struje koja teče kroz induktivnost kola, otvara se dioda D . Za tiristor tokom vremena Δt   (dok je dioda otvorena D i struja petlje C - R1 - L - D prelazi struju koja je jednaka E / (R + R1) ) primjenjuje se obrnuti napon. Vrednosti L i C   može se izračunati po formulama


Komutacijsko kolo na sl. 4.7.5-a moguće je konstruisati kola impulsnih formera sa trajanjem t I > t OFF   . Za formiranje moćnih kratkih impulsa sa trajanjem t I < t OFF   moguće je koristiti šeme sl. 4.7.5-b i c. U ovom krugu, prekidna struja kola teče kroz tiristor S   upravac zaključavanja, koji utiče na proces zaključavanja.

Analiza lanca zaključavanja.Postoje dve vrste zaključavanja krugova za ključeve na tiristorima koji se mogu zaključati: sa pogonom i bez uređaja za skladištenje energije.

C sa uređajem za skladištenje energije su prikazane na Sl. 4.7.6. U ovim šemama, uključivanje (Slika 4.7.6-a) ili isključenje (Slika 4.7.6-b) ključ SA dovodi do pražnjenja energije uskladištene u kondenzatoru ili indukciji, u pravcu blokiranja tiristora S . Šeme za uključivanje tiristora nisu prikazane zbog jednostavnosti. Parametri elemenata lanca zaključavanja odabrani su iz stanja:



za krug sl. 4.7.6-b


;


Circuit zaključavanje ne sadrži skladištenje energije, zbog jednostavnosti, male veličine i težine, a velike brzine mogu se najuspješnije se koristi u izgradnji tiristorski tipki na može se zaključati tiristori.

Princip zaključavanja S bez uređaja za skladištenje energije prikazano je na Sl. 4.7.7-a. Zaključavanje tiristora S , uključen je pozitivnim impulsom kroz diode D kada je ključ otvoren SA,se vrši zatvaranjem ključa SA . U ovom slučaju proticajna struja protiče kroz kontrolni krug Ja U.A.B.   , čija vrednost, prema pojednostavljenoj ekvivalentnoj šemi (Slika 4

.7.7-b),je


Ako je stanje Ja U.A.B. ≥ I PR / B ZAP   onda je tiristor zatvoren. Minimalna vrednost R H   , na kojoj se ova metoda može koristiti, odvija se kada R B = 0 i može se naći iz odnosa


(4.7.3)

Kao ključ SAmožete koristiti tranzistor male niske snage ili tiristor (slika 4.7.8).

U

nema signala za zaključavanje U ZAP   tranzistor T i tiristor S2 zaključani i tiristor S1 može se uključiti signalom U OTP . Kada se primi signal U ZAP otvara se ključ u krugu zaključavanja, prolazeći kroz struju zaključavanja S1 . U šemi 4.7.8-c , gde se koristi podeljeno opterećenje, vrednost otpornosti R H2 može se izabrati iz stanja (4.7.3) za R H =   R H2 .

1.1 Definicija, vrste tiristora

1.2 Princip rada

1.3. Tiristorski parametri

Poglavlje 2. Korišćenje tiristora u regulatorima snage

2.1 Opšte informacije o različitim regulatorima

2.2 Tiristorski proces napona napona

2.3. Kontrolirani ispravljač na tiristor

Poglavlje 3. Praktični razvoj tiristorskih regulatora snage

3.1 Regulator napona na tiristor KU201K

3.2 Snažan kontrolirani tiristorski ispravljač

Zaključak

Literatura

Uvod

U ovom radu razmatra se nekoliko varijanti uređaja, pri čemu se tiristorski elementi koriste kao regulatori napona i kao ispravljači. Navedeni su teorijski i praktični opis principa rada tiristora i uređaja, kola ovih uređaja.

Tiristor tiristori - elemente koji imaju veliki dobitak na vlasti, omogućuje da dobije velike struje u opterećenja na male snage potroši u kontrolnoj tiristorski kolo.

U ovom radu razmatramo dva takva ispravljači utjelovljenje, koji pružaju maksimalne struje opterećenja do 6 A napona podesiv od 0 do 15, a od 0,5 do 15, a aparat za podešavanje napona na teret i aktivni induktivni FED iz električne mreže AC napon od 127 i 220 V sa opseg podešavanja od 0 do naznačenog mrežnog napona.

Poglavlje 1. Koncept tiristora. Vrste tiristora. Princip rada

1.1 Definicija, vrste tiristora

Tiristorski se zove poluvodičkih uređaja, koji se zasniva na strukturi četiri sloja, sposoban da bude uključeno od zatvorenom stanju da otvori i obrnuto. Tiristori su dizajnirani za kontrolu električnih signala u režimu otvorenog zatvaranja (kontrolisana dioda).

Najjednostavnije je tiristorski dynistor - (. Slika 1.1.2) nekontrolisanom prebacivanje dioda, što je četiri sloja konstrukcijom p-n-p-n. Ovdje, kao iu drugim vrstama tiristori, ekstremno n-p-n-tranzicija se zove emitera, a prosječna p-n-junction - kolekcionar. Unutrašnji regioni strukture koji leže između prelazaka nazivaju se baze. Elektroda koja obezbeđuje električnu vezu sa spoljnim n-regonom naziva se katodom, a sa spoljnom p-regijom - anodom.

Za razliku od neuravnotežen tiristori (dinistorov, SCR) u simetričnih tiristori preokrenuti grana CVC ravno grane. To se postiže kontra-paralelna veza dva identična četiri sloja strukture, ili upotreba strukture pet sloja sa četiri p-n-prijelazi (triacs).

Fig. 1.1.1 Oznake na šemama: a) triac b) dinistor c) trinistor.


Fig. 1.1.2 Struktura dijazistora.


Fig. 1.1.3 Struktura trinistora.

1.2 Princip rada

Kada se dynistor uključi prema šemi prikazanoj na Sl. 1.2.1, kolektorski p-n spoj je zatvoren, a spojnice emitera su otvorene. Otpor otvorenih tranzicija je mali, tako da skoro svi napon napajanja napaja se na kolektorski spoj, koji ima visoku otpornost. U ovom slučaju, mala struja prolazi kroz tiristor (odeljak 1 na slici 1.2.3).

Fig. 1.2.1. Šema inkluzije u krug nekontrolisanog tiristora (dinistor).

Fig. 1.2.2. Šema inkluzije u lancu kontrolisanog tiristora (trinistor).

Fig.1.2.3. Volt-ampere karakteristične za dinistora.

Fig.1.2.4. Volt-ampere karakteristične za tiristor.

Ako se poveća napon napajanja, tiristorski trenutni povećava blago kao i napon nije blizu određenu kritičnu vrijednost prebacivanje napona UON. Kada napon na UON dinistorov uslova za lavine multiplikacije naboja u kolektoru spoj. Postoji reverzibilan električni slom kolektora (odeljak 2 na slici 1.2.3). U n-regionu tranzicije kolektora formirana je prekomjerna koncentracija elektrona, au p-regionu postoji višak koncentracije rupe. Povećanjem ovih koncentracija smanjene su potencijalne barijere svih tranzicija dinistora. Povećava se injektiranje nosača kroz emiterske prelaze. Proces je lavina i prati ga prebacivanje kolektora u otvoreno stanje. Trenutni rast se javlja istovremeno sa smanjenjem otpora svih područja uređaja. Zbog toga povećanje struje kroz uređaj praćeno je smanjenjem napona između anoda i katode. Na I-V karakteristici ovaj deo je označen brojevima 3. Ovdje uređaj ima negativan diferencijalni otpor. Napon preko otpornika se povećava i diodistor se prebacuje.

Nakon prelaska kolektora u otvoreno stanje, karakteristika struje napona ima oblik koji odgovara direktnoj grani diode (odeljak 4). Nakon uključivanja dioda napon Shockley padne na 1 V. Ako dodatno povećati napon napajanja ili smanjite otpor otpornika R, trenutni rast proizvodnje će se posmatrati kao u konvencionalnom kola sa dioda u direktnom inkluzije.

Kada se napon napajanja smanji, otpor kolektora se vraća. Vreme oporavka otpornosti ove tranzicije može biti desetine mikrosekundi.

UON napon na kojem struja počinje lavina povećanje ne može biti smanjen uvođenjem većinskog prevoznika u bilo kojoj od slojeva uz kolektora spoja. Dodatni nosači punjenja unose se u tiristor pomoću pomoćne elektrode koja se napaja iz nezavisanog izvora kontrolnog napona (Upr). Tiristor sa pomoćnom kontrolnom elektrodom se naziva triodom ili trinistrom. U praksi, kada se koristi izraz "tiristor" podrazumijeva element. Krug za uključivanje takvog tiristora je prikazan na Sl. 1.2.2. Mogućnost smanjenja napona U sa rastućom kontrolnom strujom, pokazuje familiju I-V karakteristika (slika 1.2.4).

Ako naponski napon suprotan polaritetu bude primenjen na tiristor (slika 1.2.4), spojnice emitera će biti zatvorene. U ovom slučaju, I-V karakteristika tiristora podsjeća na obrnutu granu karakteristike obične diode. Pri veoma visokim obrnutim naponima primećuje se nepovratan raspad tiristora.

Podržite projekat - podelite vezu, hvala vam!
Pročitajte takođe
Postupak kontrole tranzistorskog prekidača na tiristor i uređaj za njegovo izvođenje Postupak kontrole tranzistorskog prekidača na tiristor i uređaj za njegovo izvođenje Legenda o prekidačima i utičnicama Legenda o prekidačima i utičnicama Pretvarači električne energije Pretvarači električne energije