Thyristors - o que é iso? O principio de funcionamento e as características dos tiristores

Tiristores - poder interruptores electrónicos controlados de forma incompleta. Moitas veces, libros técnicos, podes ver un outro nome deste dispositivo - Thyristor de propósito único. Noutras palabras, baixo a influencia dun sinal de control, é trasladado a un estado - realización. Máis específica, que inclúe unha cadea. Que foi desactivado, é necesario crear condicións especiais que proporcionan caída de corrente continua no circuíto a cero.

características tiristores

teclas de tiristores conducir electricidade só na dirección á fronte, e pode soportar non só directamente, na posición pechada, pero a tensión inversa. A estrutura do tiristor de catro capas, existen tres conclusións:

1. O ánodo (indicado pola letra A).
2. O cátodo (letra C ou K).
3. O electrodo de porta (U ou G).

En tiristores teñen unha familia de características corrente-tensión, que se pode usar para xulgar o estado do elemento. Tiristores - un poderoso claves electrónicas, son capaces de realizar circuítos de conmutación, unha tensión pode acadar 5.000 voltios ea amperaje - 5000 ampere (a miúdo non é superior a 1000 Hz).

tiristores traballo en DC

tiristor normal é mediante o fornecemento dun impulso de corrente á terminal de control. Ademais, debe ser positivo (respecto ao cátodo). A duración da natureza dependente da carga transiente (indutivo, activo), a amplitude ea velocidade de subida do impulso de corrente no circuíto de control, a temperatura do cristal semicondutor ea voltaxe aplicada eo circuíto de corrente tiristores dispoñibles. circuíto características é directamente dependente do tipo de elemento semicondutor.

Nese circuíto, na cal o tiristor é, inaceitavelmente elevada taxa de aparición de aumento de tensión. En particular, un tal valor, no cal o elemento de conmutación espontánea (mesmo se ningún sinal no circuíto de control). Pero, á vez o sinal de control debe ser moi elevada inclinación.

formas fóra

Dous tipos de conmutación tiristores son:

1. Natural.
2. Forzada.

E agora con máis detalles sobre cada un. Natural xorde cando a tiristor opera nun circuíto AC. E fai iso de conmutación cando a corrente cae a cero. Pero para realizar a conmutación forzada pode ser unha chea de formas diferentes. O control do tiristor para seleccionar un creador para resolver o circuíto, pero debe falar cada tipo separado.

O xeito máis común é conectar o capacitor conmutación forzada que foi cobrado anticipadamente por medio dun botón (Key). LC-circuito está incluído no circuíto de control do tiristor. Esta cadea contén un condensador totalmente cargado. oscilacións transientes ocorrer no circuíto de corrente de carga.

conmutación métodos forzado

Existen varios tipos de conmutación forzada. Frecuentemente utilizado o circuíto, o cal utiliza un condensador de conmutación que ten unha polaridade invertida. Por exemplo, o condensador pode ser conmutado no circuíto por medio dun tiristor auxiliar. Isto fará que a aprobación da xestión ao (de traballo) tiristor primario. Isto pode producir que a corrente do capacitor volta para o tiristor principal corrente continua, pode reducir a corrente no circuíto abaixo a cero. En consecuencia, haberá off Thyristor. Isto acontece por razón de que o dispositivo tiristor ten as súas propias características que son únicas para el.

Hai tamén sistemas en que LC-ligadas cadea. Son descargados (e con variacións). No inicio da cadea de descarga que flúe ao traballador, e os seus valores tras o axuste é desligado tiristor. Tras a cadea de corrente oscilatorio flúe a través do tiristor no díodo. Así, sempre que a corrente flúe a tiristor aplícase unha tensión. É modulo igual á caída de tensión no díodo.

tiristores traballo en circuítos AC

Un tiristor incluído nun circuíto AC, pode ser levada a cabo tales operacións:

1. Activar ou desactivar o circuíto eléctrico con actívase resistiva ou carga resistiva.
2. Variación media e RMS corrente que pasa a través da carga, coa capacidade para controlar un sinal de control de alimentación.

En chaves tiristores, hai unha característica - eles conducir a corrente en só unha dirección. En consecuencia, se nos circuítos necesarios para o uso corrente alterna, necesario aplicar conexión contra-paralelo. valores circulantes e medios poden variar debido ao feito de que o tempo do sinal nas distintas tiristores. Neste caso, o poder do tiristor debe atender aos requisitos mínimos.

O método de control de fase

Cando o control tipo método de fase co axuste da carga de conmutación forzada ocorre cambiando os ángulos entre as fases. conmutación artificial pódese facer a través de circuítos especiais, ou pode usar un totalmente xestor tiristores (pechado). Na súa base, xeralmente feito tiristor cargador dispositivo que permite axustar a forza da corrente , dependendo do nivel de carga da batería.

control de ancho de pulso modulada

É tamén chamado de modulación PWM. Durante a apertura do sinal de control seleccionado para os tiristores. TRANSITIONS están abertas, e ten unha tensión de carga. Durante o peche (durante todo o proceso de transición) é alimento un sinal de control, polo tanto, tiristores non conducen corrente. Na execución do control de fase curva de corrente non é sinusoidal, un cambio na forma do sinal de tensión. En consecuencia, hai tamén perturbar os consumidores que son sensibles a perturbacións de alta frecuencia (incompatibilidade aparece). deseño simple ten un regulador de tiristor, que permiten ningún problema para cambiar o valor desexado. E non é necesario aplicar maciza Latro.

tiristores bloqueáveis

Tiristores - este é un poderoso conmutador electrónico usados para conmutar tensións elevadas e correntes. Pero alí, eles teñen unha enorme falla - control incompleto. E se en concreto, parece que para apagar o tiristor é necesario crear condicións en que a corrente continua será reducida a cero.

É esta característica impón algunhas restricións sobre o uso de tiristores, e complica o circuíto con base nelas. Para se librar de tales inconvenientes, o deseño especial dos tiristores, que están bloqueados sinal nun eléctrodo de control foron desenvolvidos. Son chamados de dvuhoperatsionnymi, ou bloqueado, tiristores.

O deseño do tiristor turn-off

estrutura de catro capas de p-n-p-n do tiristor ten as súas propias características. Eles darlles distinto de tiristores convencionais. El agora vai ao elemento cheo de control. A corrente-voltaxe característica (estático) para a dirección de avance é a mesma que a de tiristores comúns. Aquí están só un tiristor corrente continua pode transmitir moito máis por valor. Pero bloqueo alta tensión función inversa en tiristores bloqueadas non se inclúe. Polo tanto, debe ser conectado en anti-paralelo o díodo.

Unha característica do porto do tiristor de apagado - unha caída significativa nas tensións para adiante. A fin de desactivar, o depósito debe ser de saída para o control dun pulso de corrente poderosa (negativo, nunha proporción de 1: 5 para un valor de corrente continua). Pero só o ancho de pulso debe ser tan pequena como sexa posible - 10 ... 100 ms. tiristores bloqueáveis ter un valor límite inferior de tensión e corrente que o habitual. A diferenza é de preto de 25-30%.

tipos de tiristores

Foron consideradas con pechadura, pero aínda hai moitos tipos de tiristores semicondutores, que son tamén paga a pena mencionar. Nos máis diferentes construcións (cargador, interruptores, reguladores de potencia) usar certos tipos de tiristores. Nalgún necesaria para controlar a cabo mediante a subministración do fluxo de luz, logo utilizado optotiristors. A súa característica é que o cristal semicondutor é usado no circuíto de control, que é sensible á luz. Parámetros tiristores son diferentes, as características que son exclusivos para eles. Por iso é necesario, polo menos na idea xeral do que tipo de semicondutores, hai e onde poden ser usados. Entón, aquí está a lista enteira e as principais características de cada tipo:

1. Diodo-tiristor. Equivalente a este elemento - o tiristor está conectado en díodo anti-paralelo.
2. diodo Shockley (diodo tiristor). Pode poñerse en un estado de condución completa, se excedan un certo nivel de tensión.
3. Triac (sym tiristor). Equivalente - dous tiristores incluídos no anti-paralelo.
4. Tiristor cruce difire rápido alta velocidade de manobra (5 ... 50 ms).
5. Tiristores controlar FET. Moitas veces é posible atopar a construción en base a transistores MOS.
6. tiristores ópticos, que controla o fluxo de luz.

A implantación do elemento de seguridade

Tiristores - son dispositivos que son críticos para o tipo de elevación da tensión de corrente e para adiante a fronte. Para eles, como para os diodos semicondutores, caracterizado polo fenómeno do fluxo da corrente de recuperación inversa, o que é moi rápido e cae abruptamente a cero, engadindo a isto a probabilidade de onda. Este sobretensão é debido ao feito de para rapidamente a corrente en todos os elementos do circuíto, os cales teñen indutancia (mesmo ultra característica de baixa indutancia do conxunto - os fíos, tarxeta de pista). Para aplicar a protección necesaria para utilizar varios esquemas para permitir modos dinámicos protexer contra altas tensións e correntes.

Normalmente, a impedancia indutiva da fonte de tensión, que está incluído nun circuíto de operación do tiristor, ten un valor tal que é máis que suficiente para asegurar que ningunha aínda incluír algúns indutancia do circuíto adicional. Por esta razón, na práctica, a miúdo formación de cadeas de conmutación camiño que reduce significativamente a taxa eo nivel do pico no circuíto cando o tiristor é desligado. cadea capacitiva-resistiva máis frecuentemente usado para estes fins. Inclúen un tiristor en paralelo. Hai moi poucos tipos de modificacións de circuíto de tales circuítos, así como técnicas para o seu cálculo, parámetros para a operación de tiristores en varios modos e condicións. Pero o camiño de formación de cadea de conmutación de desconectar do tiristor é o mesmo que o dos transistores.