Strukturni dijagram tiristora. Tiristori. Uređaj, princip rada, strujno-naponska karakteristika. Vrste tiristora i njihova posebna svojstva

Tiristor je poluvodički uređaj dizajniran da djeluje kao ključ. Ima tri elektrode i p-n-p-n strukturu od četiri poluvodička sloja. Elektrode se nazivaju anoda, katoda i kontrolna elektroda. Struktura p-n-p-n funkcionalno je slična nelinearnom otporniku, koji može imati dva stanja:

• s vrlo visokim otporom, isključeno;
• s vrlo malim otporom.

Vrste

Na uključenom tiristoru održava se napon od oko jednog ili nekoliko volti, koji se malo povećava s povećanjem struje koja teče kroz njega. Ovisno o vrsti struje i napona koji se primjenjuje na električni krug s tiristorom, u njemu se koristi jedna od tri moderne vrste ovih poluvodičkih uređaja. Rad na istosmjernoj struji:

• uključeni trinistor;
• tri tipa tiristora koji se mogu zaključati, koji se nazivaju

Trijaci rade na izmjeničnu i istosmjernu struju. Svi ovi tiristori sadrže upravljačku elektrodu i dvije druge elektrode kroz koje teče struja opterećenja. Za trinistore i tiristore koji se mogu zaključati, to su anoda i katoda; za triacs, naziv ovih elektroda je zbog ispravnog određivanja svojstava upravljačkog signala koji se primjenjuje na upravljačku elektrodu.

Prisutnost p-n-p-n strukture u tiristoru omogućuje uvjetnu podjelu u dvije regije, od kojih je svaka bipolarni tranzistor odgovarajuće vodljivosti. Dakle, ovi međusobno povezani tranzistori su ekvivalent tiristora, što je krug na slici lijevo. Trinistori su se prvi pojavili na tržištu.

Svojstva i karakteristike

Zapravo, ovo je analog samozaključavajućeg releja s jednim normalno otvorenim kontaktom, čiju ulogu igra poluvodička struktura smještena između anode i katode. Razlika od releja je u tome što se za ovaj poluvodički uređaj može primijeniti nekoliko načina uključivanja i isključivanja. Sve ove metode objašnjene su tranzistorskim ekvivalentom trinistora.

Dva ekvivalentna tranzistora pokrivena su pozitivnom povratnom spregom. To uvelike pojačava sve promjene struje u njihovim spojevima poluvodiča. Stoga postoji nekoliko vrsta utjecaja na elektrode trinistora za uključivanje i isključivanje. Prve dvije metode omogućuju vam uključivanje anode.

• Ako se napon na anodi poveća, na njegovu određenu vrijednost, počet će utjecati učinci početka sloma poluvodičkih struktura tranzistora. Početna struja koja se pojavi bit će lavinsko povećana pozitivnom povratnom spregom i oba tranzistora će se uključiti.
• S dovoljno brzim povećanjem napona na anodi, međuelektrodni kapaciteti koji su prisutni u svim elektroničkim komponentama se pune. Istodobno se u elektrodama pojavljuju struje punjenja ovih kapaciteta, koje se pokupe pozitivnom povratnom spregom i sve završava uključivanjem trinistora.

Ako nema gore navedenih promjena napona, uključivanje se obično događa s baznom strujom ekvivalentnog n-p-n tranzistora. Trinistor možete isključiti na jedan od dva načina, koji također postaju jasni zbog interakcije ekvivalentnih tranzistora. Pozitivna povratna sprega u njima djeluje, počevši od nekih vrijednosti struja koje teku u p-n-p-n strukturi. Ako je vrijednost struje manja od ovih vrijednosti, pozitivna povratna sprega će raditi za brzi nestanak struja.

Drugi način isključivanja je prekid pozitivne povratne sprege naponskim impulsom koji mijenja polaritet na anodi i katodi. S takvim udarom, smjer struja između elektroda je obrnut i trinistor je isključen. Budući da je fenomen fotoelektričnog učinka karakterističan za poluvodičke materijale, postoje foto- i optotiristori, u kojima se uključivanje može dogoditi zbog osvjetljenja ili prijemnog prozora ili LED-a u slučaju ovog poluvodičkog uređaja.

Postoje i takozvani dinistori (nekontrolirani tiristori). U ovim poluvodičkim uređajima konstruktivno nema upravljačke elektrode. U svojoj srži, ovo je trinistor s jednim izlazom koji nedostaje. Dakle, njihovo stanje ovisi samo o naponu anode i katode i ne mogu se uključiti upravljačkim signalom. Inače, procesi u njima slični su konvencionalnim trinistorima. Isto se odnosi i na trijake, koji su u biti dva paralelno spojena trinistora. Stoga se koriste za upravljanje izmjeničnom strujom bez dodatnih dioda.

Tiristori koji se mogu zaključati

Ako se na određeni način naprave područja p-n-p-n strukture u blizini baza ekvivalentnih tranzistora, moguće je postići potpunu upravljivost tiristora sa strane upravljačke elektrode. Ova konstrukcija p-n-p-n strukture prikazana je na slici lijevo. Takav se tiristor može uključiti i isključiti odgovarajućim signalima u bilo kojem trenutku primjenom istih na upravljačku elektrodu. Ostale metode preklapanja primijenjene na trinistore također su prikladne za zaključane tiristore.

Međutim, te se metode ne primjenjuju na takve poluvodičke uređaje. Naprotiv, isključeni su određenim sklopnim rješenjima. Cilj je postići pouzdano uključivanje i isključivanje samo upravljačkom elektrodom. Ovo je neophodno za korištenje takvih tiristora u visokofrekventnim pretvaračima velike snage. GTO rade na frekvencijama do 300 Hertza, dok IGCT mogu raditi na znatno višim frekvencijama, do 2 kHz. Nazivne struje mogu biti nekoliko tisuća ampera, a napon nekoliko kilovolti.

Usporedba različitih tiristora prikazana je u donjoj tablici.

Tiristori se proizvode za širok raspon struja i napona. Njihov dizajn određen je veličinom p-n-p-n strukture i potrebom da se iz nje dobije pouzdano uklanjanje topline. Moderni tiristori, kao i njihove oznake na električnim krugovima, prikazani su na slikama ispod.

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

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

Prolaz struje kroz tiristor moguć je samo ako je potencijal anode veći od potencijala katode. Struja kroz tiristor prestaje prolaziti kada vrijednost struje padne na prag zatvaranja. Struja koja ulazi u upravljačku elektrodu ne utječe na struju u glavnom dijelu tiristora i, osim toga, ne treba stalnu potporu u osnovnom stanju tiristora, potrebno je samo otvoriti tiristor.

Postoji nekoliko odlučujućih karakteristika tiristora

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

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

U zaključanom stanju tiristora to je:

• Izravni maksimalni dopušteni napon (veći od 5000A).
• Općenito, vrijednosti napona naprijed i nazad su iste.
• Vrijeme blokade ili vrijeme s minimalnom vrijednošću tijekom kojeg tiristor nije pod utjecajem pozitivne vrijednosti anodnog napona u odnosu na katodu, inače će se tiristor spontano otključati.
• Upravljačka struja svojstvena otvorenom glavnom dijelu tiristora.

Postoje tiristori dizajnirani za niskofrekventne krugove i visokofrekventne krugove. To su takozvani tiristori velike brzine, njihov opseg je dizajniran za nekoliko kiloherca. Tiristori velike brzine karakteriziraju korištenje nejednakih napona naprijed i natrag.

Za povećanje konstantne vrijednosti napona

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

Vrste tiristora

• - diodni tiristor, ima dva izlaza anodu i katodu.
• Trinistor - triodni tiristor opremljen je dodatnom kontrolnom elektrodom.
• Triac je simetrični tiristor, to je anti-serijski spoj tiristora, ima sposobnost propuštanja struje u smjeru naprijed i nazad.

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

Tiristori su dizajnirani za rad u krugovima s različitim frekvencijskim granicama, u uobičajenoj primjeni, tiristori se mogu spojiti na diode, koje su spojene na suprotan način, ovo se svojstvo koristi za povećanje konstantnog napona koji komponenta može izdržati u isključenom stanju . Za napredne sklopove koristite tiristorGTO (kapija skretanje oee - tiristor koji se može zaključati), potpuno je kontroliran. Njegovo zaključavanje događa se duž kontrolne elektrode. Korištenje tiristora ove vrste našlo je primjenu u vrlo snažnim pretvaračima, jer može proći velike struje.

Napišite komentare, dodatke članku, možda sam nešto propustio. Pogledajte , bit će mi drago ako nađete još nešto korisno kod mene.

Tiristor. Uređaj, namjena.

Tiristor je kontrolirani troelektrodni poluvodički uređaj s tri p–n-prijelazi, koji ima dva stabilna stanja električne ravnoteže: zatvoreno i otvoreno.

Tiristor kombinira funkcije ispravljača, sklopke i pojačala. Često se koristi kao regulator, uglavnom kada se krug napaja izmjeničnim naponom. Sljedeće točke otkrivaju tri glavna svojstva tiristora:

1 tiristor, poput diode, provodi struju u jednom smjeru, djelujući kao ispravljač;

2 tiristor se prebacuje iz isključenog u uključeni kada se signal primijeni na upravljačku elektrodu i, prema tome, kao sklopka ima dva stabilna stanja.

3 upravljačka struja potrebna za prijenos tiristora iz "zatvorenog" stanja u "otvoreno" stanje mnogo je manja (nekoliko miliampera) pri radnoj struji od nekoliko ampera, pa čak i nekoliko desetaka ampera. Prema tome, tiristor ima svojstva strujnog pojačala;

Uređaj i glavne vrste tiristora

Riža. 1. Tiristorski sklopovi: a) Glavni četveroslojni p-n-p-n-struktura b) Diodni tiristor c) Triodni tiristor.

Glavna shema strukture tiristora prikazana je na sl. 1. To je četveroslojna poluvodička struktura p-n-p-n, koji sadrži tri serijski spojena pn-prijelaz J1, J2, J3. Kontakt s vanjskim str-sloj se naziva anoda, prema vanj n-sloj - katoda. Općenito p-n-p-n- uređaj može imati do dvije kontrolne elektrode (baze) pričvršćene na unutarnje slojeve. Primjenom signala na upravljačku elektrodu, tiristor se upravlja (mijenja mu se stanje). Uređaj bez kontrolnih elektroda naziva se diodni tiristor ili dinistor. Takvim se uređajima upravlja naponom između glavnih elektroda. Uređaj s jednom upravljačkom elektrodom naziva se triodni tiristor ili trinistor(ponekad samo tiristor, iako to nije sasvim točno). Ovisno o tome na koji je sloj poluvodiča spojena upravljačka elektroda, trinistorima upravlja anoda i katoda. Ovi posljednji su najčešći.

Gore opisani uređaji dolaze u dvije varijante: prolaz struje u jednom smjeru (od anode do katode) i prolaz struje u oba smjera. U potonjem slučaju pozivaju se odgovarajući uređaji simetričan(jer im je CVC simetričan) i obično imaju petoslojnu strukturu poluvodiča. Simetrični trinistor također se zove triak ili triak(od engleskog triac). Treba napomenuti da umjesto simetrični dinistor, često se koriste njihovi integralni analozi s boljim parametrima.

Tiristori s upravljačkom elektrodom dijele se na zaključane i nezaključljive. Nezatvorni tiristori, kao što naziv implicira, ne mogu se isključiti signalom koji se primjenjuje na upravljačku elektrodu. Takvi se tiristori zatvaraju kada struja koja teče kroz njih postane manja od struje zadržavanja. U praksi se to obično događa na kraju poluvala mrežnog napona.

Strujno-naponska karakteristika tiristora

Riža. 2. Strujno-naponska karakteristika tiristora

Tipični CVC tiristora koji vodi u jednom smjeru (sa ili bez upravljačkih elektroda) prikazan je na slici 2. Ima nekoliko sekcija:

· Između točaka 0 i (Vvo, IL) nalazi se dio koji odgovara visokom otporu uređaja - izravno blokiranje (donja grana).

· U točki Vvo uključuje se tiristor (točka prebacivanja dinistora u uključeno stanje).

· Između točaka (Vv, IL) i (Vn, In) nalazi se dionica s negativnim diferencijalnim otporom - nestabilno područje prebacivanja u uključeno stanje. Kada je razlika potencijala između anode i katode tiristora izravnog polariteta veća od Vno, tiristor se otključava (efekt dinistora).

Odsjek od točke s koordinatama (Vn, In) i iznad odgovara otvorenom stanju (izravno provođenje)

Na grafikonu su prikazane I–V karakteristike pri različitim regulacijskim strujama (struje na regulacijskoj elektrodi tiristora) IG (IG=0; IG>0; IG>>0), a što je struja IG veća, to je niži napon Vbo , tiristor prelazi u vodljivo stanje

· Isprekidana linija označava tzv. “struja uključivanja ispravljanja” (IG>>0), pri kojoj tiristor prelazi u vodljivo stanje pri minimalnom naponu anoda-katoda. Da bi se tiristor vratio u nevodljivo stanje, potrebno je smanjiti struju u krugu anoda-katoda ispod struje uključivanja ispravljanja.

· Dio između 0 i Vbr opisuje način zaključavanja unatrag uređaja.

Strujno-naponska karakteristika simetričnih tiristora razlikuje se od one prikazane na sl. 2 činjenicom da krivulja u trećoj četvrtini grafikona ponavlja odjeljke 0-3 simetrično u odnosu na ishodište.

Prema vrsti nelinearnosti CVC, tiristor je klasificiran kao S-uređaj.

Tiristori su vrsta poluvodičkih uređaja. Namijenjeni su za regulaciju i preklapanje velikih struja. Tiristor vam omogućuje da prebacite električni krug kada se na njega primijeni upravljački signal. Zbog toga izgleda kao tranzistor.

U pravilu, tiristor ima tri izlaza, od kojih je jedan upravljački, a druga dva čine put za protok struje. Kao što znamo, tranzistor se otvara proporcionalno veličini upravljačke struje. Što je veći, tranzistor se više otvara i obrnuto. Ali tiristor je drugačije uređen. Otvara se potpuno, grčevito. I što je najzanimljivije, ne zatvara se čak ni u nedostatku kontrolnog signala.

Princip rada

Razmotrite rad tiristora prema sljedećoj jednostavnoj shemi.

Na anodu tiristora spojena je žarulja ili LED, a preko sklopke K2 na nju je spojen pozitivni izlaz izvora struje. Katoda tiristora spojena je na negativni izvor napajanja. Nakon što je krug uključen, tiristor je pod naponom, ali LED je isključen.

Ako pritisnete tipku K1, struja kroz otpornik će ići do kontrolne elektrode, a LED će početi svijetliti. Često se na dijagramima označava slovom "G", što znači vrata, ili na ruskom zatvarač (kontrolni izlaz).

Otpornik ograničava izlaznu struju upravljanja. Minimalna radna struja ovog razmatranog tiristora je 1 mA, a najveća dopuštena struja je 15 mA. Imajući to na umu, u našem krugu odabran je otpornik s otporom od 1 kOhm.

Ako ponovno pritisnete gumb K1, to neće utjecati na tiristor i ništa se neće dogoditi. Da biste prebacili tiristor u zatvoreno stanje, morate isključiti prekidač K2. Ako se ponovno priključi napajanje, tiristor će se vratiti u prvobitno stanje.

Ovaj poluvodički uređaj zapravo je elektronički ključ s zabravljivanjem. Prijelaz u zatvoreno stanje također se događa kada se napon napajanja na anodi smanji na određeni minimum, približno 0,7 volta.

Značajke uređaja

Fiksiranje uključenog stanja događa se zbog osobitosti unutarnje strukture tiristora. Primjer dijagrama izgleda ovako:

Obično je predstavljen u obliku dva tranzistora različitih struktura, međusobno povezanih. Empirijski možete provjeriti kako rade tranzistori povezani prema ovoj shemi. Međutim, postoje razlike u strujno-naponskoj karakteristici. Također morate uzeti u obzir da su uređaji izvorno dizajnirani da izdrže visoke struje i napone. Na kućištu većine ovih uređaja nalazi se metalni izlaz na koji se može pričvrstiti radijator za odvođenje toplinske energije.

Tiristori se izrađuju u različitim kućištima. Uređaji male snage nemaju hladnjak. Uobičajeni domaći tiristori su sljedeći. Imaju masivno metalno kućište i podnose velike struje.

Osnovni parametri tiristora

• Najveća dopuštena prednja struja . Ovo je najveća vrijednost struje otvorenog tiristora. U snažnim uređajima doseže stotine ampera.
• Najveća dopuštena povratna struja .
• napon naprijed . Ovo je pad napona pri maksimalnoj struji.
• obrnuti napon . Ovo je najveći dopušteni napon na tiristoru u zatvorenom stanju, pri kojem tiristor može raditi bez narušavanja njegovih performansi.
• Napon uključivanja . Ovo je minimalni napon primijenjen na anodu. To se odnosi na minimalni napon pri kojem je općenito moguć rad tiristora.
• Minimalna struja kontrolne elektrode . Potrebno je uključiti tiristor.
• Najveća dopuštena upravljačka struja .
• Najveća dopuštena disipacija snage .

Dinamički parametar

Vrijeme prijelaza tiristora iz zatvorenog u otvoreno stanje kada stigne signal.

Vrste tiristora

Prema načinu upravljanja dijele se na:

• Diodni tiristori ili na drugi način dinistori. Otvaraju se visokonaponskim impulsom koji se primjenjuje na katodu i anodu.
• Triodni tiristori ili trinistori. Otvaraju se kontrolnom strujom elektrode.

Triodni tiristori su pak podijeljeni:

• Upravljanje katodom - napon koji tvori upravljačku struju dovodi se do kontrolne elektrode i katode.
• Kontrola anode - upravljački napon se dovodi na elektrodu i anodu.

Tiristor je zaključan:

• Smanjenje anodne struje - katoda je manja od struje zadržavanja.
• Primjenom napona zaključavanja na kontrolnu elektrodu.

Po obrnutoj vodljivosti tiristori se dijele:

• Obrnuto vodljivi - imaju mali obrnuti napon.
• Reverzni-nevodljivi - reverzni napon jednak je najvišem prednjem naponu u zatvorenom obliku.
• S nestandardnom vrijednošću obrnutog napona - proizvođači ne određuju vrijednost ove vrijednosti. Takvi se uređaji koriste na mjestima gdje je obrnuti napon isključen.
• Triac - prolazi struje u dva smjera.

Koristeći triac, morate znati da oni rade uvjetno simetrično. Glavni dio triaka se otvara kada se na kontrolnu elektrodu dovede pozitivan napon u odnosu na katodu, a na anodi može biti bilo koji polaritet. Ali ako negativni napon dođe na anodu, a pozitivan napon dođe na upravljačku elektrodu, tada se trijaci ne otvaraju i mogu pokvariti.

Po brzini podijeljeno s vremenom otključavanja (uključeno) i vremenom zaključavanja (isključeno).

Razdvajanje tiristora po snazi

Kada tiristor radi u ključnom načinu rada, najveća snaga uključenog opterećenja određena je naponom na tiristoru u otvorenom obliku pri najvećoj struji i najvećoj disipaciji snage.

Efektivna vrijednost struje do opterećenja ne smije biti veća od maksimalne rasipane snage podijeljene s naponom otvorenog toka.

Jednostavna signalizacija temeljena na tiristoru

Na temelju tiristora možete napraviti jednostavan alarm koji će reagirati na svjetlo tako što će dati zvuk pomoću piezo emitera. Upravljački izlaz tiristora napaja se preko fotootpora i otpornika za ugađanje. Svjetlo koje pada na fotootpornik smanjuje njegov otpor. A struja otključavanja počinje teći do upravljačkog izlaza tiristora, dovoljnog da ga otvori. Nakon toga se uključuje zvučni signal.

Otpornik za ugađanje dizajniran je za podešavanje osjetljivosti uređaja, odnosno praga odziva kada je ozračen svjetlom. Najzanimljivije je da čak iu nedostatku svjetla tiristor i dalje ostaje otvoren, a signalizacija ne prestaje.

Ako postavite svjetlosni snop nasuprot fotoosjetljivog elementa tako da svijetli malo ispod prozora, dobit ćete najjednostavniji senzor dima. Dim koji ulazi između izvora svjetlosti i prijemnika raspršit će svjetlost, što će aktivirati alarm. Ovaj uređaj nužno treba kućište, tako da prijemnik svjetlosti ne prima svjetlost od sunca ili umjetnih izvora svjetlosti.

Tiristor možete otvoriti na drugi način. Da biste to učinili, dovoljno je nakratko primijeniti mali napon između kontrolnog terminala i katode.

Tiristorski regulator snage

Sada razmotrite upotrebu tiristora za namjeravanu svrhu. Razmotrimo jednostavan krug tiristorskog regulatora snage koji će raditi iz mreže izmjenične struje od 220 volti. Shema je jednostavna i sastoji se od samo pet dijelova.

• Poluvodička dioda VD.
• Promjenjivi otpornik R1.
• Stalni otpornik R2.
• Kondenzator C.
• Tiristor VS.

Njihove preporučene nominalne vrijednosti prikazane su na dijagramu. Kao dioda možete koristiti KD209, tiristor KU103V ili snažniji. Poželjno je koristiti otpornike snage najmanje 2 vata, elektrolitički kondenzator za napon od najmanje 50 volti.

Ovaj sklop regulira samo jedan poluciklus mrežnog napona. Ako zamislimo da smo uklonili sve elemente iz strujnog kruga, osim diode, tada će proći samo pola vala izmjenične struje, a samo će pola snage ići na opterećenje, na primjer, na lemilo ili žarulja sa žarnom niti.

Tiristor vam omogućuje da preskočite dodatne, relativno govoreći, dijelove poluciklusa odsječenog diodom. Kada promijenite položaj promjenjivog otpornika R1, promijenit će se izlazni napon.

Upravljački izlaz tiristora spojen je na pozitivni priključak kondenzatora. Kada napon na kondenzatoru poraste do napona uključivanja tiristora, on se otvara i prolazi određeni dio pozitivnog poluperioda. Promjenjivi otpornik će odrediti brzinu punjenja kondenzatora. I što se brže puni, tiristor će se prije otvoriti i imati vremena preskočiti dio pozitivnog poluciklusa prije promjene polariteta.

Negativni poluval ne ulazi u kondenzator, a napon na njemu je istog polariteta, tako da nije strašno da ima polaritet. Krug vam omogućuje promjenu snage od 50 do 100%. Za lemilo, ovo je taman.

Tiristor prolazi struju u jednom smjeru od anode do katode. Ali postoje sorte koje prolaze struju u oba smjera. Zovu se simetrični tiristori ili trijaci. Koriste se za kontrolu opterećenja u krugovima izmjenične struje. Na temelju njih postoji veliki broj krugova regulatora snage.

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

Što je tiristor i njihove vrste

Mnogi su vidjeli tiristore u vijencu Running Fire, ovo je najjednostavniji primjer opisanog uređaja i kako to radi. Silikonski ispravljač ili tiristor vrlo je sličan tranzistoru. Ovo je višeslojni poluvodički uređaj, čiji je glavni materijal silicij, najčešće u plastičnom kućištu. Zbog činjenice da je njegov princip rada vrlo sličan ispravljačkoj diodi (AC ispravljači ili dinistori), oznaka na dijagramima je često ista - to se smatra analogom ispravljača.

Tamo su:

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

Ali u isto vrijeme, za visokonaponske uređaje (peći, alatni strojevi, druga automatizacija proizvodnje) koriste se tranzistori kao što su IGBT ili IGCT.

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

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

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

Primjena tiristora

Svrha tiristora može biti vrlo različita, na primjer, vrlo su popularni domaći tiristorski pretvarač za zavarivanje, auto punjač (tiristor u napajanju), pa čak i generator. Zbog činjenice da sam uređaj može proći i niskofrekventna i visokofrekventna opterećenja, može se koristiti i za transformator za aparate za zavarivanje (upravo se takvi dijelovi koriste na njihovom mostu). Za kontrolu rada dijela u ovom slučaju potreban je regulator napona na tiristoru.

Ne zaboravite na tiristor paljenja za motocikle.

Opis dizajna i principa rada

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

Najjednostavniji mikrokrugovi prikazuju dva tranzistora, koji su kombinirani na takav način da struja kolektora, nakon naredbe "Start", teče u kanale NPN tranzistora TR 2 izravno u PNP tranzistor TR 1. U ovom trenutku, struja iz TR 1 ulazi u kanale u bazama TR 2. Ova dva međusobno povezana tranzistora su raspoređena tako da baza-emiter prima struju od kolektor-emitera drugog tranzistora. To zahtijeva paralelno postavljanje.

Unatoč svim sigurnosnim mjerama, tiristor se može nehotice pomaknuti iz jednog položaja u drugi. To je zbog oštrog skoka struje, temperaturnih razlika i drugih različitih čimbenika. Stoga, prije nego što kupite tiristor KU202N, T122 25, T 160, T 10 10, morate ga ne samo provjeriti testerom (prstenom), već i upoznati se s radnim parametrima.

Tipične I-V karakteristike tiristora

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

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

Naravno, moderne visokofrekventne radio komponente u krugu mogu utjecati na strujno-naponske karakteristike u beznačajnom obliku (hladnjaci, otpornici, releji). Također, simetrični fototiristori, SMD zener diode, optotiristori, triode, optocoupler, optoelektronički i drugi moduli mogu imati druge CVC.

Osim toga, imajte na umu da su u ovom slučaju uređaji zaštićeni na ulazu opterećenja.

Ispitivanje tiristora

Prije nego što kupite uređaj, morate znati kako provjeriti tiristor multimetrom. Mjerni uređaj može se spojiti samo na tzv. tester. Shema po kojoj se takav uređaj može sastaviti prikazana je u nastavku:

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

Provjera tiristora je vrlo jednostavna, signal otvaranja (pozitivan u odnosu na katodu) se kratko primjenjuje na upravljačku elektrodu pomoću gumba. Nakon toga, ako se na tiristoru upale svjetla za vožnju, tada se uređaj smatra neispravnim, ali moćni uređaji ne reagiraju uvijek odmah nakon što dođe opterećenje.

Osim provjere uređaja, također se preporučuje korištenje posebnih kontrolera ili upravljačke jedinice za tiristore i trijake ARIES BOOST ili drugih marki, radi otprilike na isti način kao regulator snage na tiristoru. Glavna razlika je širi raspon napona.

Video: princip rada tiristora

Tehnički podaci

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

Donji crtež prikazuje pinout i glavne dijelove tiristora.

1. Postavite obrnuti napon uključenog stanja (maks.) 100 V
2. Zatvoreni napon 100 V
3. Impuls u otvorenom položaju - 30 A
4. Ponavljajući puls otvoren 10 A
5. Srednji napon<=1,5 В
6. Napon bez okidanja >=0,2 V
7. Postavite struju u otvoreni položaj<=4 мА
8. Povratna struja<=4 мА
9. Istosmjerna struja okidača<=200 мА
10. Postavite istosmjerni napon<=7 В
11. Vrijeme uključivanja<=10 мкс
12. Vrijeme isključivanja<=100 мкс

Uređaj se uključuje unutar mikrosekundi. Ako trebate zamijeniti opisani uređaj, posavjetujte se s prodavačem električne trgovine - on će moći odabrati analogni prema shemi.

Cijena tiristora ovisi o njegovoj marki i karakteristikama. Preporučujemo kupnju kućanskih aparata - oni su izdržljiviji i imaju pristupačnu cijenu. Na spontanim tržištima možete kupiti visokokvalitetni moćni pretvarač do stotine rubalja.