Thyristors - çfarë është kjo? Parimi i funksionimit dhe karakteristikat e thyristors

Thyristors - Një pushtet çelsin elektronike të kontrolluara nga jo të plotë. Shpesh, libra teknike, ju mund të shihni një tjetër emri i kësaj pajisje - Tiristori një qëllim të vetëm. Me fjalë të tjera, nën ndikimin e një sinjal të kontrollit, ajo është transferuar në një shtet - kryerjen. Nëse më specifike, ajo përfshin një zinxhir. Se ajo ishte fikur, është e nevojshme për të krijuar kushte të veçanta që ofrojnë të bjerë rrymë të drejtpërdrejtë në qark në zero.

Features Thyristors

Çelësat tiristore sjellje të energjisë elektrike vetëm në drejtimin përpara, dhe ajo mund të përballojë jo vetëm drejtpërdrejt në pozitë të mbyllura, por tensioni kundërt. Struktura e Tiristori katër shtresa, ka tre konkluzione:

1. Anode (shënohet me shkronjën A).
2. Katodë (letër C ose K).
3. Portë elektrodave (U ose G).

Në Thyristors keni një familje të tërë të karakteristikave aktuale të tensionit, ato mund të përdoren për të gjykuar gjendjen e elementit. Thyristors - një çelësat shumë të fuqishme elektronike, ata janë në gjendje për të kryer qarqe kalimi, një tension mund të arrijë 5.000 volt dhe amperage - 5000 Amper (në këtë frekuencë, nuk kalon 1000 Hz).

Thyristors punës në DC

Tiristori Normal është aktivizuar duke furnizuar një impuls aktuale në terminalin e kontrollit. Për më tepër, ajo duhet të jetë pozitiv (në lidhje me katodë). Kohëzgjatja e natyrës kalimtare ngarkesës varur (induktiv, aktive), amplituda dhe norma e rritjes së pulsin aktual në qark të kontrollit, temperatura e kristal gjysmëpërçues dhe tension aplikuar dhe qark aktuale thyristors dispozicion. Karakteristikat qark është drejtpërdrejt e varur nga lloji i elementit gjysmëpërçues.

Në këtë qark, ku Tiristori është, të papranueshme shkalla e lartë dukuri e rritjes së tensionit. Respektivisht, një vlerë të tillë, në të cilën element spontan kalimi (edhe nëse ka sinjal në qark kontrollit). Por në të njëjtën kohë në sinjal të kontrollit duhet të jetë shumë e lartë shpat.

mënyra off

Dy llojet e kalimi Thyristors janë:

1. Natyrore.
2. Detyruar.

Dhe tani në më shumë detaje në lidhje me secilin. Natyrshme lind kur Tiristori vepron në një qark AC. Dhe e bën këtë ndërrim kur aktuale bie në zero. Por për të kryer kalimi i detyruar mund të jetë një shumë e mënyra të ndryshme. Çfarë kontrolli Tiristori për të zgjedhur një zhvillues për të zgjidhur qark, por duhet të flasim për secilin lloj veç e veç.

Mënyra më tipike është për të lidhur kondensator detyruar falje e cila ka qenë e ngarkuar paraprakisht duke përdorur një buton (kyçe). LC-qark është përfshirë në qark të kontrollit Tiristori. Ky zinxhir përmban një kondensator plotësisht e ngarkuar. luhatjet e rastit ndodhin në qark aktuale të ngarkesës.

ndërrim Metodat e detyruar

Ka disa lloje të ndërrim të detyruar. Shpesh e përdorur qark, e cila përdor një kondensator kalimi që ka një polarizimit kundërt. Për shembull, kondensator mund të kaloi në qark me anë të një Tiristori ndihmëse. Kjo do të shkaktojë shkarkimin në (punës) Tiristori primar. Kjo do të rezultojë në se tanishme kondensator drejtuar drejt Tiristori drejtpërdrejtë kryesor aktual, do të zvogëlojë aktuale në qark deri në zero. Si pasojë, nuk do të jetë jashtë Tiristori. Kjo ndodh për arsye se pajisja Tiristori ka karakteristikat e veta që janë unike për të.

Ka edhe skema në të cilat LC-lidhura zinxhir. Ato janë të shkarkohen (dhe me variacione). Në fillim të shkarkimit aktual rrjedh në drejtim të punëtorit, dhe vlerat e tyre, pasi rregullimi është i fikur Tiristori. Pas zinxhirin e rrymës oscillatory rrjedh përmes Tiristori në diodë gjysmëpërçues. Kështu, për sa kohë që rrjedhat aktuale ndaj Tiristori është aplikuar një tension. Ajo modulo barabartë me rënie të tensionit nëpër diodë.

Thyristors punës në qarqet AC

Nëse një Tiristori i përfshirë në një qark AC, mund të kryhen operacione të tilla:

1. Mundësuar ose të çaktivizuar qarkun elektrike me aktiv-resistive ose ngarkesë rezistente.
2. Ndryshimi mesatar dhe rms aktuale e cila kalon përmes ngarkesës, me aftësinë për të kontrolluar një sinjal të kontrollit të furnizimit.

Në çelësat tiristorë, nuk është një tipar - ata kryejnë aktuale në një drejtim të vetëm. Rrjedhimisht, në qoftë se në qarqet e nevojshme për të përdorur alternating aktuale, është e nevojshme për të aplikuar lidhjen kundër-paralele. vlerat aktuale dhe mesatare aktuale mund të ndryshojnë për shkak të faktit se në kohën e sinjalit mbi thyristors ndryshme. Në këtë rast, pushteti Tiristori duhet të plotësojnë kërkesat minimale.

Metoda e kontrollit faza

Kur faza e kontrollit metoda e tipit me të detyruar rregullim ngarkesës kalimi ndodh duke ndryshuar këndet ndërmjet fazave. kalimi Artificial mund të bëhet me anë të qarqeve të veçanta, ose tjetër ju duhet të përdorni një menaxhohet plotësisht (lockable) Thyristors. Në bazë të tyre, zakonisht bëhen Tiristori pajisje ngarkues, e cila ju lejon për të rregulluar fuqinë e tanishme , në varësi të nivelit të ngarkuar baterinë.

kontrollit width Pulse moduluar

Ajo është quajtur gjithashtu PWM rregullim. Gjatë hapjes së sinjalit të kontrollit furnizuar me thyristors. Transitions janë të hapura, dhe ka një tension të ngarkesës. Gjatë mbylljes (gjatë gjithë procesit të tranzicionit) është ushqyer një sinjal të kontrollit, prandaj thyristors nuk kryejnë aktuale. Në zbatimin e kontrollit faza kurbë aktuale nuk është sinusoidale, një ndryshim në formën e sinjalit të tensionit. Rrjedhimisht, ka edhe pengojnë konsumatorët të cilët janë të ndjeshëm ndaj çrregullimeve frekuencë të lartë (papajtueshmërinë duket). Design të thjeshtë ka një rregullator tiristorë, të cilat lejojnë asnjë problem për të ndryshuar vlerën e dëshiruar. Dhe kjo nuk është e nevojshme për të aplikuar masive Latro.

Thyristors lockable

Thyristors - kjo është një çelsin shumë të fuqishme elektronike e përdorur për switching tensione të larta dhe rryma. Por atje ata kanë një krisje të madhe - kontroll jo të plotë. Dhe në qoftë se në mënyrë specifike, duket se për të fikur Tiristori është e nevojshme për të krijuar kushtet në të cilat aktuale drejtpërdrejtë do të reduktohet në zero.

Është ky tipar imponon disa kufizime në përdorimin e thyristors, dhe ndërlikon qark bazuar në to. Për të hequr qafe të meta të tilla, dizajn të veçantë i thyristors, të cilat janë të mbyllura sinjal në një elektrodë të kontrollit janë zhvilluar. Ata janë quajtur dvuhoperatsionnymi, apo mbyllur, thyristors.

Dizajni i Tiristori kthehet-off

Struktura me katër shtresa e p-N-p-n nga Tiristori ka karakteristikat e veta. Ata japin ata të ndryshëm nga thyristors konvencionale. Ajo tani shkon në elementin e plotë të kontrollit. Aktuale tension karakteristike (statike) për drejtimin përpara është e njëjtë me atë të thyristors zakonshëm. Këtu janë vetëm një Tiristori rrymë mund të transmetojë shumë më tepër nga vlera. Por, duke bllokuar funksionin e lartë të kundërt tensionit në thyristors mbyllura nuk është dhënë. Prandaj, ajo duhet të jetë i lidhur në anti-paralelisht me diodë gjysmëpërçues.

Një tipar karakteristik e portës të kthehet-off Tiristori - një rënie domethënëse në tensione përpara. Në mënyrë që të shkëputje, dorëzimi duhet të jetë e prodhimit të kontrollit të një impuls të fuqishëm aktual (negativ, në një raport prej 1: 5 në një vlerë të drejtpërdrejtë aktual). Por vetëm gjerësia impuls duhet të jetë sa më i vogël - 10 ... 100 ms. Thyristors lockable kanë një vlerë më të ulët kufi i tensionit dhe rrymës se zakonisht. Dallimi është rreth 25-30%.

llojet e thyristors

Mbi konsideroheshin lockable, por ka ende shumë lloje të thyristors gjysmëpërçues, të cilat janë gjithashtu me vlerë të përmendet. Në ndërtimet më të ndryshme (Ngarkuesit, çelsin, rregullatorët e energjisë) të përdorin lloje të caktuara të thyristors. Diku e nevojshme për kontrollin e kryer duke furnizuar fluksin dritë, atëherë, të përdorura optotiristors. Tipar i saj është se kristal gjysmëpërçues është përdorur në qark të kontrollit, i cili është i ndjeshëm në dritë. Parametrat Thyristors janë të ndryshme, të gjitha tiparet që janë unike për ta. Prandaj është e nevojshme të paktën në ide të përgjithshme të asaj që llojet e Gjysem perçuesit, ekzistojnë dhe ku ata mund të përdoren. Pra, këtu është gjithë listën dhe karakteristikat kryesore të secilit lloj:

1. Diodë-Tiristori. Ekuivalent këtij elementi - Tiristori është e lidhur në gjysmëpërçues diode anti-paralel.
2. diode Shockley (diode Tiristori). Ai mund të shkojë në një shtet të përcjelljeve të plotë, në qoftë se ata të kalojë një nivel të caktuar të tensionit.
3. Triac (sym Tiristori). Ekuivalent - dy thyristors përfshira në anti-paralel.
4. Tiristori inverter ndryshon shpejtë me shpejtësi të lartë kalimi (5 ... 50 ms).
5. Thyristors kontrolluar FET. Ju shpesh mund të gjeni ndërtimit bazuar në transistorëve MOS.
6. Thyristors optike, e cila kontrollon rrjedhën e dritës.

Zbatimi i elementit të sigurisë

Thyristors - janë pajisje që janë kritike për normën e rritjes së tensionit përpara aktuale dhe përpara. Për ta, si për diodes gjysmëpërçues, e karakterizuar nga fenomeni i rrjedhjes së rimëkëmbjes kundërt rrymës, e cila është shumë e shpejtë dhe të ashpër bie në zero, duke shtuar për këtë gjasat e rritje. Kjo mbitensionit është për shkak të faktit se shpejt ndalon aktuale në të gjitha elementet e qark, të cilat kanë induktancë (edhe ultra induktancë ulët karakteristikë e kuvendit - telat, kartë pista). Për të zbatuar mbrojtjen e nevojshme për të përdorur skema të ndryshme për të lejuar modes dinamike të mbrojtur kundër tensione të larta dhe rryma.

Normalisht, rezistencë e plotë induktiv i burimit të tensionit, e cila është përfshirë në një qark operative Tiristori, ka një vlerë të tillë që është më se e mjaftueshme për të siguruar që asnjë i mëtejshëm përfshijnë disa induktancë shtesë qark. Për këtë arsye, në praktikë shpesh përdoret formimin zinxhir kalimi rrugën e cila në mënyrë të konsiderueshme zvogëlon shkallën dhe nivelin e rritje në qark kur Tiristori është fikur. zinxhir capacitive-rezistente më shpesh përdoret për këto qëllime. Ato përfshijnë një Tiristori paralelisht. Ka mjaft disa lloje të modifikimeve të qarkut të qarqeve të tilla, si dhe teknikat e llogaritjes së tyre, parametrat për funksionimin e thyristors në mënyra dhe kushtet e ndryshme. Por rruga formimi zinxhir kalimi kthesë-off Tiristori është e njëjtë me atë të transistorëve.