Zasada działania tyrystorów opiera się na krysztale półprzewodnikowym (klucz elektroniczny) z trzema lub więcej przejściami p-n. Element ma dwie stabilne pozycje: stan niskiej lub wysokiej przewodności. Pod wpływem sygnału pilotującego urządzenie jest wprawiane w efekt. Innymi słowy - obejmuje łańcuch. Aby go aktywować, konieczne jest stworzenie odpowiednich warunków, które zapewnią zmniejszenie prądu głównego do zera.

Opis

Na palcach zasadę tyrystora można wyjaśnić w następujący sposób: klawisze przewodzą prąd tylko w kierunku do przodu. A w pozycji zamkniętej wytrzymuje również napięcie wsteczne. Struktura urządzenia ma cztery warstwy i trzy wnioski:

A (anoda).

Do (katoda).

In (elektroda sterująca).

Potężne klucze elektroniczne są wyposażone w różne parametry napięcia i amperów, które wpływają na działanie i stan elementu. Tyrystory mogą działać przy wartościach do pięciu tysięcy woltów, 5000 A, jeśli częstotliwość nie przekracza 1000 Hz.

Przełączanie

Zasada działania tyrystora pozwala mu pracować w dwóch zakresach dojazdów:

Naturalne przełączanie. Występuje, gdy urządzenie działa w obwodzie prądu przemiennego. Ten proces występuje, gdy prąd spada do zera.

Wymuszone przełączanie. Proces ten można przeprowadzić na kilka sposobów, w zależności od schematu używanego przez programistę.

Istnieje standardowy typ wymuszonego przełączaniapodłączenie naładowanego kondensatora. W takim obwodzie pod obciążeniem występuje fluktuacja prądu.

Metody wykluczenia i włączenia

Zasada działania tyrystora umożliwia stosowanie kilku metod wymuszonego przełączania. Wśród nich:

Używanie skraplacza z odwrotną polaryzacją. Może być aktywowany w łańcuchu za pomocą elementu pomocniczego. Następnie następuje rozładowanie na głównym tyrystorze, w wyniku czego prąd skierowany do napięcia stałego zapewni jego redukcję nawet do pozycji zerowej. Z uwagi na swoje charakterystyczne cechy następuje wyłączenie urządzenia.

Łączenie łańcuchów LC. Rozładowują się wraz z fluktuacjami, zapewniając spotkanie prądu roboczego i wyładowczego. Po wyłączeniu ich tyrystora bilansującego. W końcowej fazie prąd z obwodu oscylacyjnego przechodzi przez tyrystor do diody półprzewodnikowej. Podczas tego procesu napięcie przykładane do urządzenia jest równe modułowi podobnego wskaźnika na diodzie.

Zasada działania tyrystora w obwodach prądu stałego

Standardowe urządzenie jest aktywowane poprzez dostarczanie prądu do wyjścia sterującego. Musi być dodatnia w stosunku do katody. Podczas przepływów przejściowych zależy od rodzaju obciążenia, jego amplitudy i prędkości wtrysku prądu impulsowego. Ponadto ważny jest reżim temperaturowy kryształu półprzewodnikowego, a także przykładane napięcie w obwodach tyrystorowych. Parametry schematu bezpośredniozależy od rodzaju użytego półprzewodnika. W obwodzie umieszczania tyrystora nie jest dozwolone intensywne zwiększenie wzrostu prędkości napięcia. Osiągnięto tę wartość, która zapewnia mimowolną dezaktywację urządzenia, nawet bez sygnału w systemie sterowania. Jednocześnie wysoki wskaźnik charakterystyki jednostki sterującej powinien być utrzymywany synchronicznie.

Łańcuch łańcucha: zasada tyrystorów

Zasada działania elementu w tym przypadku pozwala na następujące działania:

Uaktywnienie lub przerwanie obwodu elektrycznego z obciążeniem czynnym lub rezystancyjnym.

Dostosuj obciążenie robocze i średnie obciążenie, które daje obciążenie. Jest to możliwe dzięki kontroli kontroli piku.

Ponieważ tyrystory przewodzą prąd w jednym kierunku, układy naprzemienne wymagają stosowania wzajemnie równoległego włączenia. Wartości robocze i średnie napięcie mogą się różnić w wyniku zmiany sygnału dostarczanego do przyrządu. W każdym przypadku moc elementu musi odpowiadać proponowanym parametrom.

Modulacja fazowa i impulsowo-impulsowa

Włączenie tyrystorów obejmuje również kontrolę fazy. W takim przypadku regulacja obciążenia odbywa się poprzez dostosowanie kątów fazowych. Sztuczne przełączanie jest możliwe przy użyciu specjalnych łańcuchów lub całkowicie zamykających się odpowiedników. W ten sposób wytwarza się głównie tyrystory na urządzeniach ładujących z możliwością regulowania prądu zgodnie z ładunkiem baterii.Modulacja szerokopasmowa (PWM) działa w następujący sposób:

Po otwarciu tyrystora włączany jest sygnał sterujący.

W tym samym czasie przejścia są otwarte, a pewne napięcie pojawia się na części ładunkowej.

W okresie zamknięcia elementu sygnał sterujący nie jest przesyłany, co zapewnia zatrzymanie prądu zasilania przez urządzenie.

Należy zauważyć, że podczas sterowania fazowego krzywa prądu nie jest sinusoidalna, odbywa się przekształcenie kształtu sygnału napięciowego. W tym przypadku działanie systemu ma na celu pochłanianie elementów, które mogą zakłócać wysokie częstotliwości. Specjalny regulator umożliwia zmianę wartości o wymagany parametr.

Odmiany

Istnieje kilka rodzajów tyrystorów (zasada pracy dla "manekinów" została omówiona powyżej). Są używane w ładowarkach, przełącznikach, regulatorach głośności. Przydziel następujące modyfikacje:

Optotrister. Wykorzystuje półprzewodnik w obwodzie, który jest szczególnie wrażliwy na światło. Urządzenie kontrolowane jest przez strumień światła.

Dioda tyrystorowa. Wyposażony w aktywną diodę równoległą.

Dinistor. Może zostać przekształcony w tryb pełnej przewodności (gdy napięcie nominalne zostanie przekroczone).

Simistor. Składa się z pary tyrystorów o wzajemnej równoległości.

Tyrystor z inwerterem. Charakteryzuje się wysoką przemiennością przy prędkościach do 50 μs.

Elementy z tranzystorem polowym. Działają one według rodzaju półprzewodników z tlenkiem metalu.

Charakterystyka

Rozważmy parametry i zasadę tyrystora KU202N:

Napięcie graniczne - 400 woltów.

Stały /powtarzający się prąd pulsacyjny - 30/10 A.

Napięcie w trybie otwartym - 15 art.

Wskaźnik pracy DC 4 mA.

Prąd otwarcia na jednostce sterującej - 200 mA.

Maksymalna prędkość przyspieszania w pozycji zamkniętej wynosi 5 V /μs.

Czas włączania /wyłączania - 10/100 mikrosekund.

Urządzenie działa zgodnie ze standardowym obwodem do zamykania tyrystorów. Jego analogi: 1Н4202 ВТХ32 С100 КУМ202М.

Projekt

Czterowarstwowa konfiguracja tyrystorów odróżnia je od analogów z pełną kontrolą elementu. Miernik napięć i amperów z prądem stałym jest podobny do konwencjonalnych tyrystorów. Jednak rozważane urządzenia są w stanie uniknąć znacznego napięcia. Nie ma opcji blokowania dużych napięć w elementach blokujących. W związku z tym należy go zagregować z przeciwprądową diodą półprzewodnikową. Znaczący spadek napięcia stałego jest główną cechą wyróżniającą tyrystora zamykającego. Aby go wyłączyć, konieczne jest wykonanie silnego zasilania prądem pulsującym do wyjścia sterującego. W takim przypadku czas trwania impulsu powinien być jak najniższy (10 do 100 μs). Ujemna korelacja z prądem stałym jest proporcjonalna do 1/5. Końcowa różnica napięć napięciowych rozpatrywanego urządzenia jest o 25% mniejsza niż w przypadku zwykłego analogu.

Podsumowując

Uwzględniliśmy klasyfikację tyrystorów i ichosobliwości można wyciągnąć następujący wniosek: te urządzenia są urządzeniami, które należą do krytycznej szybkości wzrostu napięcia i natężenia prądu do przodu. W przypadku typowego tyrystora prądy przepływie wstecznym do szybkiego obniżenia wartości w łańcuchu do zera. Aby zabezpieczyć elementy stosować różne systemy, które pozwalają chronić urządzenie przed wysokimi naprężeniami w trybie dynamicznym.