Видове тиристори и техните приложения

Видове тиристори и техните приложения

В търговската мрежа първите тиристорни устройства са пуснати през 1956 г. С малко устройство тиристорът може да контролира големи количества напрежение и мощност. Широката гама от приложения в димери за светлина, контрол на електрическата мощност и контрол на скоростта на електродвигателя . Преди това тиристорите се използват като текущо обръщане за изключване на устройството. Всъщност отнема постоянен ток, така че е много трудно да се приложи към устройството. Но сега, като се използва сигнал за контрол на порта, новите устройства могат да се включват и изключват. Тиристорите могат да се използват за пълно включване и напълно изключване. Но транзисторът се намира между състоянията на включване и изключване. Така че, тиристорът се използва като превключвател и не е подходящ като аналогов усилвател. Моля, следвайте връзката за: Тиристорни техники за комуникация в силовата електроника



Какво представлява тиристорът?

Тиристорът е четирислойно полупроводниково полупроводниково устройство с P и N тип материал. Винаги, когато портата получи задействащ ток, тя започва да се провежда, докато напрежението на тиристорното устройство е под напрежение. Така че той действа като бистабилен превключвател при това условие. За да контролираме голямото количество ток на двата извода, трябва да проектираме триоловен тиристор, като комбинираме малкото количество ток с този ток. Този процес е известен като контролен олово. Ако потенциалната разлика между двата проводника е под напрежение на пробив, тогава за включване на устройството се използва двуводов тиристор.


Тиристор

Тиристор





Символ на тиристорна верига

Символът на тисторната верига е даден по-долу. Той има три терминала анод, катод и порта.

Символ TRIAC

Символ TRIAC



В тиристора има три състояния

  • Режим на обратно блокиране - В този режим на работа диодът ще блокира приложеното напрежение.
  • Режим на блокиране напред - В този режим напрежението, приложено в посока, прави диод за провеждане. Но проводимостта тук няма да се случи, защото тиристорът не е задействал.
  • Режим на дирижиране напред - Тиристорът се е задействал и токът ще тече през устройството, докато предният ток достигне под праговата стойност, която е известна като „Задържащ ток“.

Диаграма на тиристорния слой

Тиристорът се състои от три p-n кръстовища а именно J1, J2 и J3. Ако анодът има положителен потенциал по отношение на катода и терминалът на затвора не се задейства с каквото и да е напрежение, тогава J1 и J3 ще бъдат в състояние на пристрастие напред. Докато J2 кръстовището ще бъде под условие за обратно пристрастие. Така J2 кръстовището ще бъде в изключено състояние (няма да се проведе проводимост). Ако увеличението на напрежението на анода и катода над VBO(Напрежение на пробив), след това възниква лавинен пробив за J2 и тогава тиристорът ще бъде в състояние ON (започва да провежда).

Ако VG (Положителен потенциал) се прилага към терминала на портата, след това възниква повреда в кръстовището J2, което ще бъде с ниска стойност VАКО . Тиристорът може да превключи в състояние ON, като избере подходяща стойност VG .В условията на разрушаване на лавината тиристорът ще работи непрекъснато, без да взема предвид напрежението на затвора, докато и освен ако


  • Потенциалът VАКОсе премахва или
  • Задържащият ток е по-голям от тока, протичащ през устройството

Тук VG - Импулс на напрежението, който е изходното напрежение на релаксационния осцилатор на UJT.

Диаграма на тиристорния слой

Диаграма на тиристорния слой

Тиристорни превключващи вериги

  • DC тиристорна верига
  • AC тиристорна верига

DC тиристорна верига

Когато е свързан към DC захранването, за да контролираме по-големите DC токове и ток, използваме тиристор. Основното предимство на тиристора в DC верига като превключвател дава висока печалба в тока. Малкият ток на затвора може да контролира големи количества аноден ток, така че тиристорът е известен като устройство, работещо по ток.

DC тиристорна верига

DC тиристорна верига

AC тиристорна верига

Когато е свързан към променливотоковото захранване, тиристорът действа различно, тъй като не е същият като веригата, свързана с постоянен ток. По време на половината от цикъла тиристорът се използва като верига за променлив ток, което го кара да се изключва автоматично поради неговото обратно пристрастно състояние.

Тиристорна верига за променлив ток

Тиристорна верига за променлив ток

Видове тиристори

Въз основа на възможностите за включване и изключване тиристорите се класифицират в следните типове:

  • Силициево контролиран тиристор или SCR
  • Портата изключва тиристори или GTO
  • Излъчвателят изключва тиристори или ETO
  • Тиристори с обратна проводимост или RCT
  • Двупосочни триодни тиристори или TRIAC
  • MOS изключват тиристори или MTO
  • Двупосочни фазово контролирани тиристори или BCT
  • Бързо превключване на тиристори или SCR
  • Леко активирани силиконови изправители или LASCR
  • FET контролирани тиристори или FET-CTH
  • Интегрирани портати, комутирани тиристори или IGCT

За по-добро разбиране на тази концепция тук обясняваме някои от типовете тиристори.

Силиконов контролиран токоизправител (SCR)

Контролиран от силиций токоизправител е известен още като тиристорен токоизправител. Това е четирислойно устройство за управление на ток в твърдо състояние. SCR могат да провеждат ток само в една посока (еднопосочни устройства). SCR могат да се задействат нормално от тока, който се прилага към терминала на портата. За да научите повече за SCR. Моля, следвайте връзката, за да научите повече за: Основи и характеристики на SCR урока

Тиристори за изключване на порта (GTO)

Един от специалните видове полупроводникови устройства с голяма мощност е GTO (тиристор за изключване на порта). Терминалът на порта управлява превключвателите, които трябва да се включват и изключват.

GTO символ

GTO символ

Ако положителен импулс е подаден между катода и клемите на затвора, тогава устройството ще бъде включено. Катодните и порталните терминали се държат като a PN кръстовище и съществува малко напрежение относително между терминалите. Не е надежден като SCR. За да подобрим надеждността, трябва да поддържаме малко количество положителен ток на затвора.

Ако импулсът на отрицателното напрежение се приложи между клемите на портата и катода, тогава устройството ще се изключи. За да се индуцира напрежението на катода на портата, се открадва част от предния ток, който от своя страна индуциран преден ток може да падне и автоматично GTO ще премине в блокиращо състояние.

Приложения

  • Моторни задвижвания с променлива скорост
  • Мощни инвертори и сцепление

Приложение GTO на задвижване с променлива скорост

Има две основни причини за задвижване с регулируема скорост е разговорът и управлението на енергията на процеса. И осигурява по-плавна работа. В това приложение се предлага високочестотен обратен провеждащ GTO.

Приложение GTO

Приложение GTO

Излъчвател Изключете тиристора

Тиристорът за изключване на излъчвателя е един тип тиристор и той ще се включва и изключва с помощта на MOSFET. Той включва както предимствата на MOSFET и GTO. Състои се от две врати - една порта се използва за включване, а друга врата със сериен MOSFET се използва за изключване.

Излъчвател Изключете тиристора

Излъчвател Изключете тиристора

Ако затвор 2 се приложи с някакво положително напрежение и той ще включи MOSFET, който е свързан последователно с PNPN тиристорен катоден извод. MOSFET, свързан към тиристорен терминал ще се изключи, когато приложим положително напрежение към порта 1.

Недостатъкът на последователното свързване на MOSFET с терминала на затвора е, че общият спад на напрежението се увеличава от 0,3V до 0,5V и съответните загуби.

Приложения

ETO устройството се използва за ограничител на тока на повреда и в твърдо състояние прекъсвач поради високото си прекъсване на тока, бързата скорост на превключване, компактната структура и ниските загуби на проводимост.

Експлоатационни характеристики на ETO в твърдотелен прекъсвач

В сравнение с електромеханичните разпределителни устройства, полупроводниковите прекъсвачи могат да осигурят предимства по отношение на живота, функционалността и скоростта. По време на Изключване на преходното състояние можем да наблюдаваме работните характеристики на ETO полупроводников захранващ превключвател .

ETO приложение

ETO приложение

Тиристори с обратна проводимост или RCT

Нормалният тиристор с висока мощност се различава от тиристора с обратна проводимост (RCT). RCT не е в състояние да извърши обратно блокиране поради обратния диод. Ако използваме свободен ход или обратен диод, тогава ще бъде по-изгодно за тези видове устройства. Тъй като диодът и SCR никога няма да проведат и те едновременно не могат да произвеждат топлина.

RCT символ

RCT символ

Приложения

RCT или тиристори с обратна проводимост в честотни инвертори и чейнджъри, използвани в AC контролер като се използва Snubbers верига .

Приложение в AC Controller чрез използване на Snubbers

Защита на полупроводникови елементи от пренапрежения е чрез подреждане на кондензаторите и резисторите паралелно на превключвателите поотделно. Така компонентите винаги са защитени от пренапреженията.

RCT приложение

RCT приложение

Двупосочни триодни тиристори или TRIAC

TRIAC е устройство за управление на ток и е a три терминални полупроводници устройство. Той произлиза от името, наречено Triode за променлив ток. Тиристорите могат да провеждат само в една посока, но TRIAC е в състояние да провежда и в двете посоки. Има две опции за превключване на променливотокова форма за двете половини - едната използва TRIAC, а другата е свързана тиристори обратно към гърба. За да включим едната половина от цикъла, ние използваме един тиристор, а за да работим друг цикъл използваме тиристори, свързани обратно.

Триак

Триак

Приложения

Използва се в битови димери за осветление, малки контролери на двигателя, регулатори на скоростта на електрически вентилатор, управление на малки домакински уреди за променлив ток.

Приложение в домашен димер

Чрез използване на части за нарязване на Променливо напрежение димерът на светлината ще работи. Той позволява на лампата да премине само частите на формата на вълната. Ако dim е повече от нарязването на формата на вълната, също е повече. Главно прехвърлената мощност ще определи яркостта на лампата. Обикновено TRIAC се използва за производство на димер.

Приложение на триак

Приложение на триак

Това е всичко за Видове тиристори и техните приложения . Вярваме, че информацията, дадена в тази статия, е полезна за вас за по-добро разбиране на този проект. Освен това, всякакви въпроси относно тази статия или каквато и да е помощ при прилагането на проекти за електричество и електроника , можете да се чувствате свободни да се обърнете към нас, като се свържете в раздела за коментари по-долу. Ето един въпрос към вас, какви са типовете тиристори?

Кредити за снимки:

  1. Тиристорен символ wikimedia
  2. Диаграма на тиристорния слой tumblr
  3. DC тиристорна верига електроника-уроци
  4. GTO тънка електроника
  5. ТРИАК електронен ремонтен водач
  6. Вътрешен светлинен димер електронен център