Tyristorer - hva er dette? Prinsippet for operasjonen og egenskapene av tyristorer

Tyristorer - en strøm elektroniske brytere som styres av ufullstendig. Ofte tekniske bøker, kan du se et annet navn på denne enheten - single-purpose tyristor. Med andre ord, under påvirkning av et styresignal, blir den overført til en tilstand - ledende. Hvis mer spesifikt, omfatter det en kjede. At den ble slått av, er det nødvendig å skape spesielle forhold som gir slipp likestrøm i kretsen til null.

funksjoner tyristorer

Tyristor nøkler lede strøm bare i retning forover, og den tåler ikke bare direkte i den lukkede stilling, men den motspenning. Strukturen til firelags tyristor, er det tre konklusjoner:

1. Anoden (merket med bokstaven A).
2. Katoden (bokstaven C eller K).
3. Portelektroden (U eller G).

I tyristorer har en hel familie av strøm-spenning egenskaper, kan de brukes til å bedømme tilstanden til elementet. Tyristorer - en meget kraftig elektroniske nøkler, er de i stand til å utføre bryterkretser, kan en spenning nå 5000 volt og strømstyrken - 5000 A. (frekvensen ikke er høyere enn 1000 Hz).

Arbeids tyristorer i DC

Normal tyristoren blir aktivert ved tilførsel av en strømpuls til kontrollterminalen. Videre bør det være positivt (i forhold til katoden). Varigheten av den transiente belastningsavhengige natur (induktiv, aktiv), amplituden og hastigheten av økningen av strømpulsen i styrekretsen, temperaturen av halvleder krystallen og den påtrykte spenning og strøm krets tilgjengelige tyristorer. Kjennetegn krets er direkte avhengig av typen av halvlederelementet.

I den krets, karakterisert ved at tyristoren er uakseptabel høy forekomst graden av spenningsstigning. Nemlig en slik verdi ved hvilken spontan svitsjeelementet (selv om det ikke noe signal i styrekretsen). Men på samme tid i styresignalet må være meget høy skråning.

måter av

To typer bytte tyristorer er:

1. Natural.
2. Tvunget.

Og nå i mer detalj om hver. Naturlig oppstår når tyristoren opererer i en vekselstrømskrets. Og gjør dette omgjøring når strømmen faller til null. Men for å gjennomføre tvungen veksling kan være mange forskjellige måter. Hva tyristor kontrollen for å velge en utvikler å løse kretsen, men bør snakke om hver type separat.

Den mest vanlige måten er å koble den tvunget kommutering kondensator som er ladet på forhånd ved hjelp av en knapp (nøkkel). LC-krets er inkludert i tyristorens styrekretsen. Denne kjeden inneholder et fullt ladet kondensator. Transiente svingninger forekommer i den aktuelle lastkretsen.

Metoder tvungen kommutering

Det finnes flere typer tvangs omgjøring. Ofte brukes krets, som benytter en svitsje kondensator som har en reversert polaritet. For eksempel, kan kondensatoren koples inn i kretsen ved hjelp av en hjelpethyristor. Dette vil føre til utslipp til den primære (arbeids) tyristor. Dette vil resultere i at kondensatoren strøm rettet mot likestrømhoved tyristoren, vil redusere strømmen i kretsen ned til null. Følgelig vil det være av tyristor. Dette skjer på grunn av at den tyristor enheten har sine egne særtrekk som er unike for ham.

Det er også ordninger der LC-koblet kjede. De er utladet (og med variasjoner). Ved begynnelsen av utladningsstrømmen strømmer mot arbeideren, og deres verdier etter justeringen er slått av tyristoren. Etter kjede av oscillerende strøm flyter gjennom tyristoren i halvlederdiode. Således, så lenge som flyter strømmen til tyristoren påføres en spenning. Det modulo lik spenningsfallet over dioden.

Arbeids tyristorer i vekselstrøm

Dersom en tyristor som inngår i en strømkrets, kan utføres i slike operasjoner:

1. Aktivere eller deaktivere elektrisk krets med aktiv-resistive eller resistiv belastning.
2. Endring gjennomsnitt og rms-strøm som passerer gjennom belastningen, med muligheten til å styre en tilførsel styresignal.

I tyristor nøkler, det er en funksjon - de leder strøm i bare én retning. Følgelig, hvis i kretsene som er nødvendige for å benytte vekselstrøm, er nødvendig for å tilføre seg motsatt parallellkobling. Nåværende og gjennomsnittlige strømverdier kan variere på grunn av det faktum at tidspunktet for signalet på de ulike tyristorer. I dette tilfellet må Tyristor makt oppfyller minstekravene.

Den fasekontrollmetode

Når fasestyremetoden type med tvungen koplings belastning justering foretas ved å endre vinklene mellom fasene. Kunstig veksling kan gjøres ved hjelp av spesielle kretser, ellers må du bruke en fullt administrert (låsbare) tyristorer. På sin basis, vanligvis laget enhet lader tyristor, som lar deg justere styrken på den aktuelle , avhengig av batteriets ladenivå.

Pulsbreddemodulert styre

Det kalles også PWM modulering. Under åpningen av styresignalet som tilføres til tyristorene. Overgangene er åpen, og har en belastningsspenningen. Under lukking (under hele overføringsprosessen) tilføres et styresignal, derav tyristorer ikke leder elektrisk strøm. Ved gjennomføringen av fasestyrestrømkurven ikke er sinusformet, vil en endring i spenningssignal form. Følgelig er det også forstyrre forbrukere som er følsomme for høye frekvensforstyrrelser (inkompatibilitet vises). Enkel konstruksjon har en tyristor regulator, som tillater noe problem å endre den ønskede verdi. Og det er ikke nødvendig å søke massiv Latro.

tyristorer låsbare

Tyristorer - dette er en meget kraftig elektroniske brytere som brukes til å bytte høye spenninger og strømmer. Men det har de en stor feil - ufullstendig kontroll. Og hvis spesifikt, virker det som å slå av tyristor er nødvendig for å skape vilkår som likestrøm vil bli redusert til null.

Det er denne funksjonen pålegger visse restriksjoner på bruk av tyristorer, og kompliserer krets basert på dem. Å kvitte seg med slike ulemper, har den spesielle utformingen av tyristorene, som er låst signal på en styreelektrode blitt utviklet. De kalles dvuhoperatsionnymi, eller låst, tyristorer.

Utformingen av tyristor turn-off

Fire-lags struktur av p-n-p-n fra tyristoren har sine egne særtrekk. De gir dem forskjellig fra konvensjonelle tyristorer. Det går nå til full element av kontroll. Strøm-spenningskarakteristikk (statisk) for fremoverrettet retning er den samme som den for de vanlige thyristorer. Her er bare en likestrøm tyristor kan overføre langt mer av verdi. Men blokkerer høy motspenning funksjon i låst tyristorer ikke er gitt. Derfor må det være koblet i anti-parallell med den halvlederdiode.

Et karakteristisk trekk ved den port avskrudd tyristor - et betydelig fall i termin spenninger. For å koble fra, må arkiver mates ut til kontroll av en kraftig strømpuls (negativ, i et forhold på 1: 5 til en likestrøm-verdi). Men bare pulsbredden bør være så liten som mulig - 10 ... 100 ms. Låsbare tyristorer har en nedre grenseverdi for spenning og strøm enn vanlig. Forskjellen er ca 25-30%.

typer tyristorer

Ovenfor ble vurdert låsbar, men det er fortsatt mange typer halvleder tyristorer, som også er verdt å nevne. I de mest forskjellige konstruksjoner (ladere, brytere, effektregulatorer) bruker visse typer av tyristorer. Et sted fordres for å kontrollere utføres ved å tilføre lysfluksen, da, som brukes optotiristors. Dens funksjon er at halvleder krystall benyttes i styrekretsen, som er følsom for lys. Parametere tyristorer er forskjellige, alle de funksjonene som er unike for dem. Derfor er det nødvendig i hvert fall i det generelle inntrykk av hva slags halvledere, det er og hvor de kan brukes. Så, her er hele listen og de viktigste egenskapene til hver type:

1. Diode-tyristor. Tilsvarer dette element - tyristoren er koblet i anti-parallell halvlederdiode.
2. Shockley-diode (diode tyristor). Han kan gå inn i en tilstand av full ledning, hvis de overstiger et visst spenningsnivå.
3. Triac (sym tyristor). Tilsvarende - to tyristorer inkludert i anti-parallell.
4. Tyristor inverter rask høy koblingshastighet er forskjellig (5 ... 50 ms).
5. Tyristorer styre FET. Du kan ofte finne bygging basert på MOS-transistorer.
6. Optiske tyristorer, som kontrollerer strømmen av lys.

Gjennomføringen av sikkerhetselementet

Tyristorer - er enheter som er kritiske til økningen av frem strøm og videresende spenning. For dem som for halvlederdioder, karakterisert ved fenomenet av strømmen av revers gjenvinningsstrøm, noe som er meget rask og kraftig faller til null, og legger til denne sannsynligheten for bølge. Denne overspenning er på grunn av det faktum at hurtig avbrytelse i alle deler av kretsen, som har induktans (til og med ultra lav induktans karakteristisk for montering - ledninger, spor kort). For å implementere den beskyttelse som er nødvendig for å bruke forskjellige ordninger for å tillate dynamisk modus beskytte mot høye spenninger og strømmer.

Normalt vil den induktive impedans på spenningskilden, som er inkludert i en tyristor-krets til drift, har en verdi slik at det er mer enn nok til å sikre at ingen ytterligere omfatte noen ytterligere krets induktans. Av denne grunn er det i praksis ofte benyttet kjededannelse koblingsbane som i betydelig grad reduserer hastigheten og graden av økning i strømkretsen når tyristoren er slått av. Kapasitiv-Resistive kjeden som oftest brukt til disse formålene. De omfatter en tyristor parallelt. Det er ganske mange typer av krets modifikasjoner av slike kretser, så vel som teknikker for deres beregning, parametre for drift av tyristorer i forskjellige moduser og betingelser. Men kjededannelse banen veksling turn-off tyristor er den samme som den av transistorene.