Thyristors - ni kitu gani? kanuni ya uendeshaji na tabia ya thyristors

Thyristors - nguvu swichi umeme kudhibitiwa na incompletely. Mara nyingi, vitabu ya kiufundi, unaweza kuona jina jingine ya kifaa hiki - single-kusudi thyristor. Kwa maneno mengine, chini ya ushawishi wa kudhibiti ishara, ni kuhamishiwa kwa moja - kufanya. Kama maalum zaidi, ni pamoja na mnyororo. Kuwa ni akageuka mbali, ni muhimu kwa kujenga mazingira ya pekee ya kutoa kuacha moja kwa moja sasa katika mzunguko kwa sifuri.

makala thyristors

Thyristor funguo kupitisha umeme tu katika mwelekeo mbele, na inaweza kuhimili si tu moja kwa moja katika nafasi ya kufungwa, lakini voltage kinyume. muundo wa nne safu thyristor, kuna hitimisho tatu:

1. anode (imeonyeshwa kwa barua A).
2. cathode (barua C au K).
3. mlango electrode (U au G).

Katika thyristors na familia nzima ya sifa ya sasa-voltage, zinaweza kutumika kuhukumu hali ya kipengele. Thyristors - nguvu sana funguo za elektroniki, wanaweza kufanya kubadili mzunguko, voltage inaweza kufikia volts 5,000 na amperage - amperes 5000 (katika mzunguko huu hayazidi 1000 Hz).

thyristors kazi katika DC

thyristor kawaida ni ulioamilishwa kwa kusambaza mapigo ya sasa na terminal kudhibiti. Zaidi ya hayo, ni lazima chanya (kuhusiana na cathode). muda wa muda mfupi mzigo tegemezi maumbile (kufata, kazi), amplitude na kiwango cha kupanda kwa mapigo ya sasa katika mzunguko wa kudhibiti, joto ya semiconductor kioo na voltage kutumika na mzunguko wa sasa thyristors zilizopo. Tabia mzunguko ni moja kwa moja unategemea aina ya kipengele semiconductor.

Katika mzunguko, ambapo thyristor ni, juu mno kuweza kukubalika cha tukio la kupanda voltage. Yaani, kama value hiari ubadilishaji kipengele (hata kama hakuna ishara katika mzunguko wa kudhibiti). Lakini wakati huo huo katika kudhibiti signal lazima juu sana mteremko.

njia mbali

Aina mbili za kubadilisha thyristors ni:

1. Asili.
2. Kulazimishwa.

Na sasa kwa kina zaidi kuhusu kila mmoja. Asili hutokea wakati thyristor kazi katika AC mzunguko. Na je commutation hii wakati sasa iko kwa sifuri. Lakini kufanya ubadilishaji kulazimishwa inaweza kuwa njia nyingi tofauti. Nini thyristor kudhibiti kuchagua developer kutatua mzunguko, lakini lazima majadiliano juu ya kila aina tofauti.

Njia ya kawaida ni kuungana kulazimishwa commutation capacitor ambayo imekuwa kushtakiwa mapema kwa kutumia kifungo (muhimu). LC-mzunguko ni pamoja na katika mzunguko thyristor kudhibiti. mlolongo huu una capacitor kikamilifu kushtakiwa. kushuka kwa thamani ya muda mfupi kutokea katika mzigo mzunguko wa sasa.

Mbinu za kulazimishwa commutation

Kuna aina kadhaa ya commutation kulazimishwa. Mara nyingi hutumika mzunguko, ambayo inatumia ubadilishaji capacitor kuwa polarity kinyume. Kwa mfano, capacitor inaweza switched katika mzunguko kwa njia ya thyristor msaidizi. Hii kusababisha kutokwa na msingi (kufanya kazi) thyristor. Hii katika matokeo ya kuwa capacitor sasa huelekezwa kwa moja kwa moja sasa thyristor kuu, itapunguza sasa katika mzunguko chini ya sifuri. Kwa hiyo, kutakuwa na off thyristor. Hii hutokea kwa sababu kwamba kifaa thyristor ina sifa yake mwenyewe kwamba ni ya kipekee kwa yeye.

Pia kuna mipango ambayo LC-kushikamana mnyororo. Wao ni kuruhusiwa (na na tofauti). Katika mwanzo wa utekelezaji wa sasa inapita kuelekea mfanyakazi, na viwango vyake baada ya marekebisho imezimwa thyristor. Baada mlolongo wa oscillatory sasa inapita thyristor katika semiconductor diode. Hivyo, mradi mtiririko wa sasa thyristor inatumika voltage. Ni modulo sawa na kushuka voltage hela diode.

thyristors kazi katika AC mzunguko

Kama thyristor pamoja katika AC mzunguko, inaweza kufanyika shughuli kama:

1. Washa au zima mzunguko umeme na kazi-resistive au resistive mzigo.
2. Badilisha wastani na RMS sasa ambayo hupitia mzigo, pamoja na uwezo wa kudhibiti utoaji wa kudhibiti ishara.

Katika funguo thyristor, kuna sifa moja - wao kufanya sasa katika mwelekeo mmoja tu. Kwa hiyo, kama katika mizunguko muhimu kutumia alternating sasa, muhimu kutumia uhusiano kukabiliana sambamba. Sasa na wastani maadili ya sasa inaweza kutofautiana kutokana na ukweli kwamba wakati wa signal juu thyristors tofauti. Katika hali hii, thyristor nguvu lazima kukidhi mahitaji ya kimsingi.

Mbinu awamu kudhibiti

Wakati wa awamu ya kudhibiti njia ya aina kwa kulazimishwa marekebisho ubadilishaji mzigo hutokea kwa kubadilisha pembe kati ya awamu. Bandia ubadilishaji inaweza kufanyika kwa njia ya mzunguko maalum, la sivyo ni lazima kutumia kikamilifu imeweza (lockable) thyristors. Kwa msingi wao, kawaida kufanywa kifaa chaja thyristor, ambayo utapata kurekebisha nguvu ya sasa ya , kulingana na kiwango cha malipo ya betri.

Pulse upana modulated kudhibiti

Pia inaitwa PWM modulering. Wakati wa ufunguzi wa kudhibiti signal hutolewa kwa thyristors. Mabadiliko ni wazi, na ina mzigo voltage. Wakati wa kufunga (wakati wa mchakato wa mpito nzima) ni kulishwa kudhibiti signal, hivyo thyristors wala kufanya sasa. Katika utekelezaji wa kudhibiti awamu Curve ya sasa si sinusoidal, mabadiliko katika mfumo voltage ishara. Kwa hiyo, kuna pia kuvuruga wateja ambao ni nyeti kwa usumbufu high frequency (kutopatana linatokea). Rahisi kubuni ina thyristor mdhibiti, ambayo kuruhusu hakuna tatizo na mabadiliko ya thamani ya taka. Na si muhimu kutumia mkubwa Latro.

thyristors lockable

Thyristors - hii ni nguvu sana swichi elektroniki kutumika kwa kubadilisha voltages ya juu na mikondo. Lakini kuna wana moja kubwa flaw - udhibiti kamili. Na kama hasa, inaonekana kwamba kuzima thyristor ni muhimu kujenga mazingira ambayo sasa moja kwa moja itakuwa kupunguzwa kwa sifuri.

Ni kipengele hiki inatoa baadhi ya vikwazo juu ya matumizi ya thyristors, na utata wa mzunguko kulingana na yao. Kujikwamua vikwazo vile, mpango maalum wa thyristors, ambayo ni imefungwa signal kwenye moja kudhibiti electrode kuwa maendeleo. Wao ni kuitwa dvuhoperatsionnymi, au imefungwa, thyristors.

mpango wa thyristor upande-off

Nne safu muundo wa p-n-p-n kutoka thyristor ina sifa yake mwenyewe. Wao kuwapa tofauti na thyristors kawaida. Sasa huenda kwa kipengele kamili ya kudhibiti. sasa-voltage tabia (tuli) kwa ajili ya mwelekeo wa mbele ni sawa na ile ya thyristors kawaida. Hapa kuna moja kwa moja sasa thyristor yanaweza kusambaza zaidi na thamani. Lakini kuzuia high reverse voltage kazi katika thyristors imefungwa si zinazotolewa. Kwa hiyo, ni lazima kushikamana katika kupambana sambamba na semiconductor diode.

kipengele tabia ya lango kugeuka-off thyristor - kushuka kubwa la voltages mbele. Ili kukata, kufungua lazima pato kwa udhibiti wa nguvu ya kunde sasa (hasi, katika uwiano wa 1: 5 hadi moja kwa moja thamani sasa). Lakini tu mapigo upana lazima kuwa ndogo kama iwezekanavyo - 10 ... 100 ms. thyristors Lockable ina kiwango thamani ya chini ya voltage na sasa zaidi kuliko kawaida. Tofauti ni kuhusu 25-30%.

aina ya thyristors

Zaidi ya zinazoonekana lockable, lakini bado kuna aina nyingi za thyristors semiconductor, ambayo pia ni kutaja thamani. Katika ujenzi zaidi tofauti (chaja, swichi, nguvu wasanifu) kutumia aina fulani ya thyristors. Mahali fulani wanatakiwa kudhibiti kazi kwa kusambaza flux mwanga, basi, alitumia optotiristors. Hulka yake ni kwamba semiconductor kioo hutumiwa katika mzunguko wa kudhibiti, ambayo ni nyeti kwa mwanga. Vigezo thyristors ni tofauti, yote ya makala kwamba ni ya kipekee kwao. Kwa hiyo ni muhimu angalau katika wazo la jumla ya aina za halvledare, kuna na wapi inaweza kutumika. Kwa hiyo, hapa ni orodha nzima na sifa kuu ya kila aina:

1. Diode-thyristor. Sawa na kipengele hii - thyristor imeunganishwa katika kupambana sambamba semiconductor diode.
2. Shockley diode (diode thyristor). Yeye anaweza kwenda katika hali ya upitishaji kamili, kama kisichozidi fulani voltage ngazi.
3. Triac (sym thyristor). Sawa - thyristors mawili pamoja katika kupambana na sambamba.
4. Thyristor Inverter haraka juu byte kasi hutofautiana (5 ... 50 ms).
5. Thyristors kudhibiti FET. Mara nyingi unaweza kupata ujenzi kulingana na MOS transistors.
6. Optical thyristors, ambayo udhibiti wa mtiririko wa mwanga.

utekelezaji wa kipengele usalama

Thyristors - ni vifaa ambavyo ni muhimu kwa kiwango cha kupanda kwa mbele voltage sasa na mbele. Kwa ajili yao, kama kwa diodes semiconductor, na sifa ya tukio la mtiririko wa nyuma ahueni ya sasa, ambayo ni haraka sana na kwa kasi kuanguka kwa sifuri, na kuongeza kwa hii uwezekano wa kuongezeka. overvoltage Hii ni kutokana na ukweli kwamba kwa haraka vituo sasa katika mambo yote ya mzunguko, ambayo inductance (hata Ultra za inductance tabia ya mkutano - waya, kufuatilia kadi). Kutekeleza ulinzi muhimu kutumia miradi mbalimbali ya kuruhusu njia nguvu kulinda dhidi voltages ya juu na mikondo.

Kwa kawaida, kwa kufuata neno impedance ya chanzo voltage, ambayo ni pamoja na katika thyristor mzunguko wa uendeshaji, ina thamani kiasi kwamba ni zaidi ya kutosha kwa kuhakikisha kuwa hakuna zaidi ni pamoja na baadhi ya ziada mzunguko inductance. Kwa sababu hiyo, katika mazoezi mara nyingi hutumika mlolongo malezi ya kubadilisha njia ambayo kwa kiasi kikubwa hupunguza kiwango na kiwango cha kuongezeka kwa mzunguko wakati thyristor imezimwa. Capacitive-Resistive mlolongo mara nyingi hutumika kwa madhumuni haya. Wao ni pamoja na thyristor kwa wakati mmoja. Kuna kabisa aina chache ya marekebisho mzunguko wa mzunguko huo, pamoja na mbinu kwa ajili ya hesabu yao, vigezo kwa ajili ya uendeshaji wa thyristors katika njia mbalimbali na masharti. Lakini mlolongo malezi njia ya kubadilisha kugeuka-off thyristor ni sawa na ile ya transistors.