Tiristors - Què és això? El principi de funcionament i les característiques de tiristors

Tiristors - uns interruptors electrònics de potència controlats per incompletament. Sovint, els llibres tècnics, es pot veure un altre nom d'aquest dispositiu - tiristor d'un sol propòsit. En altres paraules, sota la influència d'un senyal de control, es transfereix a un estat - la realització. Si més específica, inclou una cadena. Que estava apagat, cal crear les condicions especials que proporcionen caure corrent continu en el circuit a zero.

característiques tiristors

claus de tiristors condueixen l'electricitat només en la direcció d'avanç, i pot suportar no només directament en la posició tancada, però la tensió inversa. L'estructura del tiristor de quatre capes, hi ha tres conclusions:

1. L'ànode (denotat per la lletra A).
2. El càtode (lletra C o K).
3. L'elèctrode de porta (U o G).

En tiristors tenen tota una família de característiques corrent-tensió, que pot ser utilitzat per a jutjar l'estat de l'element. Tiristors - un mitjà molt poderós claus electròniques, que són capaços de dur a terme els circuits de commutació, una tensió pot arribar a 5.000 volts i la intensitat de corrent - 5000 amperes (en aquesta freqüència no excedeix de 1000 Hz).

tiristors de treball en DC

tiristor normal s'activa mitjançant el subministrament d'un impuls de corrent al terminal de control. D'altra banda, ha de ser positiu (pel que fa al càtode). La durada de la naturalesa depenent de la càrrega transitòria (inductiu, actiu), l'amplitud i la velocitat d'augment de l'impuls de corrent en el circuit de control, la temperatura de l'cristall semiconductor i el voltatge aplicat i circuit de corrent tiristors disponibles. circuit Característiques depèn directament de la classe de l'element semiconductor.

En aquest circuit, en el qual el tiristor és, inacceptablement alta taxa d'ocurrència d'augment de tensió. És a dir, un valor tal en el que l'element de commutació espontània (fins i tot si no hi ha senyal al circuit de control). Però al mateix temps en el senyal de control ha de ser molt elevat pendent.

maneres off

Dos tipus de commutació de tiristors són:

1. Natural.
2. Forçat.

I ara amb més detall sobre cada un. Natural sorgeix quan el tiristor opera en un circuit de corrent altern. I ho fa la commutació quan el corrent cau a zero. Però per dur a terme la commutació forçada pot ser un munt de maneres diferents. Quin control de tiristors per a seleccionar un desenvolupador per resoldre el circuit, però ha de parlar de cada tipus per separat.

La forma més comuna és connectar el condensador de commutació forçada que s'ha carregat prèviament per mitjà d'un botó (tecla). LC-circuit està inclòs en el circuit de control del tiristor. Aquesta cadena conté un condensador completament carregada. fluctuacions transitòries es produeixen en el circuit de càrrega de corrent.

commutació Mètodes forçada

Hi ha diversos tipus de commutació forçada. Sovint circuit, que utilitza un condensador de commutació que té una polaritat invertida utilitzada. Per exemple, el condensador es pot connectar al circuit per mitjà d'un tiristor auxiliar. Això farà que la descàrrega a l'tiristor primària (de treball). Això donarà lloc a que el corrent del condensador dirigida cap a la corrent principal del tiristor directa, reduirà el corrent en el circuit a zero. En conseqüència, hi haurà de tiristor. Això succeeix per la raó que el dispositiu de tiristors té les seves pròpies característiques que són úniques a ell.

També hi ha esquemes en què LC-connectats cadena. Ells són donats d'alta (i amb variacions). Al principi de corrent de descàrrega flueix cap al treballador, i els seus valors després que l'ajust es desconnecta tiristor. Després de cadena de corrent oscil·latòria flueix a través del tiristor en el díode semiconductor. Per tant, sempre que el corrent flueix al tiristor s'aplica un voltatge. Es mòdul igual a la caiguda de tensió en el díode.

tiristors de treball en circuits de corrent altern

Si un tiristor inclòs en un circuit de CA, es pot dur a terme aquestes operacions:

1. Per activar o desactivar circuit elèctric amb actiu-resistiu o càrrega resistiva.
2. Canvi mitjana i rms de corrent que passa a través de la càrrega, amb la capacitat de controlar un senyal de control de subministrament.

En les tecles de tiristors, hi ha una característica - que condueixen el corrent en una sola direcció. En conseqüència, si en els circuits necessaris per utilitzar corrent altern, necessari aplicar connexió contra-paral·lel. Els valors corrents i mitjana poden variar a causa del fet que el temps del senyal en les diferents tiristors. En aquest cas, la potència de tiristors ha de complir amb els requisits mínims.

El mètode de control de fase

Quan el control de tipus de mètode de fase amb ajust de la càrrega de commutació forçada es produeix pel canvi dels angles entre les fases. commutació artificial es pot fer per mitjà de circuits especials, o en cas contrari ha d'utilitzar un totalment gestionats tiristors (amb clau). A la seva base, generalment feta de tiristors carregador, el que li permet ajustar la intensitat del corrent , depenent del nivell de càrrega de la bateria.

control d'ample de pols modulat

També es coneix com a modulació PWM. Durant l'obertura del senyal de control subministrada als tiristors. Les transicions estan obertes, i té una tensió de càrrega. Durant el tancament (durant tot el procés de transició) s'alimenta un senyal de control, per tant tiristors no condueixen el corrent. En l'execució del control de fase corba de corrent no és sinusoïdal, un canvi en la forma del senyal de voltatge. En conseqüència, també s'interrompen els consumidors que són sensibles a les pertorbacions d'alta freqüència (apareix incompatibilitat). El disseny simple té un regulador de tiristors, que permeten cap problema per canviar el valor desitjat. I no és necessària l'aplicació massiva latro.

tiristors bloqueig

Tiristors - això és un mitjà molt poderós interruptors electrònics que s'utilitzen per a la commutació d'altes tensions i corrents. Però hi ha que tenen un gran defecte - control incomplet. I si en concret, sembla que per apagar el tiristor és necessari crear les condicions sota les quals es redueix el corrent continu a zero.

És aquesta característica imposa algunes restriccions en l'ús de tiristors, i complica el circuit basat en ells. Per desfer d'aquests inconvenients, el disseny especial dels tiristors, que estan tancats en un senyal d'elèctrode de control s'han desenvolupat. Es diuen dvuhoperatsionnymi o bloquejades, tiristors.

El disseny del tiristor d'apagada

estructura de quatre capes de p-n-p-n del tiristor té les seves pròpies característiques. Ells donen diferents de tiristors convencionals. Es passa ara a l'element complet de control. El corrent-tensió característica (estàtica) per a la direcció cap a endavant és la mateixa que la dels tiristors ordinaris. Aquests són només un tiristor de corrent continu pot transmetre molt més per valor. No obstant això, no es proporciona el bloqueig de la funció d'alt voltatge invers en tiristors bloquejats. Per tant, ha d'estar connectat a antiparal·lel amb el díode semiconductor.

Un tret característic de la porta del tiristor turn-off - una caiguda significativa en tensions directes. Per desconnectar, la presentació ha de ser de sortida al control d'un impuls de corrent de gran abast (negatiu, en una proporció de 1: 5 a un valor de corrent continu). No obstant això, només l'ample de pols ha de ser tan petit com sigui possible - 10 ... 100 ms. tiristors bloqueig tenen un valor límit inferior de tensió i corrent del que és habitual. La diferència és d'aproximadament 25-30%.

tipus de tiristors

Anteriorment van ser considerats amb clau, però encara hi ha molts tipus de tiristors de semiconductors, que també són dignes de menció. En els més diferents construccions (carregadors, interruptors, reguladors de potència) utilitzen certs tipus de tiristors. En algun lloc requerit per a control realitzat pel subministrament de flux de llum i, a continuació, que s'utilitza optotiristors. La seva característica és que el cristall semiconductor s'utilitza en el circuit de control, que és sensible a la llum. Paràmetres tiristors són diferents, totes les característiques que són úniques per a ells. Per tant, cal almenys en la idea general de quin tipus de semiconductors, hi ha i on es pot utilitzar. Per tant, aquí hi ha la llista completa i les principals característiques de cada tipus:

1. Díode tiristor. Equivalent a aquest element - el tiristor està connectat a díode semiconductor anti-paral·lel.
2. díode Shockley (díode tiristor). Es pot entrar en un estat de plena conducció, si superen un cert nivell de tensió.
3. Triac (sym tiristor). Equivalent - 02:00 tiristors inclosos en antiparal·lel.
4. Tiristor inversor difereix alta velocitat de commutació ràpida (5 ... 50 ms).
5. Tiristors control de FET. Sovint pot trobar la construcció basat en transistors MOS.
6. tiristors òptics, que controla el flux de llum.

L'aplicació de l'element de seguretat

Tiristors - són dispositius que són crítics per a la velocitat d'augment de la tensió actual i cap endavant cap a endavant. Per a ells, com per als díodes semiconductors, caracteritzat pel fenomen de flux del corrent de recuperació inversa, que és molt ràpid i fortament cau a zero, afegint a això la probabilitat de sobretensions. Aquesta sobretensió és a causa del fet que ràpidament es deté el corrent en tots els elements del circuit, que tenen inductància (fins i tot ultra baixa inductància característica del conjunt - els cables, targeta de pista). Per posar en pràctica la protecció necessària per a utilitzar diversos esquemes per poder veure els estats dinàmics protegeixen contra altes tensions i corrents.

Normalment, la impedància inductiva de la font de tensió, que s'inclou en un circuit operatiu tiristor, té un valor tal que és més que suficient per assegurar que incloure alguna inductància circuit addicional no més lluny. Per aquesta raó, a la pràctica freqüentment utilitzat formació de la cadena camí que redueix significativament la taxa i el nivell d'augment en el circuit quan el tiristor s'apaga la commutació. cadena capacitiva-resistiva més sovint utilitzat per a aquestes finalitats. Inclouen un tiristor en paral·lel. Hi ha bastants tipus de modificacions de circuit de tals circuits, així com les tècniques per al seu càlcul, paràmetres per al funcionament dels tiristors en diverses maneres i condicions. Però el camí formació de la cadena de commutació de tiristor d'apagada és la mateixa que la dels transistors.