Tyristorer - vad är detta? Principen för drift och egenskaper tyristorer

Tyristorer - en kraftelektroniska brytare som styrs av ofullständigt. Ofta tekniska böcker, kan du se ett annat namn på den här enheten - tyristor enda syfte. Med andra ord, under påverkan av en styrsignal, överförs den till ett tillstånd - ledande. Om mer specifik, innehåller den en kedja. Att det var avstängd, är det nödvändigt att skapa särskilda villkor som ger släppa likström i kretsen till noll.

Funktioner tyristorer

Tyristor nycklar leder elektricitet endast i riktning framåt, och det tål inte bara direkt i det stängda läget, men backspänningen. Strukturen av fyra lager tyristor, det finns tre slutsatser:

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

I tyristorer har en hel familj av strömspänningsegenskaper, kan de användas för att bedöma tillståndet i elementet. Tyristorer - en mycket kraftfull elektroniska nycklar, de kan utföra omkopplingskretsar, en spänning kan nå 5000 volt och strömstyrkan - 5000 ampere (vid denna frekvens inte överstiger 1000 Hz).

Arbets tyristorer i DC

Normal tyristorn aktiveras genom tillförsel av en strömpuls till styrterminalen. Dessutom bör det vara positivt (med avseende på katoden). Varaktigheten av den beroende karaktären transient belastning (induktiv, aktiv), amplituden och hastigheten för ökningen av strömpulsen i styrkretsen, temperaturen hos halvledarkristallen och den pålagda spänningen och strömkrets tillgängliga tyristorer. Egenskaper krets är direkt beroende av den typ av halvledarelementet.

I den kretsen, varvid tyristorn är, oacceptabelt hög i förekomst av spänningsökning. Nämligen, såsom ett värde vid vilket den spontana omkopplingselement (även om ingen signal i styrkretsen). Men samtidigt i styrsignalen måste vara mycket hög lutning.

sätt off

Två typer av switch tyristorer är:

1. Natural.
2. Tvingad.

Och nu mer i detalj om varje. Naturligt uppstår när tyristorn arbetar i en AC-krets. Och gör detta kommutering när strömmen faller till noll. Men för att genomföra tvångs omkoppling kan vara mycket olika sätt. Vad tyristor för att välja en utvecklare att lösa kretsen, men bör tala om varje separat.

Det mest typiska sättet är att ansluta den forcerade kommuteringen kondensator som har laddats i förväg med hjälp av en knapp (knapp). LC-kretsen är inkluderad i tyristorn styrkretsen. Denna kedja innehåller ett fullt laddad kondensator. Transienta fluktuationer förekommer i den aktuella belastningskretsen.

Metoder forcerad kommutering

Det finns flera typer av påtvingad kommutering. Ofta används krets, som använder en omkopplingskondensator som har en omvänd polaritet. Till exempel, kan kopplas kondensatorn i kretsen med hjälp av en hjälp tyristor. Detta kommer att leda till ansvarsfrihet för den primära (arbets) tyristor. Detta kommer att resultera i att kondensatorströmmen riktad mot likströmmen huvudtyristorn, kommer att minska strömmen i kretsen ner till noll. Följaktligen kommer det att finnas utanför tyristor. Detta händer på grund av att den tyristoranordningen har sina egna egenskaper som är unika för honom.

Det finns också system där LC-anslutna kedjan. De släpps ut (och med variationer). I början av urladdningsström flyter mot arbetaren, och deras värden efter justeringen är avstängd tyristor. Efter kedja av oscillerande ström flyter genom tyristorn i halvledardiod. Sålunda, så länge som strömmen flyter till tyristorn påläggs en spänning. Det modulo lika med spänningsfallet över dioden.

Arbets tyristorer i växelströmskretsar

Om en tyristor som ingår i en AC-krets, kan utföras sådan verksamhet:

1. Aktivera eller inaktivera elektrisk krets med aktiv-resistiv eller resistiv belastning.
2. Förändring genomsnittliga och rms ström som passerar genom lasten, med förmågan att styra en matningsstyrsignal.

Tyristor nycklar finns det en funktion - de leder ström i endast en riktning. Följaktligen, om i de kretsar som krävs för att använda växelström, nödvändigt att applicera kontraparallellkoppling. Aktuella och genomsnittsströmvärdena kan variera beroende på det faktum att tiden för signalen på de olika tyristorer. I detta fall måste tyristorn ström uppfylla minimikraven.

Faskontrollen metoden

Då fasen styrförfarandet typ med tvångsjustering omkopplingsbelastningen sker genom att ändra vinklarna mellan faserna. Artificiell omkoppling kan ske med hjälp av speciella kretsar, annars måste du använda en fullständigt hanterad (låsbara) tyristorer. På sin grund, gjorde vanligtvis enhet laddare tyristor, som låter dig ställa in strömstyrka , beroende på graden av batteriladdning.

Pulsbreddsmodulerade styr

Det kallas också PWM-modulering. Under öppningen av styrsignalen som matas till tyristorerna. Övergångar är öppna och har en belastningsspänning. Under stängning (under hela övergångsprocessen) matas en styrsignal, därav tyristorer inte leda ström. Vid genomförandet av fasreglering strömkurvan inte är sinusformad, en ändring i spänningssignalform. Följaktligen finns det också störa konsumenter som är känsliga för högfrekventa störningar (inkompatibilitet visas). Enkel design har en tyristor regulator, som tillåter inga problem att ändra det önskade värdet. Och det är inte nödvändigt att tillämpa massiv latro.

tyristorer låsbara

Tyristorer - detta är en mycket kraftfull elektroniska omkopplare som används för omkoppling höga spänningar och strömmar. Men det de har en enorm brist - ofullständig kontroll. Och om specifikt verkar det som att stänga tyristorn är nödvändigt för att skapa förutsättningar under vilka likströmmen kommer att reduceras till noll.

Det är denna funktion ställer vissa begränsningar för användningen av tyristorer, och komplicerar kretsen baserat på dem. För att bli av sådana nackdelar, har den speciella utformningen av tyristorer, som är låsta signal på en styrelektrod utvecklats. De kallas dvuhoperatsionnymi eller låst, tyristorer.

Utformningen av tyristorn avstängning

Fyra skikt bestående struktur av p-n-p-n från tyristorn har sina egna egenskaper. De ger dem skiljer sig från konventionella tyristorer. Det går nu till fullo inslag av kontroll. Ström-spänningskarakteristik (statisk) för framåtriktningen är densamma som den för de vanliga tyristorer. Här är bara en likströms tyristor kan överföra mycket mer av värde. Men blockerar hög backspänning funktion i låsta tyristorer inte tillhandahålls. Därför måste den vara ansluten antiparallellt med halvledardiod.

Ett karakteristiskt särdrag hos släckbar tyristor - en betydande nedgång i framåtspänningar. I syfte att koppla bort, bör arkivering matas ut till kontroll av en kraftig strömpuls (negativ, i ett förhållande av 1: 5 till en likströmsvärde). Men bara pulsbredden bör vara så liten som möjligt - 10 ... 100 ms. Låsbara tyristorer har ett lägre gränsvärde på spänning och ström än vanligt. Skillnaden är ca 25-30%.

typer av tyristorer

Ovan ansågs låsbar, men det finns fortfarande många typer av halvledar tyristorer, som också är värt att nämna. I de mest olika konstruktioner (laddare, switchar, effektregulatorer) använder vissa typer av tyristorer. Någonstans behövs för att styra utförs genom tillförsel av ljusflödet, därefter, används optotiristors. Dess funktion är att halvledarkristall används i styrkretsen, som är känslig för ljus. Parametrar tyristorer är olika, alla de funktioner som är unika för dem. Därför är det nödvändigt åtminstone i allmän uppfattning om vilka typer av halvledare, det finns och var de kan användas. Så, här är hela listan och de viktigaste egenskaperna för varje typ:

1. Diod-tyristor. Motsvarar detta element - tyristorn är kopplad antiparallellt halvledardiod.
2. Shockley diod (diod tyristor). Han kan gå in i ett tillstånd av fullständig ledning, om de överstiger en viss spänningsnivå.
3. Triac (sym tyristor). Motsvarande - två tyristorer som ingår i anti-parallellt.
4. Tyristor inverter snabb hög omkopplingshastighet skiljer (5 ... 50 ms).
5. Tyristorer styra FET. Du kan ofta hitta konstruktion baserad på MOS-transistorer.
6. Optiska tyristorer, som styr flödet av ljus.

Genomförandet av säkerhetselementet

Tyristorer - är enheter som är kritiska för graden av ökningen av framström och framspänning. För dem, som för halvledardioder, som kännetecknas av fenomenet av flödet av återhämtningsbackström, vilken är mycket snabb och kraftigt faller till noll, lägga till detta sannolikheten för surge. Denna överspänning beror på det faktum att snabbt stoppar strömmen i alla delar av den krets, som har induktans (även ultra låg induktans karakteristisk för montering - trådarna, spår kort). För att genomföra skyddet nödvändigt att använda olika system för att möjliggöra dynamiska lägen skyddar mot höga spänningar och strömmar.

Normalt, den induktiva impedansen hos spänningskällan, som ingår i en tyristor krets drifts, har ett sådant värde att det är mer än tillräckligt för att säkerställa att inga vidare innefatta några ytterligare krets induktans. Av denna anledning, i praktiken ofta använda kedjebildning omkopplingsrutten som signifikant minskar hastigheten och nivån av stötström i kretsen när tyristorn stängs av. Kapacitiv resistiv kedja används oftast för dessa ändamål. De inkluderar en tyristor parallellt. Det finns ganska många typer av krets modifikationer av sådana kretsar, liksom tekniker för deras beräkning, parametrar för drift av tyristorer i olika lägen och villkor. Men kedjan bildning vägomkopplande släck tyristor är den samma som den för transistorerna.