Thyristors - ano ito? Ang prinsipyo ng operasyon at mga katangian ng thyristors

Thyristors - isang kapangyarihan electronic switch kontrolado ng incompletely. Kadalasan, ang mga teknikal na mga libro, maaari mong makita ang isa pang pangalan ng device - single-layunin thyristor. Sa ibang salita, sa ilalim ng impluwensiya ng isang control signal, ito ay ililipat sa isang estado - pagsasagawa. Kung mas tiyak, ito ay nagsasama ng isang chain. Na ito ay naka-off, ito ay kinakailangan upang lumikha ng mga espesyal na mga kondisyon na nagbibigay-drop direktang kasalukuyang sa circuit sa zero.

Mga tampok thyristors

Thyristor key magsagawa ng koryente lamang sa pasulong na direksiyon, at maaari itong tumagal ng hindi lamang nang direkta sa closed posisyon, ngunit ang reverse boltahe. Ang istraktura ng apat na layer thyristor, mayroong tatlong konklusyon:

1. Ang anod (naitala sa pamamagitan ng sulat A).
2. Ang katod (titik C o K).
3. Ang gate elektrod (U o G).

Sa thyristors magkaroon ng isang buong pamilya ng mga kasalukuyang-boltahe katangian, maaari silang gamitin upang hatulan ang estado ng elemento. Thyristors - isang napakalakas electronic key, ang mga ito ay magagawang upang isagawa ang lumilipat circuits, ang isang boltahe ay maaaring maabot ang 5,000 volts at ang amperahe - 5000 amperes (ang dalas ay hindi mas malaki kaysa sa 1000 Hz).

Work thyristors sa DC

Normal thyristor ay aktibo sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang kasalukuyang pulse sa control terminal. Dagdag pa rito, dapat itong maging positibo (na may paggalang sa katod). Ang tagal ng lumilipas load nakasalalay kalikasan (pasaklaw, aktibo), ang malawak at rate ng pagtaas ng kasalukuyang pulse sa control circuit, ang temperatura ng semiconductor kristal at ang inilapat boltahe at kasalukuyang circuit available thyristors. Katangian circuit ay direktang nakasalalay sa ang uri ng mga elemento ng semiconductor.

Sa circuit, kung saan ang thyristor ay, walang habas na pangyayari rate ng boltahe tumaas. Ang nangabanggit ay tulad ng isang halaga sa kung saan ang kusang paglipat ng sangkap (kahit na walang signal sa control circuit). Ngunit sa parehong panahon sa control signal ay dapat na mataas na slope.

paraan off

Dalawang uri ng lumilipat thyristors ay ang mga:

1. Natural.
2. Sapilitang.

At ngayon sa mas maraming mga detalye tungkol sa bawat isa. Natural arises kapag ang thyristor nagpapatakbo sa isang AC circuit. At gumagana ang pagbabawas sa parusa kapag ang kasalukuyang ay bumaba sa zero. Ngunit upang isagawa ang sapilitang paglipat ay maaaring maging isang pulutong ng mga iba't ibang paraan. Ano Thyristor control upang piliin ang isang developer upang malutas ang circuit, ngunit dapat makipag-usap tungkol sa bawat uri ng hiwa-hiwalay.

Ang pinaka-karaniwang paraan ay upang ikonekta ang sapilitang pagpapababa kapasitor na kung saan ay sisingilin nang maaga sa pamamagitan ng paggamit ng isang pindutan (key). LC-circuit ay kasama sa Thyristor control circuit. chain na ito ay naglalaman ng isang ganap na sisingilin kapasitor. Lumilipas pagbabagu-bago maganap sa kasalukuyang load circuit.

Paraan sapilitang pagpapababa

Mayroong ilang mga uri ng sapilitang pagbabawas sa parusa. Madalas na ginagamit circuit, na kung saan ay gumagamit ng isang paglipat kapasitor pagkakaroon ng isang reverse polarity. Halimbawa, ang kapasitor ay maaaring ilipat papunta sa circuit sa pamamagitan ng isang pandiwang pantulong thyristor. Magdudulot ito ng paglabas sa pangunahing (trabaho) thyristor. Ito ay magreresulta sa na ang kapasitor kasalukuyang nakadirekta patungo sa direktang kasalukuyang pangunahing thyristor, babawasan ang kasalukuyang sa circuit pababa sa zero. Bilang resulta, magkakaroon off thyristor. Nangyayari ito para sa dahilan na ang Thyristor aparato ay may sariling katangian na natatangi sa kanya.

May mga schemes na kung saan LC-connected kadena din. Na palabasin sila (at may mga pagkakaiba-iba). Sa simula ng discharge kasalukuyang umaagos patungo sa manggagawa, at ang kanilang mga halaga pagkatapos ng adjustment naka-off thyristor. Pagkatapos ng kadena ng oscillatory kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng Thyristor sa semiconductor diode. Kaya, hangga't kasalukuyang daloy sa Thyristor ay inilapat isang boltahe. Ito modulo katumbas ng boltahe drop sa kabila ng diode.

Work thyristors sa AC circuits

Kung ang isang thyristor kasama sa isang AC circuit, ay maaaring natupad sa naturang mga operasyon:

1. Paganahin o huwag paganahin ang mga de-koryenteng circuit na may aktibong-resistive o resistive load.
2. Baguhin average at rms kasalukuyang na kung saan ay ipinapasa sa pamamagitan ng pag-load, na may kakayahang kontrolin ang isang supply control signal.

Sa Thyristor key, mayroong isang tampok - magsagawa sila kasalukuyang sa isang direksyon lamang. Dahil dito, kung sa circuits kinakailangan upang gamitin ang alternating kasalukuyang, kinakailangang mag-aplay counter-parallel na koneksyon. Kasalukuyan at average kasalukuyang halaga ay maaaring mag-iba dahil sa ang katunayan na ang oras ng signal sa iba't ibang mga thyristors. Sa kasong ito, ang thyristor kapangyarihan ay dapat na matugunan ang minimum na mga kinakailangan.

Ang paraan phase control

Kapag ang phase control paraan type sa sapilitang adjustment switching load ay nangyayari sa pamamagitan ng pagbabago ang mga anggulo sa pagitan ng phase. Artipisyal na paglipat ay maaaring gawin sa pamamagitan ng mga espesyal na circuits, o kung kailangan mong gumamit ng isang ganap na pinamamahalaang (lockable) thyristors. Sa kanilang batayan, karaniwan ay gawa device charger SCR, na kung saan ay nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang lakas ng kasalukuyang , depende sa antas ng baterya bayad.

Pulse width modulated control

Ito ay tinatawag din PWM modulasyon. Sa panahon ng pagbubukas ng signal control ibinibigay sa thyristors. Paglilipat ay bukas, at may isang load boltahe. Sa panahon ng pagsasara (sa panahon ng buong proseso ng paglipat) ay fed isang control signal, samakatuwid ay ibinigay thyristors hindi nagsasagawa ng kasalukuyang. Sa pagpapatupad ng phase control kasalukuyang curve ay hindi sinusoidal, ang isang pagbabago sa boltahe signal form. Dahil dito, mayroon ding guluhin ang mga mamimili na ay sensitibo sa mataas na frequency disturbances (hindi pagkakatugma ay lilitaw). Simple disenyo ay may isang thyristor regulator, na nagbibigay-daan walang problema upang baguhin ang nais na halaga. At ito ay hindi kinakailangan upang ilapat ang napakalaking Latro.

thyristors lockable

Thyristors - ito ay isang napaka-malakas na electronic switch na ginagamit para sa paglipat high voltages at alon. Ngunit may mayroon silang isang malaking kapintasan - hindi kumpleto control. At kung partikular, lumilitaw na upang i-off ang thyristor ay kinakailangan upang lumikha ng mga kondisyon sa ilalim kung saan ang direktang kasalukuyang ay nabawasan sa zero.

Ito ay ang tampok na nagpapataw ng ilang mga paghihigpit sa paggamit ng mga thyristors, at complicates ang circuit batay sa mga ito. Upang mapupuksa ang naturang drawbacks, ang mga espesyal na disenyo ng thyristors, na kung saan ay naka-lock signal sa isang control elektrod ay nabuo. Ang mga ito ay tinatawag na dvuhoperatsionnymi, o naka-lock, thyristors.

Ang disenyo ng thyristor turn-off

Four-layer istraktura ng p-n-p-n mula sa thyristor ay may sariling mga katangian. bigyan nila ang mga ito naiiba mula sa maginoo thyristors. Ito ngayon napupunta sa ganap na elemento ng kontrol. Ang kasalukuyang-boltahe katangian (static) para sa pasulong na direksyon ay ang parehong tulad ng sa ordinaryong thyristors. Narito ang isang direktang kasalukuyang thyristor ay maaaring magpadala ng malayo higit pa sa pamamagitan ng halaga. Ngunit pag-block sa mataas na reverse boltahe function na sa naka-lock thyristors ay hindi ibinigay. Samakatuwid, dapat itong maging konektado sa anti-parallel na may mga semiconductor diode.

Ang isang tampok na katangian ng gate turn-off thyristor - isang makabuluhang pagbaba sa forward voltages. Upang alisin sa pagkakakonekta, ang pag-file ay dapat na output sa kontrol ng isang malakas na kasalukuyang pulse (negatibo, sa isang ratio ng 1: 5 na ang isang direktang kasalukuyang halaga). Ngunit tanging ang pulse width ay dapat na bilang maliit na hangga't maaari - 10 ... 100 ms. Lockable thyristors magkaroon ng isang mas mababang limitasyon na halaga ng boltahe at kasalukuyang kaysa sa karaniwan. Ang pagkakaiba ay tungkol sa 25-30%.

uri ng thyristors

Sa itaas ay itinuturing lockable, ngunit may mga pa rin ng maraming mga uri ng mga thyristors semiconductor, na kung saan ay nagkakahalaga ng pagbanggit din. Sa pinaka-iba't ibang mga constructions (charger, switch, power regulators) gamitin ang ilang mga uri ng thyristors. Sa isang lugar na kinakailangan upang kontrolin ginanap sa pamamagitan ng pagbibigay ng liwanag pagkilos ng bagay, at pagkatapos, na ginagamit optotiristors. Ang tampok nito ay na ang mga semiconductor kristal ay ginagamit sa control circuit, na kung saan ay sensitibo sa liwanag. Parameter thyristors ay naiiba, ang lahat ng mga tampok na natatangi sa kanila. Samakatuwid ito ay kinakailangan ng hindi bababa sa pangkalahatang ideya ng kung ano ang uri ng Semiconductors, may mga at kung saan maaari nilang magamit. Kaya, narito ang buong listahan at ang pangunahing katangian ng bawat uri:

1. Diode-thyristor. Katumbas ng elementong ito - ang thyristor ay konektado sa anti-parallel semiconductor diode.
2. Shockley diode (diode Thyristor). Maaari niyang pumunta sa isang estado ng buong pagpapadaloy, kung sila lumampas sa isang tiyak na antas ng boltahe.
3. Triac (sym Thyristor). Katumbas - dalawang thyristors kasama sa anti-parallel.
4. Thyristor inverter mabilis na bilis ng mataas na switching ay nagkakaiba (5 ... 50 ms).
5. Thyristors kontrolin FET. Maaari mong madalas na mahanap ang konstruksiyon batay sa MOS transistors.
6. Optical thyristors, na kumokontrol sa daloy ng liwanag.

Ang pagpapatupad ng mga elemento ng seguridad

Thyristors - ay mga aparato na kritikal sa ang rate ng pagtaas ng inaabangan ang panahon sa kasalukuyan at boltahe pasulong. Para sa kanila, tulad ng para sa mga diodes semiconductor, nailalarawan sa pamamagitan ng ang mga kababalaghan ng ang daloy ng reverse recovery kasalukuyang, na kung saan ay napaka-mabilis at biglaang bumaba sa zero, ang pagdaragdag sa ito ang posibilidad ng pag-akyat. overvoltage Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mabilis na tumitigil ang kasalukuyang sa lahat ng mga elemento ng circuit, kung saan ay mayroon inductance (kahit ultra mababang inductance katangian ng pagpupulong - ang mga wire, subaybayan card). Upang ipatupad ang proteksyon kinakailangan upang gamitin ang iba't-ibang mga schemes upang payagan ang mga dynamic na mode maprotektahan laban sa mataas na voltages at alon.

Karaniwan, ang pasaklaw impedance ng boltahe source, na kung saan ay kasama sa isang thyristor circuit operating, ay may halaga tulad na ito ay higit sa sapat na upang matiyak na walang karagdagang isama ang ilang karagdagang mga circuit inductance. Para sa kadahilanang ito, sa pagsasanay madalas na ginagamit na kadena pormasyon lumilipat landas na makabuluhang binabawasan ang rate at antas ng pag-akyat sa circuit kapag ang thyristor ay nakapatay. Capacitive-Resistive chain pinaka-madalas na ginagamit para sa mga layuning ito. Kasama sa mga ito Thyristor sa parallel. May mga lubos ng ilang mga uri ng circuit pagbabago ng naturang circuits, pati na rin ang mga pamamaraan para sa kanilang kalkulasyon, mga parameter para sa pagpapatakbo ng thyristors sa iba't-ibang mga mode at kundisyon. Ngunit ang kadena pormasyon landas ng paglipat turn-off thyristor ay pareho tulad ng sa transistors.