Тиристор: принципът на действие. Класификация на тиристорите

Принцип на работа на тиристорите

описание

На пръстите на принципа на работа на тиристора може да се обясни, както следва: ключовете тече ток изключително в посока напред. И в затворено положение, той също издържа на обратното напрежение. Структурата на устройството има четири слоя и три изхода:

1. А (анод).
2. К (катод).
3. Y (контролен електрод).

Мощните електронни превключватели са снабдени с различни ампера и напрежения, които влияят върху функционалността и състоянието на елемента. Тиристорите могат да функционират при стойности до пет хиляди волта, 5000 А, ако честотата не надвишава 1000 Hz.

превключване

Принципът на тиристора й позволява да работи в два работни режима:

1. Естествено превключване. Това се случва, когато устройството работи в верига на променлив ток. Този процес възниква, когато токът е намален до нулевата позиция.
2. Принудително превключване. Този процес може да се извърши по няколко начина, в зависимост от схемата, използвана от разработчика.

Стандартният тип принудително превключване е свързването на зареден кондензатор. В такава схема, при натоварване, възниква текущо колебание.

Начини за изключване и включване

Принципът на работа на тиристора прави възможно използването на няколко метода на принудително превключване. Сред тях:

1. Използване на кондензатор с обратна полярност. Тя може да бъде активирана в схемата чрез помощен елемент. След това се извършва разреждане на основния тиристор, в резултат на което токът, насочен срещу директно напрежение, ще осигури нейното намаляване до нулевата позиция. Устройството се изключва, което се дължи на неговите характерни особености.
2. Свързване на LC вериги. Те изпускат с колебания, като осигуряват среща на работещ и тоководен ток. След като балансират, тиристорът се изключва. В последната фаза, токът от колебания се премества през тиристора към полупроводниковия диод. По време на този процес се прилага определено напрежение на устройството, равно на модул спрямо това на диод.

Принцип на функциониране на тиристора в DC схеми

Стандартният инструмент се активира чрез прилагане на ток към тестовия кабел. Той трябва да бъде положителен по отношение на катода. Потокът от преходните потоци зависи от вида на натоварването, неговата амплитуда и скоростта на инжектиране на импулсния ток. В допълнение, температурният режим на полупроводниковия кристал, както и приложеното напрежение в тиристорните вериги са важни. Параметрите на схемата зависят директно от вида на използвания полупроводник.

В схемата за разполагане на тиристора не се допуска интензивно увеличаване на скоростта на повишаване на напрежението. Постига се стойност, която осигурява спонтанно деактивиране на устройството, дори и без наличието на сигнал в управляващата система. В същото време високата характеристика на управляващото устройство трябва да се поддържа синхронизирано.

Променлива схема: принципът на работа на тиристорите

Принципът на действие на елемента в този случай дава възможност за извършване на следните действия:

1. Активирайте или счупете електрическа верига с активен или резистивен товар.
2. Коригирайте работния и средния ток, който дава товара. Това е възможно чрез коригиране на пика на контролната храна.
3. Тъй като тиристорите извършват ток в една посока, при редуващи се вериги, ще се изисква използването на противопарично включване. Оперативните и средните стойности на напрежението могат да се променят в резултат на промяна в сигнала за подаване към инструмента. Във всеки случай силата на елемента трябва да съответства на представените параметри.

Модулация на ширина на фаза и импулс

Методите за превключване на тиристори също осигуряват фазов контрол. В този случай регулирането на натоварването се извършва чрез регулиране на фазовите ъгли. Изкуствената комутация е налице чрез използването на специални схеми или напълно заключващи се аналози. По този начин тиристорите за предпочитане се произвеждат за зареждащи устройства с възможност за регулиране на ампеража на тока, съответстващ на заряда на акумулатора.

Модулацията на широчината на импулса (PWM) работи както следва:

• Когато тиристорът се отвори, се изпраща контролен сигнал.
• В този случай преходите са отворени и на товарната част се появява известно напрежение.
• При затварянето на елемента управляващият сигнал не се предава, което гарантира, че токът се подава през устройството.

Струва си да се отбележи, че при фазовия контрол кривата на тока не е синусоидална, напрежението на сигнала на напрежението се трансформира. В този случай има нарушение на функционирането на консумиращите елементи, които са податливи на високочестотни смущения. Промяна на стойността до желаната цифра позволява специален регулатор.

вид

Има няколко вида тиристори (принципът на работа за "манекени" е разгледан по-горе). Използват се в зарядни устройства, ключове, регулатори на силата на звука. Разпределете следните изменения:

• optotiristors. Използва полупроводник, особено чувствителен към светлина, във веригата. Устройството се контролира чрез подаване на светлинен поток.
• Тиристорен диод. Оборудван с активен паралелно свързан диод.
• dynistor. Тя може да бъде трансформирана в режим на пълна проводимост (когато се надвиши номиналното напрежение).
• триак. Състои се от чифт тиристори, които имат контра-паралелна връзка.
• Инверторни Тиристори. Той има висока комутивна скорост до 50 μs.
• Елементи с транзистор с полеви ефекти. Работи върху типа метало-оксидни полупроводници.

характеристики на

Помислете за параметрите и принципа на работа на тиристора KU202H:

• Ограниченото напрежение е 400 V.
• Постоянният / повтарящ се импулсен ток е 30/10 А.
• Напрежението в режим "отворен" е 1,5 V.
• Индикаторът за работен постоянен ток е 4 mA.
• Токът на отваряне на управляващия блок е 200 mA.
• Максималната скорост на вдигане в затворено положение е 5 V / μs.
• Периодът за включване / изключване е 10/100 μs.

Устройството функционира съгласно стандартната схема за блокиране на тиристори. Нейните аналози са 1Н4202, ВТХ32 С100, КУМ202М.

дизайн

Четирипластовата конфигурация на тиристорите ги отличава от аналозите чрез пълната контролируемост на елемента. Амперите и напреженията в посока напред на тока са подобни на тези на конвенционалните тиристори. Съответните устройства обаче могат да предават значително напрежение. Опциите за заключване на обратните големи напрежения за заключените елементи не са предвидени. Във връзка с това се изисква агрегиране с контрарелевантен диод-полупроводник.

Значителен спад в директното напрежение е основната отличителна черта на заключващ се тиристор. За да се деактивира, е необходимо да се подаде мощен импулсен ток към контролния изход. В този случай продължителността на импулса трябва да бъде възможно най-ниска (от 10 до 100 μs). Отрицателното съотношение с постоянен ток е 1/5. Получената разлика в ограничаващото напрежение на разглежданото устройство е с 25% по-малка от тази на конвенционалния аналог.

В заключение

Ние разгледахме класификацията на тиристорите и техните характеристики. Можем да направим следното заключение: тези устройства са устройства, които са от значение за скоростта на нарастване на напрежението и тока. За тиристори потокът от обратни токове е характерен, което позволява бързо намаляване на стойността в схемата до нула. За да се защитят елементите, трябва да се използват различни схеми, които дават възможност за защита на уреда от високи напрежения в динамичен режим.