Тиристор - електронен компонент, направен на базата на полупроводникови материали, може да се състои от три или повече pn съединения и има две стабилни състояния: затворено (ниска проводимост), отворено (висока проводимост).

Това е суха формулировка, която за тези, които тепърва започват да овладяват електротехниката, абсолютно не означава нищо. Нека анализираме принципа на работа на този електронен компонент за обикновените хора, така да се каже, за манекени и къде може да се приложи. Всъщност това е електронен аналог на превключвателите, който използвате всеки ден.

Има много видове тези елементи, които имат различни характеристики и имат различни приложения. Помислете за конвенционален тиристор с една операция.

Методът на обозначаване в диаграмите е показан на фигура 1.

Електронният елемент има следните изводи:

  • анод - положителен извод;
  • катод - отрицателно заключение;
  • контролен електрод G.

Принцип на работа на тиристора

Основното приложение на този тип елементи е създаването на тяхна основа на силови тиристорни превключватели за превключване на високи токове и тяхното регулиране. Включването се осъществява чрез сигнал, предаден на управляващия електрод. В същото време елементът не е напълно контролируем и за неговото затваряне е необходимо да се приложат допълнителни мерки, които ще гарантират спадането на напрежението до нула.

Ако кажем как тиристорът работи с прости думи, тогава по аналогия с диод той може да провежда ток само в една посока, така че когато го свързвате, трябва да спазвате правилната полярност . Когато напрежението се приложи към анода и катода, този елемент ще остане затворен, докато съответният електрически сигнал бъде приложен към контролния електрод. Сега, независимо от наличието или отсъствието на контролен сигнал, той няма да промени състоянието си и ще остане отворен.

Условия на затваряне на тиристора:

  1. Извадете сигнала от контролния електрод;
  2. Намалете напрежението на катода и анода до нула.

За мрежите от променлив ток изпълнението на тези условия не създава особени затруднения. Синусоидалното напрежение, променящо се от една амплитудна стойност на друга, намалява до нула и ако в този момент няма контролен сигнал, тиристорът ще се затвори.

В случай на използване на тиристори в постояннотокови вериги за принудително превключване (затваряне на тиристора) се използват редица методи, като най-честата е използването на кондензатор, който е бил предварително зареден. Към веригата за управление на тиристора е свързана верига с кондензатор. Когато кондензаторът е свързан към веригата, ще възникне разряд към тиристора, разрядният ток на кондензатора ще бъде насочен обратно на постоянния ток на тиристора, което ще доведе до намаляване на тока в веригата до нула и тиристорът ще се затвори.

Може да мислите, че използването на тиристори е неоправдано, не е ли по-лесно да използвате обикновен ключ? Огромен плюс на тиристора е, че той ви позволява да превключвате огромни токове във веригата анод-катод с помощта на нищожен контролен сигнал, приложен към управляващата верига. В този случай искри не се появяват, което е важно за надеждността и безопасността на цялата верига.

Включваща верига

Управляващата верига може да изглежда различно, но в най-простия случай, тиристорният превключвател на веригата има формата, показана на фигура 2.

Към анода е свързана крушка L и положителният извод на захранването на GB е свързан към него с превключвателя K2. Катодът е свързан към минус на мощността.

След захранване от превключвателя K2, напрежението на акумулатора ще бъде приложено към анода и катода, но тиристорът остава затворен, лампата не свети. За да включите лампата, е необходимо да натиснете бутона K1, сигналът през съпротивлението R ще бъде подаден към контролния електрод, тиристорният превключвател ще промени състоянието си на отворено и лампата ще светне. Съпротивлението ограничава тока, подаван към контролния електрод. Натискането на бутона K1 отново няма ефект върху състоянието на веригата.

За да затворите електронния ключ, трябва да изключите веригата от източника на захранване с превключвателя K2. Този тип електронни компоненти ще се затворят и в случай на намаляване на захранващото напрежение на анода до определена стойност, което зависи от неговите характеристики. Ето как можете да опишете как работи тиристор за манекени.

характеристики на

Основните характеристики включват следното:

  • Максималният допустим напред ток е най-голямата възможна стойност на тока на отворен елемент;
  • Максимално допустим обратен ток - ток при максимално обратно напрежение;
  • Предно напрежение - спад на напрежението при максимален ток;
  • Обратно напрежение - най-голямата допустима стойност на напрежението в затворено състояние;
  • Напрежение при включване - най-ниското напрежение, при което се поддържа работоспособността на електронно устройство;
  • Минимален и максимален ток на управляващия електрод;
  • Максимално допустимо разсейване на мощността

Разгледаните елементи, в допълнение към електронните ключове, често се използват в регулатори на захранването, които ви позволяват да променяте мощността, подадена към товара, като променяте средните и ефективните стойности на променлив ток. Големината на тока се регулира чрез промяна на момента на подаване на отварящия сигнал към тиристора (чрез промяна на ъгъла на отваряне). Ъгълът на отваряне (регулиране) е времето от началото на полуцикъла до отварянето на тиристора.

Видове данни за електронни компоненти

Има много различни тиристори, но най-често срещаните, в допълнение към тези, които разгледахме по-горе, са следните:

  • динистор - елемент, чието превключване става, когато се достигне определена стойност на напрежението, приложено между анода и катода;
  • триак;
  • опто-тиристор, превключването на което се осъществява чрез светлинен сигнал.

триаци

Бих искал да се спра на триаците по-подробно. Както бе споменато по-рано, тиристорите могат да провеждат ток само в една посока, така че когато са инсталирани в верига с променлив ток, тази верига регулира един половин цикъл на мрежовото напрежение. За да регулирате и двата полупериода, е необходимо да се монтира паралелно друг тиристорен брояч или да се прилагат специални вериги, като се използват мощни диоди или диодни мостове. Всичко това усложнява схемата, което я прави тромава и ненадеждна.

Тук за такива случаи е измислен триакът. Нека да поговорим за него и принципа на работа на манекените. Основната разлика между триаците от горните елементи е способността да се предава ток в двете посоки. Всъщност това са два тиристора с общо управление, свързани противопаралелно (фиг. 3 А).

Графичният символ за този електронен компонент е показан на фиг. 3 V. Трябва да се отбележи, че няма да е правилно да се извикат силовите проводници анод и катод, тъй като токът може да се проведе във всяка посока, следователно те са обозначени Т1 и Т2. Контролният електрод е обозначен G. За да отворите триака, е необходимо да приложите контролен сигнал към съответния изход. Условията за триак от едно състояние в друго и обратно в мрежите за променлив ток не се различават от методите за контрол, обсъдени по-горе.

Този тип електронни компоненти се използват в производствения сектор, домакински уреди и електроинструменти за плавно регулиране на тока. Това е управлението на електродвигатели, нагревателни елементи, зарядни.

В заключение бих искал да кажа, че както тиристорите, така и триаците, комутиращи значителни токове, имат много скромни размери, като същевременно се отделя значителна топлинна мощност в техния случай. Просто казано, те са много горещи, следователно, за да се предпазят елементите от прегряване и термично счупване, се използва радиатор, който в най-простия случай е алуминиев радиатор.

Категория:

На технологиите