Тиристор — принцип работы, параметры, схемы

Вопросы и ответы

Устройство тиристора

фиксация стабильного состояния прибора возможна благодаря наличию ряда особенностей во внутреннем устройстве устройства.

На этой структуре становится очевидным тот факт, что тиристор представлен в виде 2-х простых электронных транзисторов, не похожих по конструкции, а соединенных друг с другом. Кроме того, три следующих элемента играют ключевую роль в полупроводниковом электроприборе:

  • Катод;
  • Анод;
  • Электродный контроль.

Поскольку тиристор имеет четыре последовательно соединенных диода, его переходной слой имеет вид: (р) — (п) — (р) — (п). Этот факт объясняет проницаемость I, которая течет только в одном направлении: от плюса к минусу.

Говоря и описывая внешний вид тиристоров, необходимо сказать, что они производятся из разных корпусов, поэтому вариант с простым отводом тепла исключен, однако благодаря наличию массивного металлического корпуса они выдерживают большие токи.

Особенности тиристоров

Тиристорные ключи проводят электрический ток только в прямом направлении, а в закрытом состоянии выдерживают не только прямое, но и обратное напряжение. Структура тиристора четырехслойная, имеется три вывода:

  1. Анод (обозначен буквой А).
  2. Катод (буква С или К).
  3. Контрольный электрод (У или G).

Тиристоры имеют целое семейство вольт-амперных характеристик, по которым можно судить о состоянии элемента. Тиристоры — очень мощные электронные ключи, они способны коммутировать цепи, в которых напряжение может достигать 5000 вольт, а сила тока — 5000 ампер (при этом частота не превышает 1000 Гц).

Принцип работы тиристора

По принципу действия, как мы уже говорили ранее, устройство следует сравнивать с электронным переключателем, поскольку оба они способны пропускать ток только в одном направлении (к катоду от анода). При этом заметим — это будет возможно только в стабильном «открытом» положении.

Теперь перейдем непосредственно к рассмотрению механизма действия тиристора. Начальное состояние приборов — «закрытое». Признаком или сигналом начала процесса перехода на «открытие» можно считать возникновение напряжения между положительным электродом и управляющим выходом. Доказать обратное действие можно следующими способами:

  1. снизить давление;
  2. понизить текущий уровень.

В зданиях с непостоянным током используется второй вариант. Но этому можно найти объяснение, ведь переменный ток в электрической сети представлен в виде синусоиды, где его значение стремится к нулевому показателю и часто опускается. Говоря о конструкциях с постоянным током, чаще используют первый вариант.

Раскрытое и замкнутое положение

Итак, как мы поняли, принцип действия нашего устройства другой. В конструкциях постоянного напряжения уже после его кратковременного повышения происходит переход из исходного состояния в «открытое». Далее рассматриваются два возможных варианта:

  • положение «открыто» может сохраняться и после потери контроля напряжения на анодном выходе. Это может быть опубликовано, если «U», которые продаются на анодном управленческом иводе, будет больше, чем отпирающее «U».

Прохождение электрического тока через устройство заканчивается, по большому счету, только с размыканием электрической цепи или отключением источника питания (при этом оба данных процесса должны быть кратковременными). Почему электрический ток (когда произошло восстановление этой цепи) перестает течь? Чтобы снова запустить ток, необходимо снова подать напряжение.

  • Устройство перейдет в положение «заблокировано» сразу после снижения значения напряжения.

Таким образом, в системах, где ток = постоянный, существует несколько способов работы нашего электроприбора:

  • При помному удраждания «раскрытого» стостояния;
  • Полная противоположность первой версии.

Стоит отметить — чаще всего используется метод под 1 номером. Условия работы тиристора в конструкциях, где напряжение не равно постоянному, имеют отличия. Там возврат в исходное положение происходит автоматически, то есть за счет снижения силы тока.

В том случае, когда напряжения на плюс и минус подаются часто, выход будет тикать так, что будет происходить формирование тока Р некоторой частоты. Так устроена система импульсного питающего тела, способного формализовать синусоиду в П.

Основные параметры тиристора

Пришло время разобраться в основных параметрах тиристора.

Начнем с разблокировки постоянного напряжения управляющего «Vy» — это минимальное постоянное напряжение управляющего электрода. «Вы» вызывает некоторый переходный процесс тиристора из «закрытого» положения в «открытое».

Таким образом, именно наличием отпирающего постоянного напряжения объясняется вскрытие прибора и наличие постоянного или переменного тока в электрической цепи.

Вторым важным параметром является значение обратного напряжения «V обр макс». Именно этот элемент демонстрирует такое значение напряжения, которое является последним — «I ср» — среднее значение тока. «I ср» показывает, какой ток может протекать через полупроводниковый прибор.

Характеристики тиристоров

Выбор тыристоров по технико-механическим сывыстам изображение обзедению наполнения в электроцепи от требуемого электротока. Рассмотрим основные механические характеристики тиристоров:

  • Максимальное значение допустимого тока (это значение показывает максимально возможное значение, оно показывает максимально возможное значение устройства в положении «открыто);
  • Максимальное значение допустимого тока диода;
  • Прямое напряжение;
  • Противоположные индикаторы напряжения;
  • Выключение;
  • Наименьший размер тока на управление электрическим проводником;
  • Максимально допустимая мощность.

Технические свойства тиристора

Теперь перейдем к техническим характеристикам:

  1. Величина максимального обратного напряжения может достигать отметки 100 Вольт в «открытом» состоянии;
  2. Напряжение в положении «закрыто» 100 Вольт;
  3. Импульс открытого положения достигает 30 Ампер, а повторов — до 10;
  4. Среднее напряжение 1,00-1,50 Вольт;
  5. Среднее значение не установлено;
  6. Временной отрезок включения и отключения приборов сильно различаются: 10 микросекунд и 100.

Виды тиристоров

Существует несколько изображений тиристоров, которые можно классифицировать с помощью следующих методов:

  • попорядку контроля;
  • сообщение электропроводности
  • в соответствии с порядком работы;
  • по форме управления.

Итак, начнем с классификации тиристоров по режиму контроля. Следует сказать, что полупроводниковый прибор имеет два выходных тракта, отличающихся своими отверстиями

Если один открывается вводом напряжения на анодный блок, то другой — на катодный. Однако есть некоторые нюансы: они дают не только напряжение, но и импульс. Если импульс подключить к управляющему выходу и катоду, то устройство будет иметь следующее название: «Тиристор с катодным управлением». В присутствии части — с анодным.

По электропроводности

Перейдем к другим классам продавач. Как было сказано ранее — тиристоры (блоки) проводят ток только в одном направлении, поэтому обратного провода нет (это первый вид электропроводности).

Однако это следует обсудить, ведь мы знаем, что наше устройство работает благодаря подаче напряжения в роли переключателя (переключателя), а если использовать двойной элемент, то есть симметричный тиристор, то устройство будет способен проводить ток сразу в двух направлениях (это обратная электропроводность — 2-й вид).

По режиму работы

Наконец, перейдем к представлению или последнему типу классификации. Можно выделить три основных, которые чаще всего используются в современных более совершенных полупроводниковых элементах:

Также можно говорить о следующих типах тиристоров: Замыкающие и незапирающие (в первом случае: «+» присоединен к отрицательно заряженному электроду, а «-» к положительно заряженному; во 2-м случае — противоположное положение детали);

Бистродейственные (соподны за вечерней этрезоккороть, без потери кофезитова противного действо, проередный из «закрытого» статики в «открытое»); Электроимпульсные (с минимальными потерями).

Классификация по особым режимам работы

Также можно выделить следующие подтипы тиристоров:

  • Запираемые и незапираемые. Принцип работы тиристора, который не запаян, несколько иной. Он находится в разомкнутом состоянии, когда плюс присоединен к аноду, минус — к катоду. Он переходит в закрытое состояние при смене полярности.
  • Быстродействующие У них мало времени для перехода из одного состояния в другое.
  • Импульсивный. Очень быстро вычислено из дневного состояния и дрогего, используемого в схемах с импульсными режимами работы

Основное начение — включение и выключение может быть обеспечено при помещении маломощных управляющих сигналов

Основная область использования тиристоров — в качестве электронного ключа, используемого для замыкания и размыкания электрической цепи. Вообще многие знакомые устройства построены на тиристорах. Например, гирлянды с ходовыми огнями, выпрямители, импульсные источники тока, выпрямители и многие другие.

Регулятор тиристора

Жизненно важным элементом тиристорной системы является регулятор мощности. Именно его схему мы и рассмотрим:

Эта структура выглядит довольно просто. Наш диммер (в показанной выше конструкции) питается и работает благодаря наличию в электрической сети переменного тока, напряжение которого составляет 220 Вольт.

Перейдем к сопазу, регулятор мощности в этом случае включает:

  1. Диод полупроводника «vd1”;
  2. Резистор «r1» нашего обращения;
  3. Резистор «r2» пастонного нашегония;
  4. Емкость малой проводимости «c1”;
  5. Переключающий прибор Тиристорный «vs1”.

На рисунке показаны все значения, которые рекомендуется использовать для номинальной схемы. Кроме того, следует сказать, что в роли «вд1» (диода) можно использовать либо элемент «КД-209», либо «КУ-103В», мощность которых более 2 Ватт, и напряжение не менее 50 Вольт.

Эта структура контролирует только один полупериод в сетевом процессе. В том случае, если исключить отсюда 4 элемента, кроме полупроводникового диода, то он сможет пропускать только половину волны переменного тока, а нагрузку, например, на прибор паяльника или лампа накаливания будет составлять около пятидесяти процентов от общей выходной мощности.

Способности тиристора

Тиристор способен пропускать условные, говоря простым языком, дополнительные блоки полупериода, которые разрезаются элементом «vd1». Если изменить расположение переменного резистора «r1», то изменится и КПД электрической системы (в большую или меньшую сторону, в зависимости от напряжения).

Выходная контрольная трубка устройства подключена к электроположительному выводу конденсатора. В том случае, когда происходит повышение напряжения на конденсаторе, то есть его величина достигает определенного уровня, то он начинает пропускать половину периода.

Резистор переменного тока сможет определять скорость зарядного устройства. Таким образом, чем раньше заряд достигнет максимального значения, тем быстрее произойдет открытие тиристора и он сможет отработать половину полупериода в полярной части.

Стоит сказать о пассивной электронной составляющей, на которую не падает часть отрицательной полуволны, впрочем, это не опасно, так как конденсатор имеет свойство полярности, что позволяет регулировать напряжение на концах элемент.

Итак, наша структура показывает следующее: диммер способен изменять значение мощности в пределах 50 и 100 процентов (что является абсолютной нормой для «среднего паяльника”).

Читайте также: Пусковой ток аккумулятора, каким он должен быть, как определить, таблица

Виды регуляторов мощности

Теперь предлагаю вам рассмотреть все виды регуляторов мощности, их довольно много, но немного знаний о них никому не помешает:

  • Диммер. Тот самый инструмент, о котором шла речь в нашей структуре. Чаще всего он используется как элемент управления силовой нагрузкой, при этом подключается к цепи последовательно. Если мы говорим о статистике, то диммер используется для коррекции яркости света в разных типах ламп;
  • Автоматический регулятор мощности. Представляет собой собственную электронную структуру, позволяющую изменять показания подаваемой мощности (происходит это благодаря сохранению процесса включения прибора в работу на полупериоде с переменным током);
  • Регулятор «Симосторной» частия. Аналогово-автоматического регулирования, а также устанавливать в электроцепях с картным током (применеваться для многоканальных выходных измерений цепи);
  • Автоэлектронный регулятор мощности. Это система, межденная для регулирования пачати хода и для управления процессом в воротах электродвигателей;
  • Мощность диммера «Дуговой». Это элемент, имеющийся в структуре, программы программы, которые просто основаны на переднянском комитете горония.

Проверка работоспособности

Проверить тиристор можно либо помужить мультметра, либо создать простенькую проверочную шекму. Если по прозвонке име перед газими техническими часами, можно сзади чехол передставлять продухов.

Прозвонка мультиметром

Для начала размиром прозвонку мультиметром. Переводим прибор в место прозвонки.

На цифровых мультиметрах есть режим прозвонки, позволяющий проверять полупроводниковые приборы

Далее коснемся пар выходов:

  • При подключении щупов к аноду и катоду прибор должен показывать обрыв — «1» или «OL» в зависимости от мультиметра. Если другие индикаторы отображаются хотя бы в одну сторону, тиристор пробит.
  • Между анодом и управляющим электродом (выходом) должно быть небольшое сопротивление в одном из направлений. В отправку — обрыв. Если в обоих направлениях есть надрыв или небольшое сопротивление — элемент поврежден. Проверка тиристора мультиметром
    Проверка тиристора с помощью мультиметра. «1» отображается в левой части таблицы. Сопротивление между анодом и катодом слишком велико, и прибор не может его исправить. На правом рисунке сопротивление мало, так как приложено прямое напряжение смещения между анодом и управляющим электродом

Обратите внимание, что величина сопротивления в разных сериях разная — на это не нужно обращать особого внимания. Если хотите проверить сопротивление переходов, посмотрите технические характеристики.

Схемы испытаний представлены на рисунке. Крайняя картинка справа — это улучшенный вариант с кнопкой, которая устанавливается между анодом и управляющим выходом. Для того что что мультметр зафиксировал просчитывающий по цепи концепций, чтобы время на жимаем на бунку.

При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет)

Если мультиметра нет, проверить тиристор можно с помощью лампы и источника питания. Подойдет даже обычная батарейка или любой другой источник постоянного напряжения. Это единственное напряжение, которого должно быть достаточно, чтобы зажечь лампочку. Требуется большее сопротивление или обычный кусок провода.

  • Плюс от источника питания к аноду
  • К катоду подключаем лампочку, второй ее вид подключаем к минусу источника питания. Лампа не горит, так как термистор замкнут.
  • Кратковременно (при помощи проволоки или сопротивления) соединяем анод и управляющий ивод.
  • Лампа загорается и продолжает гореть, хотя выключатель снят. Термистор остается открытым.
  • Если выкрутить лампочку или отключить источник питания, лампочка естественно погаснет.
  • Если восстановить цепь/питание, то не загорится.

Заодно с проверкой, эта схема позволяет понять принцип работы тиристора. Ведь картинка получается очень четкой и понятной.

Применение тиристоров

Итак, как вы уже знаете, основным назначением тиристоров является их способность регулировать мощность нагрузок.

Кроме того, они имеют ряд других преимуществ, а именно: быть «выпрямителем», иметь два номинально устойчивых положения, служить усилителем тока. Именно благодаря перечисленным выше качественным признакам полупроводниковый прибор нашел достаточно широкое применение.

Тиристор используется в качестве переключателя/выключателя в электрических коммутационных устройствах, поскольку он способен замыкать и размыкать электрическую цепь.

Также он активно используется в качестве преобразователя (поскольку тиристор способен генерировать постоянный ток в переменный) в солнечных батареях, в системах бесперебойного питания и в других областях, связанных с электроснабжением.

Также следует сказать о возможностях тиристора в электронном зажигании, ведь устройство используется в двигателях внутреннего сгорания, тумблерах и аккумуляторах для работы стартера.

Если говорить о жизни, то необходимо напомнить, что полупроводниковый прибор используется в сварке или машиностроении в качестве инвертора.

 

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector