Komerčne boli prvé tyristorové zariadenia uvedené na trh v roku 1956. Pomocou malého zariadenia môže tyristor riadiť veľké množstvo napätia a energie. Široká škála aplikácií v stmievačoch svetla, ovládaní elektrickej energie a regulácia otáčok elektromotora . Predtým sa tyristory používali ako spätný prúd na vypnutie zariadenia. V skutočnosti to vyžaduje jednosmerný prúd, takže je veľmi ťažké ho na zariadenie použiť. Teraz však pomocou signálu riadiacej brány možno nové zariadenia zapnúť a vypnúť. Tyristory možno použiť na úplné zapnutie a úplné vypnutie. Tranzistor však leží medzi stavmi zapnutia a vypnutia. Tyristor sa teda používa ako prepínač a nie je vhodný ako analógový zosilňovač. Postupujte podľa odkazu: Tyristorové komunikačné techniky vo výkonovej elektronike

Čo je tyristor?

Tyristor je štvorvrstvové polovodičové polovodičové zariadenie z materiálu typu P a N. Kedykoľvek brána dostane spúšťací prúd, potom začne ‘viesť, až kým napätie na tyistorovom zariadení nebude pod predpätím. Za týchto podmienok teda funguje ako bistabilný prepínač. Aby sme riadili veľké množstvo prúdu z dvoch vodičov, musíme navrhnúť trojvodičový tyristor kombináciou malého množstva prúdu s týmto prúdom. Tento proces sa nazýva kontrolné vedenie. Ak je potenciálny rozdiel medzi dvoma vodičmi pod poruchovým napätím, použije sa na zapnutie prístroja dvojvodičový tyristor.

Tyristor

Symbol tyristorového obvodu

Symbol obvodu tyistora je uvedený nižšie. Má tri terminály anódu, katódu a bránu.

Symbol TRIAC

V tyristore sú tri stavy

Režim blokovania spätného chodu - V tomto prevádzkovom režime dióda blokuje privedené napätie.
Režim blokovania dopredu - V tomto režime vedie napätie privedené v smere k chodu diódy. Ale vedenie sa tu nestane, pretože tyristor sa nespustil.
Dopredný vodivý režim - Spustil sa tyristor a prúd bude prúdiť cez zariadenie, kým prúd vpred nedosiahne prahovú hodnotu, ktorá je známa ako „udržovací prúd“.

Tyristorová vrstva

Tyristor sa skladá z troch p-n križovatky menovite J1, J2 a J3. Ak má anóda kladný potenciál vzhľadom na katódu a svorka hradla sa nespustí žiadnym napätím, potom budú J1 a J3 pod predpätím. Zatiaľ čo križovatka J2 bude v stave spätného skreslenia. Križovatka J2 bude teda vo vypnutom stave (nebude sa viesť žiadne vedenie). Ak je zvýšenie napätia na anóde a katóde za V_BO(Priraďovacie napätie), potom dôjde k rozbitiu lavíny pre J2 a potom bude tyristor v stave ZAPNUTÉ (začne vodiť).

Ak V._G (Kladný potenciál) sa aplikuje na terminál brány, potom dôjde k poruche na križovatke J2, ktorá bude mať nízku hodnotu V._AK . Tyristor sa môže prepnúť do stavu ON výberom správnej hodnoty V._G .Za stavu rozpadu lavíny bude tyristor pracovať nepretržite bez zohľadnenia napätia hradla, pokiaľ a pokiaľ:

Potenciál V_AKje odstránený resp
Prídržný prúd je väčší ako prúd pretekajúci zariadením

Tu V._G - Napäťový impulz, ktorý je výstupným napätím relaxačného oscilátora UJT.

Tyristorová vrstva

Tyristorové spínacie obvody

DC tyristorový obvod
Tyristorový obvod AC

DC tyristorový obvod

Po pripojení k zdroju jednosmerného prúdu používame na riadenie väčších záťaží a prúdu DC tyristor. Hlavná výhoda tyristora v jednosmernom obvode ako prepínača poskytuje vysoký zisk prúdu. Malý hradlový prúd dokáže riadiť veľké množstvo anódového prúdu, takže tyristor je známy ako prúdovo ovládané zariadenie.

DC tyristorový obvod

Tyristorový obvod AC

Keď je pripojený k zdroju striedavého prúdu, tyristor funguje odlišne, pretože nie je rovnaký ako obvod pripojený k jednosmernému prúdu. Počas jednej polovice cyklu sa tyristor používal ako obvod striedavého prúdu, čo spôsobovalo jeho automatické vypnutie v dôsledku stavu spätného predpätia.

Tyristorový obvod striedavého prúdu

Typy tyristorov

Na základe možností zapnutia a vypnutia sú tyristory klasifikované do nasledujúcich typov:

Tyristorom alebo SCRs riadené kremíkom
Gate vypínajú tyristory alebo GTO
Vysielač vypína tyristory alebo ETO
Reverzne vodivé tyristory alebo RCT
Obojsmerné tyristory triódy alebo TRIAC
MOS vypínajú tyristory alebo MTO
Obojsmerne fázovo riadené tyristory alebo BCT
Rýchlo sa prepínajúce tyristory alebo SCR
Ľahko aktivované kremíkom riadené usmerňovače alebo LASCR
FET riadené tyristory alebo FET-CTH
Integrované tyristory alebo IGCT komutované s hradlom

Pre lepšie pochopenie tohto konceptu tu vysvetľujeme niektoré typy tyristorov.

Kremíkom riadený usmerňovač (SCR)

Silikónom riadený usmerňovač je tiež známy ako tyristorový usmerňovač. Je to štvorvrstvové polovodičové zariadenie riadiace prúd. SCR môžu viesť prúd iba jedným smerom (jednosmerné zariadenia). SCR môžu byť spustené normálne prúdom, ktorý je privádzaný do terminálu brány. Ak sa chcete dozvedieť viac o SCR. Kliknite na odkaz a dozviete sa viac o: SCR tutorial základy a charakteristiky

Brány vypínajú tyristory (GTO)

Jedným zo špeciálnych typov vysokovýkonných polovodičových zariadení je GTO (tyristor vypínajúci hradlo). Terminál brány ovláda spínače, ktoré sa majú zapnúť a vypnúť.

Symbol GTO

Ak sa medzi katódu a hradlové svorky aplikuje pozitívny impulz, zariadenie sa zapne. Katódové a hradlové terminály sa správajú ako a Križovatka PN a medzi svorkami je relatívne malé napätie. Nie je spoľahlivý ako SCR. Na zlepšenie spoľahlivosti musíme udržiavať malé množstvo kladného hradlového prúdu.

Ak je medzi svorkami hradla a katódy aplikovaný záporný napäťový impulz, zariadenie sa vypne. Na vyvolanie napätia hradlovej katódy je odcudzený určitý dopredný prúd, ktorý potom môže indukovaný dopredný prúd klesať a automaticky GTO prejde do blokujúceho stavu.

Aplikácie

Motorové pohony s premennými otáčkami
Vysokovýkonné invertory a trakcia

Aplikácia GTO na pohone s premenlivou rýchlosťou

Existujú dva hlavné dôvody, prečo je nastaviteľná rýchlosť pohonu konverzácia a riadenie energie procesu. A poskytuje plynulejšiu prevádzku. V tejto aplikácii je k dispozícii vysokofrekvenčné spätné vodivé GTO.

Aplikácia GTO

Vysielač Vypnite tyristor

Tyristor vypnutia vysielača je jeden typ tyristora a zapne sa a vypne pomocou MOSFET. Zahŕňa obe výhody MOSFET a GTO. Skladá sa z dvoch brán - jedna brána slúži na ZAPNUTIE a druhá brána so sériovým MOSFETom slúži na vypnutie.

Vysielač Vypnite tyristor

Ak je brána 2 privedená na kladné napätie a zapne sa MOSFET, ktorý je zapojený do série s tyristorovou katódovou svorkou PNPN. MOSFET pripojený k terminál tyristorovej brány sa vypne, keď sme na bránu 1 priviedli kladné napätie.

Nevýhodou sériového zapojenia MOSFET s hradlovým terminálom je to, že celkový pokles napätia stúpa z 0,3 V na 0,5 V a k tomu zodpovedajúcim stratám.

Aplikácie

Zariadenie ETO sa používa na obmedzenie poruchového prúdu a polovodičové napájanie istič kvôli vysokému prerušeniu prúdu, vysokej rýchlosti prepínania, kompaktnej štruktúre a nízkej strate vedenia.

Prevádzkové charakteristiky ETO v polovodičovom ističi

V porovnaní s elektromechanickými rozvádzačmi môžu polovodičové vypínače poskytnúť výhody v oblasti životnosti, funkčnosti a rýchlosti. Počas prechodného vypínania môžeme pozorovať prevádzkové charakteristiky an Spínač napájania ETO polovodiča .

Aplikácia ETO

Reverzné vodivé tyristory alebo RCT

Normálny vysokovýkonný tyristor sa líši od reverzného vodivého tyristora (RCT). RCT nie je schopný vykonať reverzné blokovanie kvôli reverznej dióde. Ak použijeme voľnobežku alebo reverznú diódu, bude to pre tieto typy zariadení výhodnejšie. Pretože dióda a SCR nikdy nebudú viesť a súčasne nemôžu produkovať teplo.

Symbol RCT

Aplikácie

RCT alebo reverzné vodivé tyristory vo frekvenčných meničoch a meničoch používaných v AC ovládač používaním Okruh tlmičov .

Aplikácia v AC kontroléri pomocou Snubberov

Ochrana polovodičové prvky z prepätia je usporiadaním kondenzátorov a odporov paralelne k prepínačom jednotlivo. Takže komponenty sú vždy chránené pred prepätím.

Aplikácia RCT

Obojsmerné tyristory triódy alebo TRIAC

TRIAC je zariadenie na riadenie prúdu a to je a trojpólový polovodič zariadenie. Je odvodený od názvu s názvom Trioda pre striedavý prúd. Tyristory môžu viesť iba jedným smerom, ale TRIAC je schopný viesť oboma smermi. Existujú dve možnosti prepínania krivky striedavého prúdu pre obe polovice - jedna používa TRIAC a druhá je pripojená k sebe pripojeným tyristorom. Na zapnutie jednej polovice cyklu použijeme jeden tyristor a na ovládanie druhého cyklu použijeme reverzne pripojené tyristory.

Triak

Aplikácie

Používa sa v domácich stmievačoch svetla, ovládačoch malých motorov, ovládačoch otáčok elektrického ventilátora, ovládaní malých domácich striedavých napájacích zariadení.

“ohmmeter meria v obvode __________ ”

Aplikácia v domácom stmievači svetla

Použitím sekacích častí Striedavé napätie stmievač svetla bude fungovať. Umožňuje, aby lampa prechádzala iba časťami priebehu. Ak je stlmenie viac ako len rozdelenie krivky, je tiež viac. Jas prevedenej žiarovky bude určovať hlavne prevedený výkon. Typicky sa na výrobu stmievača svetla používa TRIAC.

Aplikácia triaku

Toto je všetko o Typy tyristorov a ich aplikácie . Veríme, že informácie uvedené v tomto článku sú užitočné pre lepšie pochopenie tohto projektu. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto článku alebo pomoc pri implementácii elektrické a elektronické projekty , môžete nás kontaktovať pripojením v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aké sú typy tyristorov?

Fotografické úvery: