Kereskedelemben az első tirisztoros eszközöket 1956-ban adták ki. Egy kis eszközzel a tirisztor nagy mennyiségű feszültséget és energiát képes vezérelni. A fényerő-szabályozók, az elektromos teljesítményszabályozás és a elektromos motor fordulatszám-szabályozása . Korábban a tirisztorokat használták áramváltásként a készülék kikapcsolásához. Valójában egyenáramot vesz fel, így nagyon nehéz alkalmazni a készüléket. De most, a vezérlő kapujel használatával az új eszközök be- és kikapcsolhatók. A tirisztorok teljesen be- és kikapcsolhatók. De a tranzisztor a be- és kikapcsolási állapot között van. Tehát a tirisztort kapcsolóként használják, és nem alkalmas analóg erősítőként. Kérjük, kövesse a linket: Tirisztoros kommunikációs technikák a teljesítményelektronikában

Mi az a tirisztor?

A tirisztor egy négyrétegű félvezető eszköz, P és N típusú anyaggal. Amikor egy kapu kiváltó áramot kap, akkor addig kezd vezetni, amíg a tirisztoros eszköz feszültsége előre nem esik. Tehát ilyen körülmények között bistabil kapcsolóként működik. A két vezeték nagy árammennyiségének szabályozásához meg kell terveznünk egy három vezetékes tirisztort úgy, hogy a kis áramot ehhez az áramhoz egyesítjük. Ezt a folyamatot kontroll ólomnak nevezik. Ha a két vezeték közötti potenciálkülönbség meghibásodott feszültség alatt van, akkor a készülék bekapcsolásához kétvezetékes tirisztort használnak.

Tirisztor

Tirisztor áramkör szimbóluma

A tirisztor áramkörének szimbóluma az alábbiakban látható. Három terminálja van, anód, katód és kapu.

TRIAC szimbólum

A tirisztorban három állapot van

Fordított blokkolási mód - Ebben az üzemmódban a dióda blokkolja az alkalmazott feszültséget.
Előre blokkolási mód - Ebben az üzemmódban az irányban alkalmazott feszültség diódát vezet. De a vezetés itt nem fog bekövetkezni, mert a tirisztor nem vált be.
Előre vezető mód - A tirisztor beindult, és az áram addig áramlik a készüléken, amíg az előremenő áram el nem éri a „Holding current” néven ismert küszöbértéket.

Tirisztor réteg diagram

A tirisztor háromból áll p-n csomópontok nevezetesen J1, J2 és J3. Ha az anód pozitív potenciálban van a katódhoz viszonyítva, és a kapu terminálja nem vált ki semmilyen feszültséget, akkor J1 és J3 előrefeszített állapotban lesz. Míg a J2 csomópont fordított torzítás alatt áll. Tehát a J2 csomópont kikapcsolt állapotban lesz (vezetésre nem kerül sor). Ha az anód és a katód feszültségének növekedése meghaladja a V-t_BO(Meghibásodási feszültség), akkor lavina meghibásodás következik be a J2 esetében, majd a tirisztor ON állapotban van (vezetni kezd).

Ha egy V_G (Pozitív potenciál) alkalmazzák a kapu terminált, majd a J2 csomópontban egy meghibásodás történik, amely alacsony értékű lesz V_HA . A tirisztor ON állapotba kapcsolhat a megfelelő érték kiválasztásával V_G .Lavinabontási körülmények között a tirisztor folyamatosan fog működni a kapu feszültségének figyelembevétele nélkül, amíg és amíg,

A potenciális V_HAeltávolítják vagy
A tartóáram nagyobb, mint az eszközön átáramló áram

Itt V_G - Feszültségimpulzus, amely az UJT relaxációs oszcillátor kimeneti feszültsége.

Tirisztor réteg diagram

Tirisztor kapcsoló áramkörök

DC tirisztor áramkör
AC tirisztor áramkör

DC tirisztor áramkör

Az egyenáramú tápellátáshoz a nagyobb egyenáramú terhelések és áram vezérléséhez tirisztort használunk. A tirisztor fő előnye egy egyenáramú áramkörben, mint kapcsoló, nagy áramfelvételt eredményez. A kis kapuáram nagy mennyiségű anódáramot képes vezérelni, ezért a tirisztor árammal működő eszközként ismert.

DC tirisztor áramkör

AC tirisztor áramkör

A váltóáramú tápellátáshoz csatlakoztatva a tirisztor másképp működik, mivel nem azonos az egyenáramú áramkörrel. A ciklus egyik felében a tirisztor váltakozó áramú áramkörként működött, és ennek fordított előfeszített állapota miatt automatikusan kikapcsol.

Tirisztor váltakozó áramkör

A tirisztorok típusai

A be- és kikapcsolási képességek alapján a tirisztorokat a következő típusokba sorolják:

Szilícium-vezérelt tirisztorok vagy SCR-k
A Gate kikapcsolja a tirisztorokat vagy a GTO-kat
Az emitter kikapcsolja a tirisztorokat vagy az ETO-kat
Fordított vezetésű tirisztorok vagy RCT-k
Kétirányú triódus tirisztorok vagy TRIAC-k
A MOS kikapcsolja a tirisztorokat vagy az MTO-kat
Kétirányú fázisvezérelt tirisztorok vagy BCT-k
Gyorsan kapcsolható tirisztorok vagy SCR-k
Fényvezérelt szilícium-vezérelt egyenirányítók vagy LASCR-ek
FET-vezérelt tirisztorok vagy FET-CTH-k
Integrált kapukommutált tirisztorok vagy IGCT-k

E koncepció jobb megértése érdekében itt elmagyarázzuk a tirisztorok néhány típusát.

Szilícium-vezérelt egyenirányító (SCR)

A szilícium-vezérelt egyenirányítót tirisztori egyenirányítónak is nevezik. Ez egy négy rétegű áramvezérlő szilárdtest-eszköz. Az SCR-k csak egy irányban vezethetnek áramot (egyirányú eszközök). Az SCR-eket normálisan kiválthatja a kapu terminálra alkalmazott áram. Ha többet szeretne tudni az SCR-ről. Kérjük, kövesse a linket, ha többet szeretne megtudni a következőkről: SCR oktatóanyag alapjai és jellemzői

A kapu kikapcsolja a tirisztorokat (GTO)

A nagy teljesítményű félvezető eszközök egyik speciális típusa a GTO (kapukapcsoló tirisztor). A kapu terminál vezérli az ON és OFF kapcsolókat.

GTO szimbólum

Ha pozitív impulzus adódik a katód és a kapu kapcsa között, akkor az eszköz bekapcsol. A katód és a kapu sorkapcsai a PN csomópont és a terminálok között viszonylag kis feszültség van. SCR-ként nem megbízható. A megbízhatóság javítása érdekében kis mennyiségű pozitív kapuáramot kell fenntartanunk.

Ha a kapu és a katód kapcsa között negatív feszültségimpulzus lép fel, akkor az eszköz kikapcsol. A kapu katódfeszültség indukálásához az előremenő áram egy részét ellopják, ami viszont az indukált előremenő áram eshet, és a GTO automatikusan átáll blokkoló állapotba.

Alkalmazások

Változtatható fordulatszámú motoros hajtások
Nagy teljesítményű inverterek és tapadás

GTO alkalmazás változó sebességű meghajtón

Az állítható sebességű hajtásnak két fő oka van a folyamatenergia-beszélgetés és a vezérlés. És simább működést biztosít. Ebben az alkalmazásban nagy frekvenciájú, fordított vezetésű GTO áll rendelkezésre.

GTO alkalmazás

Emitter Kapcsolja ki a tirisztort

Az emitter kikapcsolási tirisztora a tirisztor egyik típusa, amely a MOSFET használatával be- és kikapcsol. Ez magában foglalja a a MOSFET és GTO. Két kapuból áll - az egyik kaput bekapcsolásra, egy másik MOSFET soros kaput pedig kikapcsolásra használják.

Emitter Kapcsolja ki a tirisztort

Ha egy 2 kaput valamilyen pozitív feszültséggel kapcsolnak be, akkor az bekapcsolja a MOSFET-et, amely sorba van kötve a PNPN tirisztor katód terminállal. A MOSFET csatlakozik a tirisztor kapu terminál kikapcsol, amikor pozitív feszültséget adtunk az 1. kapura.

A kapu sorkapcsával sorba kapcsolt MOSFET hátránya, hogy a teljes feszültségesés 0,3 V-ról 0,5 V-ra nő, és ennek megfelelő veszteségek.

Alkalmazások

Az ETO eszközt a hibaáram-korlátozóhoz és a szilárdtesthez használják biztosíték nagy kapacitású áramkimaradás, gyors kapcsolási sebesség, kompakt szerkezet és alacsony vezetési veszteség miatt.

Az ETO működési jellemzői szilárdtest-megszakítóban

Az elektromechanikus kapcsolóberendezésekhez képest a szilárdtest-megszakítók előnyöket kínálhatnak az élettartamukban, a funkcionalitásukban és a sebességükben. A tranziens kikapcsolása során megfigyelhetjük az an működési jellemzőit ETO félvezető tápkapcsoló .

ETO alkalmazás

Fordított vezetésű tirisztorok vagy RCT-k

A normál nagy teljesítményű tirisztor különbözik a fordított vezetésű tirisztortól (RCT). Az RCT a fordított dióda miatt nem képes fordított blokkolásra. Ha szabadonfutó vagy fordított diódát használunk, akkor ez előnyösebb az ilyen típusú eszközök számára. Mivel a dióda és az SCR soha nem vezet, és egyidejűleg nem tudnak hőt termelni.

RCT szimbólum

Alkalmazások

RCT vagy fordított vezetésű tirisztor alkalmazások frekvenciaváltókban és váltókban AC vezérlő használva Snubbers áramkör .

Alkalmazás az AC Controllerben a Snubbers használatával

A. Védelme félvezető elemek a túlfeszültségektől a kondenzátorok és az ellenállások párhuzamos elrendezésével a kapcsolókkal külön-külön. Tehát az alkatrészek mindig védettek a túlfeszültségektől.

RCT alkalmazás

Kétirányú triódus tirisztorok vagy TRIAC-k

A TRIAC egy eszköz az áram vezérléséhez és ez a három terminál félvezető eszköz. A váltakozó áramú Triode nevű névből származik. A tirisztorok csak egy irányban képesek vezetni, de a TRIAC mindkét irányban képes vezetni. Kétféle módon lehet váltani az AC hullámformát mindkét fél számára - az egyik a TRIAC-ot használja, a másik pedig a háttal összekapcsolt tirisztorokat használja. A ciklus egyik felének bekapcsolásához egy tirisztort, a másik ciklus működtetéséhez pedig fordítottan kapcsolt tirisztorokat használunk.

Triac

Alkalmazások

Használt háztartási fényszabályozókban, kis motorvezérlőkben, elektromos ventilátor fordulatszám-szabályozókban, kis háztartási váltóáramú elektromos készülékek vezérlésében.

“555 időzítő késleltető áramkör ”

Alkalmazás házi fénytompítóban

Az aprító részek használatával AC feszültség a fénytompító akarat működik. Ez lehetővé teszi, hogy a lámpa csak a hullámforma egyes részein haladjon át. Ha a homály több, mint a hullámforma aprítása, az is több. Főleg az átvitt teljesítmény határozza meg a lámpa fényerejét. Jellemzően a TRIAC-t használják a fénytompító gyártására.

Triac alkalmazás

Ez az egész A tirisztorok típusai és alkalmazásuk . Úgy gondoljuk, hogy az ebben a cikkben megadott információk hasznosak lehetnek a projekt jobb megértéséhez. Ezenkívül a cikkel kapcsolatos bármilyen kérdés, vagy bármilyen segítség a elektromos és elektronikai projektek , nyugodtan fordulhat hozzánk az alábbi megjegyzés részben csatlakozva. Itt egy kérdés az Ön számára, milyen típusú tirisztorok vannak?

Fotók: