Thyristorer er hvad? Tyristors funktion og karakteristika

Thyristorer er strøm elektroniske nøgler,lykkedes ikke helt. Ofte i tekniske bøger kan du se et andet navn på denne enhed - en enkeltoperationstyristor. Med andre ord, under indflydelse af et styresignal, er det oversat til en tilstand - en ledende stat. Hvis det skal specificeres, indeholder det en kæde. For at slukke det, er det nødvendigt at oprette særlige forhold, der sikrer en nedgang i fremadgående strøm i kredsløbet til nul.

Funktioner tyristorer

Thyristor-switche udfører elektrisk strømKun i fremadgående retning og i lukket tilstand modstår det ikke kun den direkte, men også den tilbagespolede spænding. Tyristorens struktur er fire-lags, der er tre konklusioner:

1. Anode (angivet ved bogstavet A).
2. Katode (bogstav C eller K).
3. Kontrolelektrode (Y eller G).

Thyristorer har en hel familie af volt-ampereegenskaber, de kan bruges til at bedømme elementets tilstand. Thyristorer er meget kraftige elektroniske kontakter, de er i stand til at skifte kredsløb, hvor spændingen kan nå 5000 volt, og den aktuelle styrke er 5000 ampere (frekvensen overstiger ikke 1000 Hz).

Thyristor-drift i DC-kredsløb

En konventionel tyristor tændes ved at tilføre en strømpuls til kontroludgangen. Desuden skal det være positivt (med hensyn til katoden). Varigheden af ​​forbigående belastningsafhængig karakter (induktiv, aktiv), amplituden og stigningshastigheden af ​​strømimpulsen i styrekredsen, temperaturen af ​​halvlederkrystaller og den påtrykte spænding og strøm kredsløb tilgængelige tyristorer. Karakteristika kredsløb er direkte afhængig af arten af ​​halvlederelementet.

I kredsløbet, hvor tyristoren er placeret,Forekomsten af ​​en høj spændingsstigning er uacceptabel. Nemlig den værdi, som elementet tænder spontant på (selvom der ikke er noget signal i styrekredsløbet). Men samtidig skal styresignalet have en meget høj hældning af karakteristikken.

Måder at slukke

Der er to typer kommutering af tyristorer:

1. Naturlig.
2. Tvunget.

Og nu mere om hver slags. Det naturlige forekommer, når tyristoren virker i en vekselstrømskreds. Og denne skift sker, når strømmen falder til nul. Men du kan implementere tvungen omskiftning på mange forskellige måder. Hvilken slags tyristor kontrol at vælge, for at løse ordningsdesigneren, men det er værd at tale om hver type separat.

Den mest karakteristiske måde for obligatoriskSkift er forbindelsen til en kondensator, der er blevet forladet med en knap (nøgle). LC kredsløbet er inkluderet i tyristor kontrol kredsløb. Denne kæde indeholder også en fuldt opladet kondensator. Under den forbigående proces forekommer aktuelle udsving i belastningskredsløbet.

Metoder til tvungen omskiftning

Der er flere flere typer tvungetskift. Ofte anvendes et kredsløb, hvori en omskiftningskondensator med omvendt polaritet anvendes. For eksempel kan denne kondensator forbindes til kredsløbet ved hjælp af en hjælpedyristor. Dette vil udløb til den vigtigste (arbejdende) tyristor. Dette vil resultere i, at kondensatoren strøm rettet mod jævnstrømmen vigtigste thyristor, vil reducere strømmen i kredsløbet ned til nul. Derfor vil tyristoren lukke af. Dette sker af den grund, at tyristorenheden har sine egne egenskaber, som kun er karakteristiske for den.

Der er også kredsløb, der forbinderLC kæder. De er afladet (og med udsving). I begyndelsen strømmer udløbsstrømmen mod arbejderen, og efter udligning af deres værdier slukker tyristoren. Derefter strømmer strømmen fra det oscillerende kredsløb gennem tyristoren til halvlederdioden. På samme tid, så længe strømmen strømmer, påføres en spænding på tyristoren. Det er modulo svarende til spændingsfaldet over dioden.

Thyristor operation i AC kredsløb

Hvis tyristoren er inkluderet i vekselstrømskredsløbet, kan følgende operationer udføres:

1. Aktiver eller deaktiver det elektriske kredsløb med aktiv resistiv eller aktiv belastning.
2. Ændre gennemsnittet og den aktuelle værdi af den strøm, der passerer gennem belastningen, takket være evnen til at justere tidspunktet for styresignalet.

Thyristor nøgler har en funktion -de udfører nuværende i kun én retning. Hvis det er nødvendigt at bruge dem i vekselstrømskredsløb, er det derfor nødvendigt at anvende modparallell inklusion. Faktiske og gennemsnitlige nuværende værdier kan variere på grund af det faktum, at timingen af ​​signalet til tyristorerne er forskellig. Samtidig skal tyristorens kraft opfylde minimumskravene.

Fase kontrolmetode

Med en fase kontrol metode med kommutationtvunget type, belastningen justeres ved at ændre vinklerne mellem faser. Kunstig kommutation kan ske ved hjælp af specielle kredsløb, eller det er nødvendigt at bruge fuldt kontrollerede (låste) tyristorer. På deres grundlag er der som regel opbygget en oplader på en tyristor, som gør det muligt at regulere strømmen afhængigt af opladningen af ​​batteriet.

Pulsbredde kontrol

Det kaldes også sin PWM modulering. Under åbningen af ​​tyristorerne anvendes et styresignal. Overgange er åbne, og der er spænding på lasten. Under lukning (under hele forbigående proces) gives der ikke noget styresignal, derfor udfører tyristorer ikke strøm. Når fasekontrollen udføres, er den nuværende kurve ikke sinusformet, formen af ​​forsyningsspændingssignalet ændres. Følgelig er der også en forstyrrelse i forbrugernes arbejde, som er følsomme for højfrekvent interferens (uforenelighed opstår). Enkelt design har en regulator på tyristoren, som uden problemer vil tillade at ændre den nødvendige værdi. Og du behøver ikke bruge massive LATR'er.

Thyristorer, låsbar

Thyristorer er meget kraftfulde elektroniske nøgler,De bruges til at skifte højspændinger og strømme. Men de har en stor ulempe - ledelsen er ufuldstændig. Og mere specifikt manifesteres dette af, at for at slukke for tyristoren, er det nødvendigt at skabe betingelser, hvorunder fremadgående strømmen vil falde til nul.

Det er denne funktion, der pålægger noglebegrænsninger i brugen af ​​tyristorer, og komplicerer også kredsløbene baseret på dem. For at slippe af med disse ulemper er der udviklet specielle tyristor designs, som er låst med et signal fra en kontrolelektrode. De kaldes to operative eller låsbare tyristorer.

Låst Thyristor Design

4-lags struktur af r-p-p-p y thyristorerhar sine egne egenskaber. De giver dem forskelle fra konventionelle tyristorer. Det handler nu om elementets komplette styrbarhed. Den strømspændingskarakteristik (statisk) for den fremadgående retning er den samme som for de almindelige thyristorerne. Det er bare en direkte strøm, thyristor kan passere meget mere i værdi. Men blokerer høj spærrespænding funktion i aflåste tyristorer er ikke givet. Derfor må det være forbundet i anti-parallel med halvlederdiode.

Det karakteristiske træk ved en låsbar tyristor -dette er et markant fald i direkte påvirkninger. For at gøre en tur er det nødvendigt at anvende en kraftig strømimpuls (negativ i forholdet 1: 5 til strømstrømmen) til kontrolterminalen. Men kun pulsens varighed skal være så lille som muligt - 10 ... 100 μs. Låste tyristorer har en lavere værdi af begrænsningsspændingen og strømmen end de konventionelle. Forskellen er ca. 25-30%.

Typer af tyristorer

Ovenfor betragtede vi låst, men der erder er mange flere typer af halvleder tyristorer, som også er værd at nævne. I forskellige designs (opladere, kontakter, strømstyringer) anvendes visse typer tyristorer. Et sted er det nødvendigt, at kontrollen udføres ved at forsyne en strøm af lys, så en optiothyristor anvendes. Dens særegenhed ligger i, at en halvlederkrystal, der er følsom for lys, anvendes i styrekredsløbet. Parametrene af tyristorer er forskellige, alle har deres egen karakteristika, som kun er karakteristiske for dem. Derfor er det nødvendigt i det mindste generelt at forestille sig, hvilke former for disse halvledere der findes, og hvor de kan anvendes. Så her er hele listen og de vigtigste funktioner i hver type:

1. Diode-thyristor. Tilsvarende af dette element er en tyristor, til hvilken der er forbundet en modparallel halvlederdiode.
2. Dinistor (diode thyristor). Det kan gå i en tilstand af total ledningsevne, hvis et bestemt spændingsniveau overskrides.
3. Triac (symmetrisk tyristor). Dens ækvivalente er to tyristorer forbundet i modsat retning.
4. Thyristor inverterens højhastighed afviger høj kommutationshastighed (5 ... 50 μs).
5. Thyristorer med FET kontrol. Det er ofte muligt at finde designs baseret på MOSFETs.
6. Optiske tyristorer, som styres af lysstrømme.

Implementering af element sikkerhed

Thyristorer er enheder, der er kritiske forsatser for stigning i likestrøm og fremspænding. For dem, som for halvlederdioderne, kendetegnet ved fænomenet strømmen af ​​revers recovery strøm, som er meget hurtigt og skarpt falder til nul, hvilket bidrager til dette sandsynligheden for bølge. Denne overspænding skyldes det faktum, at hurtigt stopper strømmen i alle elementer i kredsløbet, som har induktans (selv ultra lav induktans karakteristisk for konstruktionen - trådene, spor kort). At gennemføre den nødvendigt at bruge forskellige ordninger til at tillade dynamiske tilstande beskytte mod høje spændinger og strømme beskyttelse.

Som regel er kildeets induktive modstandsdygtighedspænding, som er inkluderet i en tyristor kredsløb drift, har en sådan værdi, at det er mere end nok til at sikre, at ingen yderligere indbefatte nogle ekstra kredsløb induktans. Af denne grund i praksis ofte anvendte kæde formation skifte sti, som signifikant reducerer hastigheden og niveauet af stigning i kredsløbet, når thyristoren er slukket. Kapacitiv-Resistive kæde oftest bruges til disse formål. De omfatter en tyristor parallelt. Der er en hel del typer af kredsløb modifikationer af sådanne kredsløb, såvel som teknikker til deres beregning, parametre til drift af thyristorer i forskellige tilstande og betingelser. Men kæden dannelse sti skifte turn-off thyristor er den samme som af transistorer.