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Tiristori – che cosa è questo? Il principio di funzionamento e le caratteristiche di tiristori

Tiristori – Un potere interruttori elettronici controllati da incompleta. Spesso, libri tecnici, si può vedere un altro nome di questo dispositivo – single-purpose tiristore. In altre parole, sotto l'influenza di un segnale di controllo, viene trasferita uno stato – conduzione. Se più specifici, include una catena. Che era spento, è necessario creare condizioni particolari che forniscono cadere corrente nel circuito a zero.


Caratteristiche tiristori

chiavi tiristori conducono elettricità solo nella direzione in avanti, e può sopportare non solo direttamente nella posizione chiusa, ma la tensione inversa. La struttura del tiristore a quattro strati, ci sono tre conclusioni:

  1. L'anodo (indicata con la lettera A).
  2. Il catodo (lettera C o K).
  3. L'elettrodo di gate (U o G).

In tiristori hanno una intera famiglia di caratteristiche corrente-tensione, possono essere utilizzati per giudicare lo stato dell'elemento. Tiristori – molto potenti di chiavi elettroniche, sono in grado di effettuare circuiti di commutazione, una tensione può raggiungere 5000 volt e l'amperaggio – 5000 ampere (la frequenza non è maggiore di 1000 Hz).

tiristori di lavoro in DC

tiristore normale viene attivato fornendo un impulso di corrente al terminale di controllo. Inoltre, dovrebbe essere positivo (rispetto al catodo). La durata della natura dipendente carico transitorio (induttivo, attivo), l'ampiezza e la velocità di salita dell'impulso di corrente nel circuito di controllo, la temperatura del cristallo semiconduttore e la tensione applicata e corrente del circuito tiristori disponibili. Circuito caratteristiche è direttamente dipendente dal tipo di elemento semiconduttore.

In tale circuito, in cui il tiristore è inaccettabilmente elevato tasso di occorrenza di incremento della tensione. Vale a dire, tale valore in cui l'elemento di commutazione spontanea (anche se nessun segnale nel circuito di controllo). Ma allo stesso tempo del segnale di comando deve essere molto elevata pendenza.

modi off

Due tipi di commutazione tiristori sono:

  1. Naturale.
  2. Forzata.

E ora più in dettaglio su ciascuna. Naturale sorge quando il tiristore opera in corrente alternata. E lo fa commutazione quando la corrente scende a zero. Ma per effettuare la commutazione forzata può essere un sacco di modi diversi. Quale controllo tiristore per selezionare uno sviluppatore per risolvere il circuito, ma dovrebbe parlare di ogni tipo separatamente.

Il modo più tipico è quello di collegare il condensatore di commutazione forzata che è stata caricata in anticipo utilizzando un pulsante (chiave). LC-circuito è incluso nel circuito di controllo tiristore. Questa catena contiene un condensatore completamente carica. fluttuazioni transitorie si verificano nel circuito di carico di corrente.

commutazione Metodi forzata

Ci sono diversi tipi di commutazione forzata. Spesso utilizzato circuito, che utilizza un condensatore di commutazione avente una polarità invertita. Ad esempio, il condensatore può essere commutato nel circuito per mezzo di un tiristore ausiliario. Ciò farà sì che il discarico al (lavoro) tiristore primario. Ciò comporterà che la corrente del condensatore rivolta verso la corrente tiristore principale diretto, ridurrà la corrente nel circuito fino a zero. Di conseguenza, ci sarà spento tiristore. Ciò accade per la ragione che il dispositivo tiristore ha le proprie caratteristiche uniche a lui.

Ci sono anche schemi in cui catena LC-collegato. Essi vengono scaricati (e con variazioni). All'inizio della corrente di scarica che scorre verso il lavoratore, ei loro valori dopo la regolazione è spento tiristore. Dopo catena di corrente oscillatoria fluisce attraverso il tiristore nel diodo semiconduttore. Così, finché la corrente scorre verso il tiristore viene applicata una tensione. Si modulo pari alla caduta di tensione sul diodo.

tiristori di lavoro in circuiti AC

Se un tiristore incluso in un circuito AC, può essere effettuato tali operazioni:

  1. Abilitare o disabilitare circuito elettrico con attivo resistivo o carico resistivo.
  2. Variazione media e rms corrente che passa attraverso il carico, con la capacità di controllare un segnale di controllo di alimentazione.

In tasti tiristori, c'è una caratteristica – conducono corrente in una sola direzione. Di conseguenza, se i circuiti necessari per utilizzare corrente alternata, occorre applicare collegamento contro-parallelo. valori correnti e medi possono variare a causa del fatto che il tempo del segnale sulle diverse tiristori. In questo caso, la potenza tiristore deve soddisfare i requisiti minimi.

Il metodo di controllo di fase

Quando il controllo di tipo metodo di fase con regolazione del carico commutazione forzata avviene variando gli angoli tra le fasi. commutazione artificiale può essere fatto per mezzo di speciali circuiti, oppure è necessario utilizzare un completamente gestiti tiristori (con serratura). Sulla loro base, di solito fatta tiristore caricabatterie per cellulari, che permette di regolare la forza della corrente , a seconda del livello di carica della batteria.

controllo di larghezza di impulso modulata

E 'chiamata anche la modulazione PWM. Durante l'apertura del segnale di controllo fornito ai tiristori. Transizioni sono aperti, e ha una tensione di carico. Durante la chiusura (durante l'intero processo di transizione) viene alimentato un segnale di controllo, quindi tiristori non conducono corrente. Nell'attuazione del controllo di fase curva corrente non è sinusoidale, un cambiamento nella forma del segnale di tensione. Di conseguenza, v'è anche disturbare i consumatori che sono sensibili ai disturbi ad alta frequenza (appare incompatibilità). disegno semplice ha un regolatore tiristore, che consentono nessun problema per cambiare il valore desiderato. E non è necessario applicare massiccia Latro.

tiristori bloccabili

Tiristori – questo è un potente interruttori elettronici utilizzati per la commutazione elevate tensioni e correnti. Ma ci hanno un difetto enorme – controllo incompleto. E se specificatamente, risulta che per spegnere il tiristore è necessario creare condizioni in cui la corrente continua sarà ridotto a zero.

E 'questa caratteristica impone alcune restrizioni sull'uso dei tiristori, e complica il circuito basata su di essi. Per eliminare tali inconvenienti, il disegno speciale dei tiristori, che sono chiusi segnale su un elettrodo di controllo sono stati sviluppati. Essi sono chiamati dvuhoperatsionnymi, o bloccati, tiristori.

Il design del tiristore turn-off

struttura a quattro strati di p-n-p-n dal tiristore ha le proprie caratteristiche. Danno loro diverso da tiristori convenzionali. Si va ora all'elemento pieno controllo. La caratteristica corrente-tensione (statica) per la direzione in avanti è la stessa di quella dei tiristori ordinari. Qui ci sono solo un tiristore corrente diretta può trasmettere molto di più per valore. Ma bloccando alta funzione tensione inversa a tiristori bloccati non è fornito. Pertanto, deve essere collegato in antiparallelo con il diodo semiconduttore.

Una caratteristica del tiristore spegnimento gate – un calo significativo tensioni in avanti. Per scollegare, il deposito deve essere emesso al controllo di un potente impulso di corrente (negativo, in un rapporto di 1: 5 per un valore di corrente diretta). Ma solo la larghezza di impulso dovrebbe essere il più piccolo possibile – 10 … 100 ms. tiristori bloccabili hanno un valore limite inferiore di tensione e corrente del solito. La differenza è di circa il 25-30%.

tipi di tiristori

Sono stati considerati serratura, ma ci sono ancora molti tipi di tiristori a semiconduttore, che sono anche degni di nota. Nelle più diverse costruzioni (caricatori, interruttori, regolatori di potenza) utilizzano certi tipi di tiristori. Da qualche richiesta per controllare eseguita alimentando il flusso luminoso, quindi, utilizzata optotiristors. La sua caratteristica è che il cristallo semiconduttore è utilizzato nel circuito di controllo, che è sensibile alla luce. Parametri tiristori sono diverse, tutte le caratteristiche che sono unici per loro. Pertanto è necessario, almeno nell'idea generale di ciò che tipi di semiconduttori, ci sono e dove possono essere utilizzati. Così, ecco l'intero elenco e le principali caratteristiche di ogni tipo:

  1. Diodo-tiristore. Equivalente a questo elemento – il tiristore è collegato in diodo semiconduttore antiparallelo.
  2. diodo Shockley (diodo tiristore). Si può andare in uno stato di piena conduzione, se superano un certo livello di tensione.
  3. Triac (sym tiristore). Equivalente – due tiristori incluse in anti-parallelo.
  4. inverter thyristor differisce veloce velocità di commutazione (5 … 50 ms).
  5. Tiristori controllo FET. Spesso è possibile trovare la costruzione basata su transistor MOS.
  6. tiristori ottici, che controlla il flusso di luce.

L'implementazione dell'elemento di sicurezza

Tiristori – sono dispositivi che sono critici per la velocità di aumento di tensione e corrente in avanti in avanti. Per loro, come per i diodi a semiconduttore, caratterizzato dal fenomeno del flusso di corrente di recupero inverso, che è molto veloce e bruscamente scende a zero, aggiungendo a questo il rischio di sovratensione. Questa sovratensione è dovuto al fatto che arresta rapidamente la corrente a tutti gli elementi del circuito, che hanno induttanza (anche ultra bassa induttanza caratteristica del complesso – i fili, carta traccia). Per implementare la protezione necessaria per utilizzare vari schemi per consentire modi dinamici proteggono contro le alte tensioni e correnti.

Normalmente, l'impedenza induttiva della sorgente di tensione, che è incluso in un circuito operativo tiristore, ha un valore tale che sia più che sufficiente per garantire che includere qualche induttanza circuito supplementare oltre. Per questo motivo, in pratica utilizzata frequentemente formazione catena percorso che riduce significativamente la velocità e il livello di picchi circuito quando il tiristore è spento commutazione. chain capacitivo-resistivo più spesso utilizzato per questi scopi. Essi comprendono un tiristore in parallelo. Ci sono alcuni tipi di modifiche circuitali di tali circuiti, nonché tecniche di calcolo, i parametri per il funzionamento dei tiristori in varie modalità e condizioni. Ma il percorso formazione catena accensione spegnimento tiristore è la stessa di quella dei transistori.