Tyristor: princip činnosti. Klasifikace tyristorů

Princip činnosti tyristorů

Popis

Na prstech principu fungování tyristoru lze vysvětlit následující: klíče vedou proud pouze v dopředném směru. A v uzavřené poloze také odolává zpětnému napětí. Struktura zařízení má čtyři vrstvy a tři výstupy:

1. A (anoda).
2. K (katoda).
3. Y (řídicí elektroda).

Výkonné elektronické spínače jsou vybaveny různými ampérem a napětím, které ovlivňují funkčnost a stav prvku. Tyristory jsou schopny pracovat při hodnotách až 5 000 V, 5000 A, pokud frekvence nepřesahuje 1000 Hz.

Přepínání

Princip tyristoru umožňuje pracovat ve dvou dojíždějících oblastech:

1. Přirozené spínání. Objeví se, když zařízení pracuje v obvodu střídavého proudu. Tento proces nastane, když je proud snížen na nulovou pozici.
2. Nucené přepínání. Tento proces lze provést několika způsoby, v závislosti na schématu používaném vývojářem.

Standardním typem nuceného spínání je připojení nabitého kondenzátoru. V takovém okruhu se při zatížení vyskytují proudové kmity.

Způsoby vypnutí a zapnutí

Princip fungování tyristoru umožňuje použít několik způsobů nuceného spínání. Mezi ně patří:

1. Použití kondenzátoru s obrácenou polaritou. Může být aktivován v okruhu pomocí pomocného prvku. Poté se provádí vypouštění do hlavního tyristoru, v důsledku čehož proud směřující proti přímému napětí zajistí jeho snížení až do nulové polohy. Přístroj se vypne, což je způsobeno jeho charakteristickými vlastnostmi.
2. Připojení LC řetězců. Vypouští se fluktuacemi a zajišťují setkání s pracovním a výbojovým proudem. Po vyvažování se tyristor vypne. V konečné fázi se proud z oscilačního obvodu pohybuje přes tyristor na polovodičovou diodu. Během tohoto procesu se na zařízení aplikuje určité napětí, které se rovná modulu s hodnotou diody.

Princip činnosti tyristoru v DC obvodech

Standardní přístroj je aktivován aplikací proudu na zkušební kabel. Musí být pozitivní, pokud jde o katodu. Průtok přechodných toků závisí na typu zatížení, jeho amplitudě a rychlosti vstřiku pulzního proudu. Kromě toho je důležitý teplotní režim polovodičového krystalu, stejně jako aplikované napětí v tyristorových obvodech. Parametry obvodu přímo závisí na použitém typu polovodiče.

V okruhu umístění tyristoru není intenzivní nárůst rychlosti nárůstu napětí povoleno. Dosáhne se hodnoty, které zajistí spontánní deaktivaci zařízení i bez přítomnosti signálu v řídicím systému. Zároveň musí být udržována vysoká charakteristika řídicí jednotky synchronně.

Variabilní obvod: princip činnosti tyristorů

Princip fungování prvku v tomto případě umožňuje provádět následující činnosti:

1. Aktivujte nebo přerušujte elektrický obvod s aktivním nebo odporovým zatížením.
2. Opravte pracovní a průměrný proud, který dodává zátěž. To je možné nastavením vrcholu řídícího zdroje.
3. Vzhledem k tomu, že tyristory vedou proud v jednom směru, ve střídavých obvodech bude zapotřebí použití paralelního zapojení. Provozní a průměrné hodnoty napětí se mohou měnit v důsledku změny napájecího signálu přístroje. V každém případě musí síla prvku odpovídat prezentovaným parametrům.

Modulace šířky fází a impulzů

Způsoby přepínání tyristorů rovněž zajišťují fázovou regulaci. V tomto případě se regulace zatížení provádí nastavením fázových úhlů. Uměle komutace je dostupná pomocí speciálních obvodů nebo plně uzamykatelných analogů. Tímto způsobem jsou tyristory výhodně vyráběny pro nabíjecí zařízení s možností nastavit proud proudů odpovídající nabíjení baterie.

Modulace šířky impulsu (PWM) funguje takto:

• Při otevření tyristoru je vyslán řídící signál.
• V tomto případě jsou přechody otevřené a na nákladové části se objevuje určité napětí.
• Při zavírání prvku se řídící signál nepřenáší, což zajišťuje, že proud je přiveden přes zařízení.

Za zmínku stojí, že ve fázovém řízení není aktuální křivka sinusová, mění se průběh napětí. V tomto případě dochází k narušení fungování spotřebních prvků, které jsou citlivé na vysokofrekvenční rušení. Změna hodnoty na požadovanou hodnotu umožňuje speciální regulátor.

Odrůdy

Existuje několik typů tyristorů (princip fungování "figuríny" je popsán výše). Používají se v nabíječkách, přepínačích, ovládání hlasitosti. Přidejte následující úpravy:

• Optotiristor. Používá polovodič, obzvláště citlivý na světlo, v obvodu. Přístroj je řízen dodávkou světelného toku.
• Tyristorová dioda. Zařízení je vybaveno aktivní paralelně připojenou diodou.
• Dinistor. Může být přeměněn na režim plné vodivosti (při překročení jmenovitého napětí).
• Triak. Skládá se z páru tyristorů, které mají protiparalelní spojení.
• Tyristor střídače. Má vysokou komutativní rychlost až 50 μs.
• Prvky s tranzistorem s efektem pole. Práce na typu polovodičů s kovovým oxidem.

Charakteristiky

Zvažte parametry a princip fungování tyristoru KU202H:

• Mezní napětí je 400 V.
• Trvalý / opakovaný pulsní proud je 30/10 A.
• Napětí v otevřeném režimu je 1,5 V.
• Indikátor pracujícího stejnosměrného proudu je 4 mA.
• Otevírací proud na řídicí jednotce je 200 mA.
• Maximální přírůstková rychlost v uzavřené poloze je 5 V / μs.
• Doba zapnutí / vypnutí je 10/100 μs.

Přístroj pracuje podle standardního schématu pro blokování tyristorů. Jeho analogy jsou 1Н4202, ВТХ32 С100, КУМ202М.

Výstavba

Čtyřvrstvá konfigurace tyristorů je odlišuje od analogů úplnou ovladatelností prvku. Ampér a napětí v dopředném směru proudu jsou podobné jako u běžných tyristorů. Uvažovaná zařízení však mohou přenášet významné napětí. Možnosti zamykání pro velké zpětné napětí pro uzamčené prvky nejsou k dispozici. V této souvislosti je zapotřebí její agregace s paralelním paralelním diodovým polovodičem.

Významný pokles přímých napětí je hlavní charakteristický rys uzamykatelného tyristoru. Chcete-li ji vypnout, je nutné dodat výkonnému impulznímu proudu řídícímu výstupu. V tomto případě by doba trvání impulsu měla být co nejmenší (od 10 do 100 μs). Záporný poměr s jednosměrným proudem je 1/5. Výsledný rozdíl v omezujícím napětí uvažovaného zařízení je o 25% nižší než u konvenčního analogu.

Na závěr

Zvažovali jsme klasifikaci tyristorů a jejich vlastností. Můžeme vyvodit následující závěr: tato zařízení jsou zařízení, která jsou relevantní pro míry nárůstu dopředného napětí a proudu. Pro tyristory je charakteristický tok zpětných proudů, který umožňuje rychlé snížení hodnoty obvodu na nulu. Pro ochranu prvků by se měly používat různé schémata, které umožňují ochranu jednotky před vysokým napětím v dynamickém režimu.