Tiristor - elektronička komponenta izrađena na osnovi poluvodičkih materijala, može se sastojati od tri ili više pn spojeva i ima dva stabilna stanja: zatvoreno (niska vodljivost), otvoreno (velika vodljivost).

Ovo je suha formulacija, koja za one koji tek počinju svladati elektrotehniku, apsolutno ne znači ništa. Analizirajmo princip djelovanja ove elektroničke komponente za obične ljude, da tako kažem, za lutke i gdje se ona može primijeniti. U stvari, to je elektronički analogni prekidači koji koristite svakodnevno.

Postoje mnoge vrste ovih elemenata koji imaju različite karakteristike i imaju različitu primjenu. Razmotrite uobičajeni tiristor s jednim radom.

Način označavanja na dijagramima prikazan je na slici 1.

Elektronski element ima sljedeće zaključke:

  • anoda - pozitivan zaključak;
  • katoda - negativan zaključak;
  • upravljačka elektroda G.

Princip rada tiristora

Glavna primjena ove vrste elemenata je stvaranje na njihovoj osnovi energetskih tiristorskih sklopki za prebacivanje visokih struja i njihovo reguliranje. Uključivanje se vrši signalom koji se prenosi na upravljačku elektrodu. Istodobno, element nije u potpunosti kontroliran, a za njegovo zatvaranje potrebno je primijeniti dodatne mjere koje će osigurati da napon padne na nulu.

Ako kažemo kako tiristor djeluje na jednostavan način, onda, analogno s diodom, može voditi struju samo u jednom smjeru, tako da kada ga spajate, morate promatrati ispravnu polarnost . Kad se napon primjeni na anodu i katodu, ovaj će element ostati zatvoren sve dok se na upravljačku elektrodu ne primijeni odgovarajući električni signal. Sada, bez obzira na prisutnost ili odsutnost kontrolnog signala, neće promijeniti svoje stanje i ostati je otvoren.

Uvjeti zatvaranja tiristora:

  1. Uklonite signal s upravljačke elektrode;
  2. Smanjite napon na katodi i anodi na nulu.

Za AC mreže, ispunjenje ovih uvjeta ne uzrokuje posebne poteškoće. Sinusoidni napon, mijenjajući se od jedne amplitudne vrijednosti do druge, smanjuje se na nulu, a ako u ovom trenutku nema kontrolnog signala, tiristor će se zatvoriti.

U slučaju upotrebe tiristora u istosmjernim krugovima za prisilno prebacivanje (zatvaranje tiristora) koristi se niz metoda, a najčešća je uporaba kondenzatora koji je unaprijed napunjen. Krug s kondenzatorom povezan je s upravljačkim krugom tiristora. Kad se kondenzator priključi na krug, doći će do pražnjenja tiristora, struja pražnjenja kondenzatora bit će usmjerena suprotno istoj struji tiristora, što će dovesti do smanjenja struje u krugu na nulu, a tiristor će se zatvoriti.

Mogli biste pomisliti da upotreba tiristora nije neopravdana, nije li lakše koristiti obični ključ? Ogroman plus tiristora je što vam omogućuje prebacivanje ogromnih struja u krug anoda-katoda uz pomoć zanemarivog upravljačkog signala primijenjenog na upravljački krug. U tom se slučaju ne pojavljuje iskrenje, što je važno za pouzdanost i sigurnost cijelog kruga.

Krug uključivanja

Upravljački krug može izgledati drugačije, ali u najjednostavnijem slučaju tiristorski prekidač u krugu ima oblik prikazan na slici 2.

Na anodu je priključena sijalica L, a pozitivni terminal napajanja GB povezan je s K2 sklopkom, a katoda je povezana s minusom.

Nakon napajanja napajanjem K2 prekidača, napon akumulatora bit će primijenjen na anodu i katodu, ali tiristor ostaje zatvoren, lampica ne svijetli. Da biste uključili svjetiljku, potrebno je pritisnuti tipku K1, signal kroz otpor R bit će isporučen na upravljačku elektrodu, tiristorski prekidač promijenit će svoje stanje u otvoreno, a lampica će upaliti. Otpor ograničava struju koja se isporučuje na upravljačku elektrodu. Ponovni pritisak na tipku K1 ne utječe na stanje kruga.

Da biste zatvorili elektronički ključ, trebate odvojiti krug od izvora napajanja pomoću sklopke K2. Ova vrsta elektroničkih komponenata zatvorit će se, a u slučaju smanjenja napona napajanja na anodi do određene vrijednosti, što ovisi o njegovim karakteristikama. Ovako možete opisati kako tiristor djeluje na lutke.

karakteristike

Glavne karakteristike uključuju sljedeće:

  • Najveća dopuštena prednja struja najveća je moguća vrijednost struje otvorenog elementa;
  • Najveća dopuštena obrnuta struja - struja pri maksimalnom povratnom naponu;
  • Napredni napon - pad napona pri maksimalnoj struji;
  • Obrnuti napon - najveća dopuštena vrijednost napona u zatvorenom stanju;
  • Napon uključivanja - najniži napon na kojem se održava operativnost elektroničkog uređaja;
  • Minimalna i maksimalna struja upravljačke elektrode;
  • Najveće dopušteno odbacivanje snage

Razmatrani elementi, osim elektroničkih tipki, često se koriste u regulatorima snage koji vam omogućuju da promijenite napajanje na opterećenje mijenjanjem prosječnih i efektivnih vrijednosti izmjenične struje. Jačina struje regulirana je promjenom momenta dovoda signala otvaranja u tiristor (promjenom kuta otvaranja). Kut otvaranja (regulacija) je vrijeme od početka polukruga do otvaranja tiristora.

Vrste podataka elektroničkih komponenata

Postoji mnogo različitih vrsta tiristora, ali najčešći, pored ovih koje smo ispitali, su sljedeći:

  • dinistor - element čija se izmjena događa kada se postigne određena vrijednost napona koji se primjenjuje između anode i katode;
  • trijak;
  • opto-tiristor, čije se prebacivanje vrši svjetlosnim signalom.

triacs

Želio bih se detaljnije zaustaviti na trijacima. Kao što je spomenuto ranije, tiristori mogu provoditi struju samo u jednom smjeru, tako da kada su ugrađeni u krug izmjenične struje, ovaj krug regulira jedan pola ciklus mrežnog napona. Za reguliranje oba perioda potrebno je paralelno ugraditi još jedan tiristorski kontra ili primijeniti posebne sklopove pomoću moćnih dioda ili diodnih mostova. Sve to komplicira krug, što ga čini nezgrapnim i nepouzdanim.

Ovdje je za takve slučajeve izumljen triac. Razgovarajmo o njemu i principu rada za lutke. Glavna razlika između triaka od gornjih elemenata je sposobnost prolaska struje u oba smjera. U stvari, to su dva tiristora s zajedničkim upravljanjem, spojena kontra paralelno (Sl. 3 A).

Grafički simbol za ovu elektroničku komponentu prikazan je na Sl. 3 V. Treba imati na umu da neće biti ispravno nazivati ​​anode i katode vodiča napajanja, jer se struja može provoditi u bilo kojem smjeru, stoga su označeni T1 i T2. Upravljačka elektroda označena je G. Da bi se triac otvorio, potrebno je primijeniti upravljački signal na odgovarajući izlaz. Uvjeti za triac iz jednog stanja u drugo i obrnuto u izmjeničnim mrežama ne razlikuju se od gore opisanih kontrolnih metoda.

Ova vrsta elektroničkih komponenata koristi se u proizvodnom sektoru, kućanskim aparatima i električnim alatima za glatku regulaciju struje. Ovo je upravljanje elektromotorima, grijaćim elementima, punjačima.

Zaključno želim reći da i tiristori i trijaci, koji provode značajne struje, imaju vrlo skromne veličine, dok se u njihovom slučaju oslobađa znatna toplinska snaga. Jednostavno rečeno, vrlo su vrući, stoga, kako bi zaštitili elemente od pregrijavanja i toplotnog raspada, koristi se hladnjak, što je u najjednostavnijem slučaju aluminijski radijator.

Kategorija:

Tehnologije