Отличие тиристора от симистора: Тиристор и симистор.Способы и схемы управления

Тиристор и симистор.Способы и схемы управления

Тиристор и симистор.Способы и схемы управления

Тиристор — это переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении.
Симиcтop — полупроводниковый прибор, который широко используется в системах, питающихся переменным напряжением. Упрощенно он может рассматриваться как управляемый выключатель.

Тиристоры нашли широкое применение в полупроводниковых устройствах и преобразователях. Различные источники питания, частотные преобразователи, регуляторы, возбудительные устройства для синхронных двигателей и много других устройств строились на тиристорах, а в последнее время их вытесняют преобразователи на транзисторах. Основной задачей для тиристора является включение нагрузки в момент подачи управляющего сигнала. В этой статье мы рассмотрим, как управлять тиристорами и симисторами.

Определение

Тиристор (тринистор) — это полупроводниковый полууправляемый ключ. Полууправляемый — значит, что вы можете только включать тиристор, отключается он только при прерывании тока в цепи или если приложить к нему обратное напряжение.

Он, подобно диоду, проводит ток только в одном направлении. То есть для включения в цепь переменного тока для управления двумя полуволнами нужно два тиристора, для каждой по одному, хотя не всегда. Тиристор состоит из 4 областей полупроводника (p-n-p-n).

Другой подобный прибор называется симистор — двунаправленный тиристор. Его основным отличием является то, что ток он может проводить в обе стороны. Фактически он представляет собой два тиристора соединённых параллельно навстречу друг другу.

Основные характеристики              

Как и любых других электронных компонентов у тиристоров есть ряд характеристик:

1. Падение напряжения при максимальном токе анода (VT или Uос).

2. Прямое напряжение в закрытом состоянии (VD(RM) или Uзс).

3. Обратное напряжение (VR(PM) или Uобр).

4. Прямой ток (IT или Iпр) – это максимальный ток в открытом состоянии.

5. Максимально допустимый прямой ток (ITSM) — это максимальный пиковый ток в открытом состоянии.

6. Обратный ток (IR) — ток при определенном обратном напряжении.

7. Постоянный ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении (ID или Iзс).

8. Постоянное отпирающее напряжение управления (VGT или UУ).

9. Ток управления (IGT).

10. Максимальный ток управления электрода IGM.

11. Максимально допустимая рассеиваемая мощность на управляющем электроде (PG или Pу)

Принцип работы

Когда на тиристор подают напряжение он не проводит ток. Есть два способа включит его – подать напряжение между анодом и катодом достаточное для открытия, тогда его работа ничем не будет отличаться от динистора.

Другой способ – это подать кратковременный импульс на управляющий электрод. Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, хотя на практике эта величина, как и напряжение которое нужно приложить к тиристору зависит от конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже от условий, в которых он работает, таких, например, как температура окружающей среды.

Кроме управляющего тока, есть такой параметр как ток удержания — это минимальный ток анода для удержания тиристора в открытом состоянии.

После открытия тиристора управляющий сигнал можно отключать, тиристор будет открыт до тех пор, пока через него протекает прямой ток и подано напряжение. То есть в цепи переменного тиристор будет открыт в течении той полуволны напряжение которой смещает тиристор в прямом направлении. Когда напряжение устремится к нулю, снизится и ток. Когда ток в цепи упадет ниже величины тока удержания тиристора — он закроется (выключится).

Полярность управляющего напряжения должна совпадать с полярностью напряжения между анодом и катодом, что вы наблюдаете на осциллограммах выше.

Управление симистором аналогично хоть и имеет некоторые особенности. Для управления симистором в цепи переменного тока нужно два импульса управляющего напряжения — на каждую полуволну синусоиды соответственно.

После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения ток через симистор будет протекать до начала второй полуволны, после чего он закроется, как и обычный тиристор. После этого нужно подать еще один управляющий импульс для открытия симистора на отрицательной полуволне. Это наглядно проиллюстрировано на следующих осциллограммах.

Полярность управляющего напряжения должна соответствовать полярности приложенного напряжения между анодом и катодом. Из-за этого возникают проблемы при управлении симисторами с помощью цифровых логических схем или от выходов микроконтроллера. Но это легко решается путем установки симисторного драйвера, о чем мы поговорим позже.

Распространенные схемы управления тиристорами или симисторами

Самой распространенной схемой является симисторный или тиристорный регулятор.

Здесь тиристор открывается после того как на конденсаторе будет достаточная величина для его открытия. Момент открытия регулируется с помощью потенциометра или переменного резистора. Чем больше его сопротивление — тем медленнее заряжается конденсатор. Резистор R2 ограничивает ток через управляющий электрод.

Эта схема регулирует оба полупериода, то есть вы получаете полную регулировку мощности почти от 0% и почти до 100%. Это удалось достичь, установив регулятор в диодном мосте, таким образом регулируется одна из полуволн.

Упрощенная схема изображена ниже, здесь регулируется лишь половина периода, вторая полуволна проходит без изменения через диод VD1. Принцип работы аналогичен.

Симисторный регулятор без диодного моста позволяет управлять двумя полуволнами.

По принципу действия почти аналогична предыдущим, но построена на симисторе с её помощью регулируются уже обе полуволны. Отличия заключаются в том, что здесь импульс управления подаётся с помощью двунаправленного динистора DB3, после того как конденсатор зарядится до нужного напряжения, обычно это 28-36 Вольт. Скорость зарядки также регулируется переменным резистором или потенциометром. Такая схема реализована в большинстве бытовых диммеров.

Интересно:

Такие схемы регулировки напряжения называется СИФУ — система импульсного фазового управления.

На рисунке выше изображен вариант управления симистором с помощью микроконтроллера, на примере популярной платформы Arduino. Симисторный драйвер состоит из оптосимистора и светодиода. Так как в выходной цепи драйвера установлен оптосимистор на управляющий электрод всегда подаётся напряжение нужной полярности, но здесь есть некоторые нюансы.

Дело в том, что для регулировки напряжения с помощью симистора или тиристора нужно подавать управляющий сигнал в определенный момент времени, так чтобы срез фазы происходил до нужной величины. Если наугад стрелять управляющими импульсами — схема работать конечно будет, но регулировок добиться не выйдет, поэтому нужно определять момент перехода полуволны через ноль.

Так как для нас не имеет значения полярность полуволны в настоящий момент времени — достаточно просто отслеживать момент перехода через ноль. Такой узел в схеме называют детектор нуля или нуль-детектор, а в англоязычных источниках «zero crossing detector circuit» или ZCD. Вариант такой схемы с детектором перехода через ноль на транзисторной оптопаре выглядит следующим образом:

Оптодрайверов для управления симисторами есть множество, типовые – это линейка MOC304x, MOC305x, MOC306X, произведенные компанией Motorola и другими. Более того – эти драйверы обеспечивают гальваническую развязку, что убережет ваш микроконтроллер в случае пробоя полупроводникового ключа, что вполне возможно и вероятно. Также это повысит безопасность работы с цепями управления, полностью разделив цепь на «силовую» и «оперативную».

Заключение

Мы рассказали базовые сведения о тиристорах и симисторах, а также управлении ими в цепях с «переменкой». Стоит отметить, что мы не затрагивали тему запираемых тиристоров, если вас интересует этот вопрос – пишите комментарии и мы рассмотрим их подробнее. Также не были рассмотрены нюансы использования и управления тиристорами в силовых индуктивных цепях. Для управления «постоянкой» лучше использовать транзисторы, поскольку в этом случае вы решаете, когда ключ откроется, а когда он закроется, повинуясь управляющему сигналу…

Ранее ЭлектроВести писали, почему в современных инверторах используют транзисторы, а не тиристоры.

По материалам electrik.info

Отличия тиристорных стабилизаторов от симисторных

В этой статье мы расскажем вам об основном отличии тиристорных стабилизаторов от симисторных, о деталях и нюансах этих двух типов электронных стабилизаторов напряжения.

Тиристорный и симисторный стабилизатор

Все стабилизаторы переменного напряжения моделей Ампер и Герц производства ЧП «НПФ «Элекс» по принципу действия относятся к типу ступенчатых автотрансформаторных стабилизаторов с коммутацией отводов трансформатора с помощью электронных ключей (реализованных на основе высоконадежных мощных полупроводниковых приборов – тиристоров или симисторов), управляемых высокоскоростным микроконтроллером. Во всех однофазных стабилизаторах Ампер и Герц в диапазоне до 40А включительно применены симисторы BTA41-600B производства STMicroelectronics (максимальное напряжение пробоя 600В, постоянный ток нагрузки 40А, ударный не повторяющийся ток в открытом состоянии равен 400А).  

Во всех однофазных стабилизаторах Ампер и Герц в диапазоне от 50А, а также во всех трехфазных стабилизаторах, силовые электронные ключи реализованы на тиристорах производства Ixys Semiconductor GmbH.

Фактически, симистор – это «симметричный тиристор», он проводит ток в двух направлениях, и состоит из двух тиристоров в одном корпусе. 

симистор BTA41-600B
производства STMicroelectronics

Соответственно, для реализации электронного переключающего ключа достаточно всего одного симистора. Поскольку тиристор проводит ток только в одном направлении, то для работы в цепях переменного тока применяется встречно-параллельное соединение двух тиристоров.

Следовательно, один ключ, подключающий часть обмотки трансформатора, будет состоять уже не из одного, а двух тиристоров. Предотвратить возможный выход из строя стабилизатора из-за перегрева полупроводниковых приборов в процессе интенсивной работы и обеспечить качественный отвод тепла с применением системы принудительного охлаждения проще в случае ключа на двух корпусных тиристорах, чем на одном симисторе. Применение тиристоров обеспечивает еще более высокую кратковременную перегрузочную способность по току, что повышает надежность при коммутации таких нагрузок, как асинхронные электродвигатели, которым свойственны большие пусковые токи.

Электронные ключи однофазного стабилизатора Элекс Герц V3.0

Конструктивно все однофазные симисторные стабилизаторы «Элекс» (до 40А включительно) собраны на одной печатной плате, а все однофазные тиристорные (от 50А) – на 3-ёх печатных платах (плата входных ключей, плата выходных ключей и плата управления). Т.е., при более высокой себестоимости полупроводниковых приборов и их большем количестве и, соответственно, большей прайсовой цене тиристорные стабилизаторы обладают более высокой кратковременной перегрузочной способностью по току по сравнению с симисторными стабилизаторами при прочих равных условиях. Каких-либо принципиальных эксплуатационных отличий между симисторными и тиристорными стабилизаторами торговой марки Элекс Engineering нет.

Однофазный стабилизатор напряжения Элекс Ампер 16-1/25А в разобранном виде

Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!

Тиристоры и симисторы — RadioRadar

Тиристор

   Тиристор — это переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Этот радиоэлемент часто сравнивают с управляемым диодом и называют полупроводниковым управляемым вентилем (Silicon Controlled Rectifier, SCR).

Тиристор имеет три вывода, один из которых — управляющий электрод, можно сказать, «спусковой крючок» — используется для резкого перевода тиристора во включенное состояние.

   Тиристор совмещает в себе функции выпрямителя, выключателя и усилителя. Часто он используется как регулятор, главным образом, когда схема питается переменным напряжением. Нижеследующие пункты раскрывают четыре основных свойства тиристора:

• тиристор, как и диод, проводит в одном направлении, проявляя себя как выпрямитель;
• тиристор переводится из выключенного состояния во включенное при подаче сигнала на управляющий электрод и, следовательно, как выключатель имеет два устойчивых состояния. Тем не менее для возврата тиристора в выключенное (разомкнутое) состояние необходимо выполнить специальные условия;
• управляющий ток, необходимый для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое, значительно меньше (несколько миллиампер) при рабочем токе в несколько ампер и даже в несколько десятков ампер. Следовательно, тиристор обладает свойствами усилителя тока;
• oсредний ток через нагрузку, включенную последовательно с тиристором, можно точно регулировать в зависимости от длительности сигнала на управляющем электроде. Тиристор при этом является регулятором мощности.

Структура тиристора

   Тиристором называется управляемый трехэлектродный полупроводниковый прибор, состоящий из чередующихся четырех кремниевых слоев типа р и n. Полупроводниковый прибор с четырехслойной структурой представлен на рис. 1.

   Крайнюю область р-структуры, к которой подключается положительный полюс источника питания, принято называть анодом, а крайнюю область n, к которой подключается отрицательный полюс этого источника, — катодом.

Рис.1. Структура и обозначение тиристора

Свойства тиристора в закрытом состоянии

   В соответствии со структурой тиристора можно выделить три электронно-дырочных перехода и заменить тиристор эквивалентной схемой, как показано на рис. 2.

   Эта эквивалентная схема позволяет понять поведение тиристора с отключенным управляющим электродом.

   Если анод положителен по отношению к катоду, то диод D2 закрыт, что приводит к закрытию тиристора, смещенного в этом случае в прямом направлении. При другой полярности диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении, и тиристор также закрыт.

Рис.2. Представление тиристора тремя диодами

Принцип отпирания с помощью управляющего электрода

   Эквивалентное представление структуры р-n-p-n в виде двух транзисторов показано на рис. 3.

   Представление тиристора в виде двух транзисторов разного типа проводимости приводит к эквивалентной схеме, представленной на рис. 1.4. Она наглядно объясняет явление отпирания тиристора.

   Зададим ток I_GT через управляющий электрод тиристора, смещенного в прямом направлении (напряжение V_AK положительное), как показано на рис. 4.

   Так как ток I_GT становится базовым током транзистора n-p-n, то ток коллектора этого транзистора равен B₁xI_GT, где B₁ — коэффициент усиления по току транзистора Т1.

   Этот ток одновременно является базовым током транзистора р-n-р, что приводит к его отпиранию. Ток коллектора транзистора Т2 составляет величину B₁xB₂xI_GT и суммируется с током I_GT, что поддерживает транзистор Т1 в открытом состоянии. Поэтому, если управляющий ток I_GT достаточно велик, оба транзистора переходят в режим насыщения.

   Цепь внутренней обратной связи сохраняет проводимость тиристора даже в случае исчезновения первоначального тока управляющего электрода IGT, при этом ток анода (1А ) остается достаточно высоким.

   Типовая схема запуска тиристора приведена на рис. 5

.

Рис.3. Разбиение тиристора на два транзистора

Рис.4. Представление тиристора в виде двухтранзисторной схемы

Рис.5. Типичная схема запуска тиристора

Отключение тиристора

   Тиристор перейдет в закрытое состояние, если к управляющему электроду открытого тиристора не приложен никакой сигнал, а его рабочий ток спадет до некоторого значения, называемого током удержания (гипостатическим током).

   Отключение тиристора произойдет, в частности, если была разомкнута цепь нагрузки (рис. 6а) или напряжение, приложенное к внешней цепи, поменяло полярность (это случается в конце каждого полупериода переменного напряжения питания).

Рис.6. Способы отключения тиристора

   Когда тиристор работает при постоянном токе, отключение может быть произведено с помощью механического выключателя.

   Включенный последовательно с нагрузкой этот ключ используется для отключения рабочей цепи.

   Включенный параллельно основным электродам тиристора (рис. 6б) ключ шунтирует анодный ток, и тиристор при этом переходит в закрытое состояние. Некоторые тиристоры повторно включаются после размыкания ключа. Это объясняется тем, что при размыкании ключа заряжается паразитная емкость р-n перехода тиристора, вызывая помехи.

   Поэтому предпочитают размещать ключ между управляющим электродом и катодом тиристора (рис. 1.6в), что гарантирует правильное отключение посредством отсечения удерживающего тока. Одновременно смещается в обратном направлении переход р-n, соответствующий диоду D2 из схемы замещения тиристора тремя диодами (рис. 2).

   На рис. 6а-д представлены различные варианты схем отключения тиристора, среди них и ранее упоминавшиеся. Другие, как правило, применяются, когда требуется отключать тиристор с помощью дополнительной цепи. В этих случаях механический выключатель можно заменить вспомогательным тиристором или ключевым транзистором, как показано на рис. 7.

Рис.7. Классические схемы отключения тиристора с помощью дополнительной цепи

Симистор

   Симиcmop — полупроводниковый прибор, который широко используется в системах, питающихся переменным напряжением. Упрощенно он может рассматриваться как управляемый выключатель. В закрытом состоянии он ведет себя как разомкнутый выключатель. Напротив, подача управляющего тока на управляющий электрод симис-тора ведет к переходу его в проводящее состояние. В это время симистор подобен замкнутому выключателю.

   При отсутствии управляющего тока симистор во время любого полупериода переменного напряжения питания неизбежно переходит из состояния проводимости в закрытое состояние.

   Кроме работы в релейном режиме в термостате или светочувствительном выключателе, разработаны и широко используются системы регулирования, функционирующие по принципу фазового управления напряжением нагрузки, или, другими словами, плавные регуляторы.

Структура симистора

   Симистор можно представить двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно. Он пропускает ток в обоих направлениях. Структура этого полупроводникового прибора показана на рис. 8. Симистор имеет три электрода: один управляющий и два основных для пропускания рабочего тока.

Рис.8. Структура симистора

Функционирование симистора

   Симистор открывается, если через управляющий электрод проходит отпирающий ток или если напряжение между его электродами А1 и А2 превышает некоторую максимальную величину (на самом деле это часто приводит к несанкционированным срабатываниям симистора, происходящим при максимуме амплитуды напряжения питания).

   Симистор переходит в закрытое состояние после изменения полярности между его выводами А1 и А2 или если значение рабочего тока меньше тока удержания I_у.

Отпирание симистора

   В режиме переменного питания смена состояний симистора вызывается изменением полярности напряжения на рабочих электродах А1 и А2. Поэтому в зависимости от полярности управляющего тока можно определить четыре варианта управления симистором, как показано на рис. 9.

   Каждый квадрант соответствует одному способу открывания симистора. Все способы кратко описаны в табл. 1.

Рис.9. Четыре возможных варианта управления симистором

Таблица 1. Упрощенное представление способов открывания симистора

   Например, если между рабочими электродами симистора прикладывают напряжение V_A1-A2>0 и напряжение на управляющем электроде отрицательно по отношению к аноду А1, то смещение симистора соответствует квадранту II и упрощенному обозначению + -.

   Для каждого квадранта определены отпирающий ток I от (I_GT), удерживающий ток I_уд(I_н) и ток включения I_выкл(I_L).

   Отпирающий ток должен сохраняться до тех пор, пока рабочий ток не превысит в два-три раза величину удерживающего тока I_н. Этот минимальный отпирающий ток и является током включения симистора I_L.

   Затем, если убрать ток через управляющий электрод, симистор останется в проводящем состоянии до тех пор, пока анодный ток будет превышать ток удержания I_н.

Ограничения при использовании

   Симистор накладывает ряд ограничений при использовании, в частности при индуктивной нагрузке. Ограничения касаются скорости изменения напряжения (dV/dt) между анодами симистора и скорости изменения рабочего тока di/dt.

   Действительно, во время перехода симистора из закрытого состояния в проводящее внешней цепью может быть вызван значительный ток. В то же время мгновенного падения напряжения на выводах симистора не происходит. Следовательно, одновременно будут присутствовать напряжение и ток, развивающие мгновенную мощность, которая может достигнуть значительных величин. Энергия, рассеянная в малом пространстве, вызовет резкое повышение температуры р-п переходов. Если критическая температура будет превышена, то произойдет разрушение симистора, вызванное чрезмерной скоростью нарастания тока di/dt.

   Ограничения также распространяются на изменение напряжения двух категорий: на dV/dt применительно к закрытому симистору и на dV/dt при открытом симисторе (последнее также называется скоростью переключения).

   Чрезмерная скорость нарастания напряжения, приложенного между выводами А1 и А2 зарытого симистора, может вызвать его открытие при отсутствии сигнала на управляющем электроде. Это явление вызывается внутренней емкостью симистора. Ток заряда этой емкости может быть достаточным для отпирания симистора.

   Однако не это является основной причиной несвоевременного открытия. Максимальная величина dV/dt при переключении симистора, как правило, очень мала, и слишком быстрое изменение напряжения на выводах симистора в момент его запирания может тотчас же повлечь за собой новое включение. Таким образом, симистор заново отпирается, в то время как должен закрыться.

Рис.10. Симистор с защитной RC-цепочкой

   При индуктивной нагрузке симистора или при защите от внешних перенапряжений для ограничения влияния dV/dt и тока перегрузки желательно использовать защитную RC-цепочку (рис. 10).

   Расчет значений R и С зависит от нескольких параметров, среди которых — величина тока в нагрузке, значения индуктивности и номинального сопротивления нагрузки, рабочего напряжения, характеристик симистора.

   Совокупность этих параметров с трудом поддается точному описанию, поэтому часто принимают во внимание эмпирические значения. Включение сопротивления 100-150 Ом и конденсатора 100 нФ дает удовлетворительные результаты. Однако отметим, что значение сопротивления должно быть гораздо меньше (или одного порядка), чем величина полной нагрузки, являясь достаточно высоким для того, чтобы ограничить ток разряда конденсатора с целью соблюдения максимального значения di/dt в момент отпирания.

   RC-цепочка дополнительно улучшает включение в проводящее состояние симистора, управляющего индуктивной нагрузкой. Действительно, ток разряда конденсатора устраняет влияние задержки индуктивного тока, поддерживая рабочий ток выше минимального значения удерживающего тока I_уд(I_н).

Рис.11. Защита симистора с помощью варистора

   Дополнительная защита, заслуживающая внимания, может быть обеспечена с помощью варистора, подключенного к выводам индуктивной нагрузки. Другой варистор, включенный параллельно питающему напряжению, задержит помехи, распространяющиеся по сети питания. Защита симистора также обеспечивается при подключении варистора параллельно его выводам А1 и А2 (рис. 11).

Источник

1. Кадино Э. Цветомузыкальные установки.-М.: ДМК Пресс, 2000.

В чем отличие работы тиристора и транзистора? — Радиомастер инфо

Транзисторы – распространенные полупроводниковые радиоэлементы. На их основе делают большинство электронных схем, а также микросхем. Главное их свойство – способность усиливать электрические сигналы. Изменяя слабый сигнал на управляющем электроде транзистора, можно управлять усиленным выходным сигналом. Есть еще довольно распространенный вид полупроводниковых радиоэлементов — тиристоры. Они тоже имеют управляющий электрод, но управление выходным сигналом в принципе отличается от транзисторов. В этой небольшой статье путем сравнения рассмотрены эти различия.

За основу возьмем простую схему с лампочкой. Коммутируя малый ток в цепи управляющего электрода будем управлять в разы большим током лампочки.

Вот как выглядит эта схема на транзисторе и на тиристоре:

Рассмотрим, как можно управлять свечением лампочки в схеме на транзисторе. При наличии питания и замыкании выключателя S1 на управляющий электрод транзистора (базу) будет подано отпирающее напряжение и при условии достаточной величины тока (определяется величиной сопротивления в базе) транзистор откроется, лампочка загорится.

Изменяя величину тока в базе с помощью переменного сопротивления, мы можем открывать транзистор больше или меньше, меняя таким образом яркость свечения лампочки. Последовательно с переменным сопротивлением стоит постоянное для того, чтобы при нулевом сопротивлении переменного сопротивления ток базы не превысил допустимое значение и транзистор не вышел из строя. Выключить лампочку мы можем, разомкнув выключатель S1.

Теперь рассмотрим, как можно управлять свечением лампочки в схеме, выполненной на тиристоре.

При наличии питания и замыкании выключателя S2 на управляющий электрод тиристора будет подано отпирающее напряжение и при условии достаточной величины тока (определяется величиной сопротивления в цепи управляющего электрода) тиристор откроется, лампочка загорится. А вот теперь главное отличие. Мы не можем изменять яркость лампочки изменяя сопротивление в цепи управляющего электрода. Более того, мы можем вообще разомкнуть выключатель S2 и лампочка будет светиться, но только в том случае, если ток лампочки протекающий через открытый тиристор будет больше определенного значения, называемого током удержания. Он у каждого типа тиристора свой. Чем мощнее тиристор, тем большее значение тока удержания. Погасить лампочку мы можем, только уменьшив ток через анод-катод тиристора до значения меньше тока удержания или разомкнув выключатель S3 (что равносильно току удержания равном 0).

Это главная особенность применения тиристоров и главное их отличие от транзисторов.

Другими словами, тиристор может быть или полностью открыт, или полностью закрыт. Это и достоинство, и недостаток. Достоинство в том, что падение напряжения небольшое и потери ниже, чем, например, у наполовину открытого транзистора. Недостаток в том, что схема управления усложняется.

Тиристоры проще использовать в цепях переменного тока. Мы должны открывать тиристор каждую полуволну при ее нарастании. Когда полуволна спадает, тиристор сам закроется. Задерживая время открывания при приходе полуволны, мы меняем время открытого состояния тиристора и, следовательно, значение тока в нагрузке.

Как пример, рассмотрим питание схемы на тиристоре от источника переменного напряжения.

Теперь, при замыкании выключателя лампочка будет гореть, а при размыкании, гаснуть. Как видно из осциллограммы, каждую полуволну, в ее конце ток приближается к 0. Если выключатель S2 разомкнут, то с приходом новой полуволны тиристор не откроется.

Отсюда вывод.

Тиристоры целесообразно использовать в цепях переменного или импульсного напряжения (тока). При этом на управляющий электрод достаточно подать короткий отпирающий импульс. Закроется тиристор сам, после окончания импульса в нагрузке. При приходе следующего импульса в нагрузке на управляющий электрод снова нужно подавать отпирающий импульс и так далее.

Материал статьи продублирован на видео:

Отличие симисторов bt и bta. Как проверить симистор мультиметром, чтобы не покупать новую деталь? Как работает отпирание тиристора

Симисторы представляют собой двунаправленные тиристоры, что позволяет их напрямую использовать в цепях переменного тока. Симистор, как выключатель, может находиться в одном из двух состояний — открытом, в этом случае он пропускает ток, и в закрытом, когда он имеет очень большое сопротивление. Изменять состояние симистора можно путем подачи управляющего импульса между одним из анодов и управляющим электродом. И хотя симистор является симметричным прибором, а оба силовых вывода называются анодами (А1 и А2 или Т1 и Т2), ток управления должен протекать по цепи управляющий электрод — первый анод (А1 или Т1). Поэтому при монтаже или замене симистора нужно быть внимательным — аноды нельзя менять местами, в этом случае вы рискуете что-нибудь спалить. Если требуется гальваническая развязка для мощного симистора, в управляющую цепь включают маломощный оптосимистор, в некоторых типах может быть встроена схема контроля смены полярности переменного напряжения (перехода через ноль). Если включать симистор в этот момент, то процесс коммутации проходит без ненужных бросков тока, что продляет срок службы включаемого оборудования и не дает помех в сети. Отключается симистор самостоятельно в конце каждого полупериода, поэтому для поддержания его в открытом состоянии нужно иметь постоянное напряжение на управляющем электроде.

Симисторы являются основой для твердотельных (электронных) реле переменного тока. Также на управляющий электрод симистора можно подавать напряжение не в начале полупериода, а с некоторым запаздыванием. В этом случае на выходе получится синусоида с отрезанными частями полуволн. Изменяя задержку открывания симистора, мы можем изменять значение действующего напряжения на нагрузке. Это свойство часто используется в разного рода диммерах и регуляторах напряжения. Такие регуляторы нельзя использовать для реактивных нагрузок, а с чисто активными потребителями — такими как лампы накаливания или нагревательные приборы — они справляются прекрасно. В промышленности симисторы активно используются в мощных электроприводах, имеют внушительные размеры и устанавливаются на мощные радиаторы. В бытовых электроприборах симисторы работают с токами до десятков ампер и напряжениями в сотни вольт, внешне они похожи на транзисторы и обычно выпускаются в корпусах типа ТО-220, ТО-92 и т.п.

Основными параметрами симисторов являются максимальные ток и напряжение в силовой цепи и в цепи управления, а также минимальный ток управления, необходимый для открывания. При больших токах симистор нагревается, и поэтому для его нормальной работы нужен теплоотвод.

Если проанализировать путь развития полупроводниковой электроники, то почти сразу становится понятно, что все полупроводниковые приборы созданы на переходах или слоях (n-p, p-n).

Простейший полупроводниковый диод имеет один переход (p-n) и два слоя.

У биполярного транзистора два перехода и три слоя (n-p-n, p-n-p). А что будет, если добавить ещё один слой?

Тогда мы получим четырёхслойный полупроводниковый прибор, который называется тиристор. Два тиристора включенные встречно-параллельно и есть симистор, то есть симметричный тиристор.

В англоязычной технической литературе можно встретить название ТРИАК (TRIAC
– triode for alternating current).

Вот таким образом симистор изображается на принципиальных схемах.

У симистора три электрода (вывода). Один из них управляющий. Обозначается он буквой G
(от англ. слова gate – «затвор»). Два остальных – это силовые электроды (T1 и T2). На схемах они могут обозначаться и буквой A (A1 и A2).

А это эквивалентная схема симистора выполненного на двух тиристорах.

Следует отметить, что симистор управляется несколько по-другому, нежели эквивалентная тиристорная схема.

Симистор достаточно редкое явление в семье полупроводниковых приборов. По той простой причине, что изобретён и запатентован он был в СССР, а не в США или Европе. К сожалению, чаще бывает наоборот.

Как работает симистор?

Если у тиристора есть конкретные анод и катод, то электроды симистора так охарактеризовать нельзя, поскольку каждый электрод является и анодом, и катодом одновременно. Поэтому в отличие от тиристора, который проводит ток только в одном направлении
, симистор способен проводить ток в двух направлениях
. Именно поэтому симистор прекрасно работает в сетях переменного тока.

Очень простой схемой, характеризующей принцип работы и область применения симистора, может служить электронный регулятор мощности. В качестве нагрузки можно использовать что угодно: лампу накаливания, паяльник или электровентилятор.

После подключения устройства к сети на один из электродов симистора подаётся переменное напряжение. На электрод, который является управляющим, с диодного моста подаётся отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога включения симистор откроется, и ток пойдёт в нагрузку. В тот момент, когда напряжение на входе симистора поменяет полярность, он закроется. Потом процесс повторяется.

Чем больше уровень управляющего напряжения, тем быстрее включится симистор и длительность импульса на нагрузке будет больше. При уменьшении управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке будет меньше. После симистора напряжение имеет пилообразную форму с регулируемой длительностью импульса. В данном случае, изменяя управляющее напряжение, мы можем регулировать яркость электрической лампочки или температуру жала паяльника.

Симистор управляется как отрицательным, так и положительным током. В зависимости от полярности управляющего напряжения рассматривают четыре, так называемых, сектора или режима работы. Но этот материал достаточно сложен для одной статьи.

Если рассматривать симистор, как электронный выключатель или реле , то его достоинства неоспоримы:

Невысокая стоимость.

По сравнению с электромеханическими приборами (электромагнитными и герконовыми реле) большой срок службы.

Отсутствие контактов и, как следствие, нет искрения и дребезга.

К недостаткам можно отнести:

Симистор весьма чувствителен к перегреву и монтируется на радиаторе.

Не работает на высоких частотах, так как просто не успевает перейти из открытого состояния в закрытое.

Реагирует на внешние электромагнитные помехи, что вызывает ложное срабатывание.

Для защиты от ложных срабатываний между силовыми выводами симистора подключается RC-цепочка. Величина резистора R1
от 50 до 470 ом, величина конденсатора C1
от 0,01 до 0,1 мкф. В некоторых случаях эти величины подбираются экспериментально.

Основные параметры симистора.

Основные параметры удобно рассмотреть на примере популярного отечественного симистора КУ208Г
. Будучи разработан и выпущен достаточно давно, он продолжает оставаться востребованным у любителей сделать что-то своими руками. Вот его основные параметры.

Максимальное обратное напряжение – 400V. Это означает, что он прекрасно может управлять нагрузкой в сети 220V и ещё с запасом.

В импульсном режиме напряжение точно такое же.

Максимальный ток в открытом состоянии – 5А.

Максимальный ток в импульсном режиме – 10А.

Наименьший постоянный ток, необходимый для открытия симистора – 300 мА.

Наименьший импульсный ток – 160 мА.

Открывающее напряжение при токе 300 мА – 2,5 V.

Открывающее напряжение при токе 160 мА – 5 V.

Время включения – 10 мкс.

Время выключения – 150 мкс.

Как видим, для открывания симистора необходимым условием является совокупность тока и напряжения. Больше ток, меньше напряжение и наоборот. Следует обратить внимание на большую разницу между временем включения и выключения (10 мкс. против 150 мкс.).

Современная и перспективная разновидность симистора – это оптосимистор. Название говорит само за себя. Вместо управляющего электрода в корпусе симистора находится светодиод, и управление осуществляется изменением напряжения на светодиоде. На изображении показан внешний вид оптосимистора MOC3023 и его внутреннее устройство.

Оптосимистор MOC3023

Как видим, внутри корпуса смонтирован светодиод и симистор, который управляется за счёт излучения светодиода. Выводы, отмеченные как N/C и NC, не используются, и не подключаются к элементам схемы. NC
– это сокращение от N
ot C
onnect, которое переводится с английского как «не подключается».

Самое ценное в оптосимисторе это то, что между цепью управления и силовой цепью осуществлена полная гальваническая развязка. Это повышает уровень электробезопасности и надёжности всей схемы.

При помощи домашнего тестера (мультиметра) можно проверять самые разные радиоэлементы. Для домашнего мастера, увлекающегося электроникой – это настоящая находка.

Например, проверка тиристора мультиметром может избавить вас от необходимости поиска новой детали во время ремонта электрооборудования.

Для понимания процесса, разберем, что такое тиристор:

Это полупроводниковый прибор, выполненный по классической монокристальной технологии. На кристалле имеется три или более p-n перехода, с диаметрально противоположными устойчивыми состояниями.

Основное применение тиристоров – электронный ключ. Можно эффективно использовать эти радиоэлементы вместо механических реле.

Включение происходит регулируемо, относительно плавно и без дребезга контактов. Нагрузка по основному направлению открытия p-n переходов подается управляемо, можно контролировать скорость нарастания рабочего тока.

К тому же тиристоры, в отличие от реле, отлично интегрируются в электросхемы любой сложности. Отсутствие искрения контактов позволяет применять их в системах, где недопустимы помехи при коммутации.

Деталь компактна, выпускается в различных форм-факторах, в том числе и для монтажа на охлаждающих радиаторах.

Управляются тиристоры внешним воздействием:

• Электрическим током, который подается на управляющий электрод;
• Лучом света, если используется фототиристор.

При этом, в отличие от того же реле, нет необходимость постоянно подавать управляющий сигнал. Рабочий p-n переход будет открыт и по окончании подачи управляющего тока. Тиристор закроется, когда протекающий через него рабочий ток опустится ниже порога удержания.

Тиристоры выпускаются в различных модификакциях, в зависимости от способа управления, и дополнительных возможностей.

• Диодные прямой проводимости;
• Диодные обратной проводимости;
• Диодные симметричные;
• Триодные прямой проводимости;
• Триодные обратной проводимости;
• Триодные ассиметричные.

В электронных схемах различных приборов довольно часто используются полупроводниковые устройства – симисторы. Их применяют, как правило, при сборке схем регуляторов. В случае неисправности электроприбора может возникнуть необходимость проверить симистор. Как это сделать?

Зачем нужна проверка

В процессе ремонта или сборки новой схемы невозможно обойтись без электрических деталей. Одной из таких деталей является симистор. Его применяют в схемах устройств сигнализации, световых регуляторах, радиоприборах и многих отраслях техники. Иногда его применяют повторно после демонтажа неработающих схем, и нередко приходится встречать элемент с утраченной от длительного использования или хранения маркировкой. Случается, что и новые детали надо проверить.

Как же быть уверенным, что симистор, установленная в схему, действительно исправен, и в будущем не нужно будет затрачивать много времени на отладку работы собранной системы?

Для этого необходимо знать, как проверить симистор мультиметром или тестером. Но сначала надо понять, что собой представляет данная деталь, и как она работает в электрических схемах.

По сути, симистор является разновидностью тиристора. Название составлено из этих двух слов – «симметричный» и «тиристор».

Разновидности тиристоров

Тиристорами принято называть группу полупроводниковых приборов (триодов), способных пропускать или не пропускать электрический ток в заданном режиме и в определенные промежутки времени. Так создают условия работоспособности схемы в соответствии с ее функциями.

Управление работой тиристоров осуществляется двумя способами:

• подачей напряжения определенной величины для открытия или закрытия прибора, как в динисторах (диодных тиристорах) – двухэлектродных приборах;
• подачей импульса тока определенной длительности или величины на управляющий электрод, как в тринисторах и симисторах (триодных тиристорах) – трехэлектродных приборах.

По принципу работы эти приборы различаются на три вида.

Динисторы открываются при достижении напряжения определенной величины между катодом и анодом и остаются открытыми до уменьшения напряжения опять же до установленного значения. В открытом состоянии работают по принципу диода, пропуская ток в одном направлении.

Тринисторы открываются при подаче тока на контакт управляющего электрода и остаются открытыми при положительной разности потенциалов между катодом и анодом. То есть они открыты, пока в цепи существует напряжение. Это обеспечивается наличием тока, сила которого не ниже одного из параметров тринистора – тока удержания. В открытом состоянии также работают по принципу диода.

Симисторы – разновидность тринисторов, которые пропускают ток по двум направлениям, находясь в открытом состоянии. По сути, они представляют пятислойный тиристор.

Запираемые тиристоры – тринисторы и симисторы, которые закрываются при подаче на контакт управляющего электрода тока обратной полярности, нежели та, которая вызвала его открытие.

С помощью тестера

Проверка работоспособности симистора мультиметром или тестером основана на знании принципа работы этого устройства. Конечно же, она не даст полной картины состояния детали, так как невозможно определить рабочие характеристики симистора без сборки электрической схемы и проведения дополнительных измерений. Но часто вполне достаточно будет подтвердить или опровергнуть работоспособность полупроводникового перехода и управления им.

Чтобы проверить деталь, необходимо использовать мультиметр в режиме измерения сопротивления, то есть как омметр. Контакты мультиметра присоединяются к рабочим контактам симистора, при этом значение сопротивления должно стремиться к бесконечности, то есть быть очень большим.

После этого соединяется анод с управляющим электродом. Симистор должен открыться и сопротивление должно упасть почти до нуля. Если все так и произошло, скорее всего, симистор работоспособен.

При разрыве контакта с управляющим электродом симистор должен остаться открытым, но параметров мультиметра может быть недостаточно, что бы обеспечить так называемый ток удержания, при котором прибор остается проводимым.

Устройство можно считать неисправным в двух случаях. Если до появления напряжения на контакте управляющего электрода сопротивление симистора ничтожно мало. И второй случай, если при появлении напряжения на контакте управляющего электрода сопротивление прибора не уменьшается.

С помощью элемента питания и лампочки

Существует вариант прозвона симистора простейшим тестером, представляющим собой разорванную однолинейную цепь с источником питания и контрольной лампой. Еще для проверки понадобится дополнительный источник питания. В качестве его может быть использован любой элемент питания, например типа АА с напряжением 1,5 В.

Прозванивать деталь нужно в определенном порядке. В первую очередь необходимо соединить контакты тестера с рабочими контактами симистора. Контрольная лампа при этом гореть не должна.

Затем необходимо подать напряжение между управляющим и рабочим электродами с дополнительного источника питания. На рабочий электрод подается полярность, соответствующая полярности подключенного тестера. При подключении контрольная лампа должна загореться. Если переход симистора настроен на соответствующий ток удержания, то лампа должна гореть и при отключении дополнительного источника питания от управляющего электрода до момента отключения тестера.

Так как прибор должен пропускать ток в обоих направлениях, для надежности можно повторить проверку, изменив полярность подключения тестера к симистору на противоположную. Надо проверить работоспособность прибора при обратном направлении тока через полупроводниковый переход.

Если до подачи напряжения на управляющий электрод контрольная лампа загорелась и продолжает гореть, то деталь неисправна. Если при подаче напряжения контрольная лампа не загорелась, симистор также считается неисправным, и использовать его в дальнейшем нецелесообразно.

Симистор, смонтированный на плате, можно проверить, не выпаивая его. Для проверки необходимо только отсоединить управляющий электрод и обесточить всю схему, отключив ее от рабочего источника питания.

Соблюдая эти простейшие правила, можно произвести отбраковку некачественных или отработавших свой ресурс деталей.

Рекомендуем также

Все статьи | Методичка КОНТРоль и АВТоматика

Выберите продукцию из спискаНормирующие преобразователи измерительные …НПСИ-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-237-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения, IP65 …НПСИ-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений …НПСИ-237-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений, IP65 …НПСИ-150-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-150-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-110-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-110-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-250/500-УВ1 нормирующий преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров. ..НПСИ-230-ПМ10 нормирующий преобразователь сигналов потенциометров …НПСИ-200-ГРТП модули гальванической развязки токовой петли…НПСИ-200-ГР1/ГР2 модули гальванической развязки токового сигнала (4…20) мА…НПСИ-200-ГР1.2 модуль разветвления 1 в 2 и гальванической развязки сигнала (4…20) мА…НПСИ-ДНТВ нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока…НПСИ-ДНТН нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока …НПСИ-200-ДН/ДТ нормирующие преобразователи действующих значений напряжения и тока…НПСИ-МС1 преобразователь мощности, напряжения, тока, коэффициента мощности…НПСИ-500-МС3 измерительный преобразователь параметров трёхфазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-500-МС1 измерительный преобразователь параметров однофазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией…НПСИ-237-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией, IP65 …НПСИ-ЧВ/ЧС нормирующие преобразователи частоты, периода, длительности сигналов, частоты сети. ..ПНТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термопар…ПСТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений…ПНТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемый…ПНТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемыйБарьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности)…КА5003Ех барьеры искрозащиты, разветвители 1 в 2 сигналов термопар, термометров сопротивления и потенциометров, 1-канальные, USB, RS-485…КА5004Ех барьеры искрозащиты, сигналы термопар, термометров сопротивления и потенциометров, сигнализация, USB, RS-485…КА5011Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5022Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные…КА5013Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приемники-разветвители 1 в 2 аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART, шина питания . ..КА5031Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5032Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные, HART …КА5131Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), передатчики аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5132Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), передатчики аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные…КА5241Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 1-канальные…КА5242Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5262Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5232Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5234Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 4-канальныеКонтроллеры, модули ввода-вывода. ..MDS AIO-1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-1/F1 Модули комбинированные функциональные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4/F1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, 4 ПИД регулятора…MDS AI-8UI Модули ввода аналоговых сигналов тока и напряжения…MDS AI-8TC Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения…MDS AI-8TC/I Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения с индивидуальной изоляцией между входами…MDS AI-3RTD Модули ввода сигналов термосопротивлений и потенциометров…MDS AO-2UI Модули вывода сигналов тока и напряжения…MDS DIO-16BD Модули ввода-вывода дискретных сигналов…MDS DIO-4/4 Модули ввода-вывода дискретных сигналов …MDS DIO-12h4/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DIO-8H/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DI-8H Модули ввода дискретных сигналов высоковольтные. ..MDS DO-8RС Модули вывода дискретных сигналов …MDS DO-16RA4 Модули вывода дискретных сигналов …MDS IC-USB/485 преобразователь интерфейсов USB и RS-485…MDS IC-232/485 преобразователь интерфейсов RS-232 и RS-485…I-7561 конвертер USB в RS-232/422/485…I-7510 повторитель интерфейса RS-485/RS-485…I-7520 преобразователь интерфейса RS-485/RS-232Измерители-регуляторы технологические…МЕТАКОН-6305 многофункциональный ПИД-регулятор с таймером выдержки…МЕТАКОН-4525 многоканальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-1005 измеритель технологических параметров, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1015 измеритель, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1105 измеритель, позиционный регулятор, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1205 измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, контроллер, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1725 двухканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1745 четырехканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485. ..МЕТАКОН-512/522/532/562 многоканальные измерители-регуляторы…Т-424 универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-515 быстродействующий универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-513/523/533 ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-514/524/534 ПДД-регуляторы…МЕТАКОН-613 программные ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-614 программные ПИД-регуляторы…СТ-562-М источник тока для ПМТ-2, ПМТ-4Регистраторы видеографические…ИНТЕГРАФ-1100 видеографический безбумажный 4/8/12/16 канальный регистратор данных …ИНТЕГРАФ-1000/1010 видеографические безбумажные 8/16 канальные регистраторы данных …ИНТЕГРАФ-3410 видеографический безбумажный регистратор-контроллер термообработки… DataBox Накопитель-архиваторСчётчики, реле времени, таймеры…ЭРКОН-1315 восьмиразрядный одноканальный счётчик импульсов, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-315 счётчик импульсов одноканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-325 счетчик импульсов двухканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-415 тахометр-расходомер…ЭРКОН-615 счетчик импульсов реверсивный многофункциональный, поддержка RS-485, щитовой монтаж. ..ЭРКОН-714 таймер астрономический…ЭРКОН-214 одноканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-224 двухканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-215 реле времени программируемое одноканальное, поддержка RS-485, щитовой монтаж, цифровая индикацияБлоки питания и коммутационные устройства…PSM-120-24 блок питания 24 В (5 А, 120 Вт)…PSM-72-24 блок питания 24 В (3 А, 72 Вт)…PSM-36-24 блок питания 24 В (1,5 А, 36 Вт)…PSL низковольтные DC/DC–преобразователи на DIN-рейку 3 и 10 Вт…PSM-4/3-24 многоканальный блок питания 24 В (4 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM-2/3-24 блок питания 24 В (2 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM/4R-36-24 блок питания и реле, 24 В (1,5 А, 36 Вт)…БП-24/12-0,5 блок питания 24В/12В (0,5А)…ФС-220 фильтр сетевой…БПР блок питания и реле…БКР блок коммутации реверсивный (пускатель бесконтактный реверсивный)…БР4 блок реле…PS3400.1 блок питания 24 В (40 А) …PS3200.1 блок питания 24 В (20 А). ..PS3100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS3050.1 блок питания 24 В (5 А)…PS1200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS1100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS1050.1 блок питания 24 В (5 А)Программное обеспечение…SetMaker конфигуратор……  История  версий…MDS Utility конфигуратор…RNet программное обеспечение…OPC-сервер для регулятров МЕТАКОН…OPC-сервер для MDS-модулей

схема включения и способы управления

Тиристор представляет собой электронный силовой частично управляемый ключ. Этот прибор, с помощью сигнала управления может находиться только в проводящем состоянии, то есть быть включенным. Для того, чтобы его выключить, нужно проводить специальные мероприятия, которые обеспечивают падение прямого тока до нулевого значения. Принцип работы тиристора заключается в односторонней проводимости, в закрытом состоянии может выдержать не только прямое, но и обратное напряжение.

Свойства тиристоров

По своим качествам, тиристоры относятся к полупроводниковым приборам. В их полупроводниковой пластине присутствуют смежные слои, обладающие различными типами проводимости. Таким образом, каждый тиристор представляет собой прибор, имеющий четырехслойную структуру р-п-р-п.

К крайней области р-структуры производится подключение положительного полюса источника напряжения. Поэтому, данная область получила название анода. Противоположная область п-типа, куда подключается отрицательный полюс, называется катодом. Вывод из внутренней области осуществляется с помощью р-управляющего электрода.

Классическая модель тиристора состоит из двух , имеющих разную степень проводимости. В соответствии с данной схемой, производится соединение базы и коллектора обоих транзисторов. В результате такого соединения, питание базы каждого транзистора осуществляется с помощью коллекторного тока другого транзистора. Таким образом, получается цепь с положительной обратной связью.

Если ток отсутствует в управляющем электроде, то транзисторы находятся в закрытом положении. Течение тока через нагрузку не происходит, и тиристор остается закрытым. При подаче тока выше определенного уровня, в действие вступает положительная обратная связь. Процесс становится лавинообразным, после чего происходит открытие обоих транзисторов. В конечном итоге, после открытия тиристора, наступает его стабильное состояние, даже в случае прекращения подачи тока.

Работа тиристора при постоянном токе

Рассматривая электронный тиристор принцип работы которого основан на одностороннем движении тока, следует отметить его работу при постоянном токе.

Обычный тиристор включается путем подачи импульса тока в цепь управления. Эта подача осуществляется со стороны положительной полярности, противоположной, относительно катода.

Во время включения, продолжительность переходного процесса обусловлена характером нагрузки, амплитудой и скоростью, с которой нарастает импульс тока управления. Кроме того, этот процесс зависит от температуры внутренней структуры тиристора, тока нагрузки и приложенного напряжения. В цепи, где установлен тиристор, не должно быть недопустимой скорости роста напряжения, которое может привести к его самопроизвольному включению.

Тиристор – это полупроводниковый ключ, конструкция которого представляет собой четыре слоя. Они обладают способностью переходить из одного состояния в другое – из закрытого в открытое и наоборот.

Информация, представленная в данной статье, поможет дать исчерпывающий ответ на вопрос об этом аппарате.

Принцип функционирования тиристора

В специализированной литературе этот прибор также носит название однооперационного тиристора. Это название обусловлено тем, что устройство является не полностью управляемым
. Другими словами, при получении сигнала от управляющего объекта он может только перейти в режим включенного состояния. Для того чтобы выключить прибор, человеку придется выполнить дополнительные действия, которые и приведут к падению уровня напряжения до нулевой отметки.

Работа этого прибора основывается на использовании силового электрического поля. Для его переключения из одного состояния в другое применяется технология управления, передающая определенные сигналы. При этом ток по тиристору может двигаться только в одном направлении. В выключенном состоянии этот прибор обладает способностью выдерживать как прямой, так и обратное напряжение.

Способы включения и выключения тиристора

Переход в рабочее состояние стандартного этого типа аппарата осуществляет путем поучения импульса токового напряжения в определенной полярности. На скорость включения и на то, как он впоследствии будет работать, влияют следующие факторы:

Выключение тиристора
может быть осуществлено некоторыми способами:

1. Естественное выключение. В технической литературе также встречается такое понятие, как естественная коммутация – оно аналогично естественному выключению.
2. Принудительное выключение (принудительная коммутация).

Естественное выключение этого аппарата осуществляется в процессе его функционирования в цепях с переменным током, когда происходит понижение уровня тока до нулевой отметки.

Принудительное выключение включает в себя большое количество самых разнообразных способов. Самым распространенным из них является следующий метод.

Конденсатор, обозначаемый латинской буквой C, соединяется с ключом. Он должен обозначаться маркеровкой S. При этом конденсатор перед замыканием должен быть заряжен.

Основные типы тиристоров

В настоящее время существует немалое количество тиристоров, которые различаются между собой своими техническими характеристиками – скоростью функционирования, способами и процессами управления, направлениями тока при нахождении в проводящем состоянии и др.

Наиболее распространенные типы

1. Тиристор-диод. Такой прибор аналогичен устройству, которое имеет встречно-параллельный диод во включенном режиме.
2. Диодный тиристор. Другое название – динистор. Отличительной характеристикой этого устройства является то, что переход в проводящий режим осуществляется в момент, когда уровень тока превышен.
3. Запираемый тиристор.
4. Симметричный. Он также носит название симистора. Конструкция этого прибора аналогична двум устройствам со встречно-параллельным диодами при нахождении в режиме работы.
5. Быстродействующий или инверторный. Этот тип устройства обладает способностью переходить в нерабочее состояние за рекордно короткое время – от 5 до 50 микросекунд.
6. Оптотиристор. Его работа осуществляется при помощи светового потока.
7. Тиристор под полевым управлением по ведущему электроду.

Обеспечение защиты

Тиристоры входят в перечень приборов, которые критично влияют на изменение скорости
увеличения прямого тока. Как и для диодов, так и для тиристоров характерен процесс протекания обратного тока восстановления. Резкое изменение его скорости и падение до нулевой отметки приводит к повышенному риску возникновения перенапряжения.

Кроме того, перенапряжение в конструкции этого прибора может возникать вследствие полного исчезновении напряжения в разнообразных составных частях системы, например, в малых индуктивностях монтажа.

По вышеуказанным причинам в подавляющем большинстве случаев для обеспечения надежной защиты этих приборов применяют разнообразные схемы ЦФТП. Данные схемы при нахождении в динамическом режиме помогают защищать устройство от возникновения недопустимых значений напряжения.

Надежным средством защиты также является применение варистора
. Это устройство подключается к местам вывода индуктивной нагрузки.

В самом общем виде применение такого прибора, как тиристор, можно разделить на следующие группы:

Ограничения тиристора

При работе с любым типом этого прибора следует соблюдать определенные правила техники безопасности, а также помнить о некоторых необходимых ограничениях.

Например, в случае с индуктивной нагрузкой при функционировании такой разновидности прибора, как симистор. В данной ситуации ограничения касаются скорости изменения уровня напряжения между двумя основными элементами – его анодами и рабочим током. Для ограничения влияния тока и перегрузки применяется RC-цепочка
.

Чтобы понять как работает схема, необходимо знать действие и назначение каждого из элементов. В этой статье рассмотрим принцип работы тиристора, разные виды и режимы работы, характеристики и виды. Постараемся объяснить все максимально доступно, чтобы было понятно даже для начинающих.

Тиристор — полупроводниковый элемент, имеющий только два состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно.

По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки. Так что принцип работы тиристора понять несложно. Можно представлять его как ключ с электрическим управлением. Так, да не совсем.

Тиристор, как правило, имеет три выхода. Один управляющий и два, через которые протекает ток. Можно попробовать коротко описать принцип работы. При подаче напряжения на управляющий выход, коммутируется цепь через анод-коллектор. То есть, он сравним с транзистором. Только с той разницей, что у транзистора величина пропускаемого тока зависит от поданного на управляющий вывод напряжения. А тиристор либо полностью открыт, либо полностью закрыт.

Внешний вид

Внешний вид тиристора зависит от даты его производства. Элементы времен Советского Союза — металлические, в виде «летающей тарелки» с тремя выводами. Два вывода — катод и управляющий электрод — находятся на «дне» или «крышке» (это с какой стороны смотреть). Причем электрод управления меньше по размерам. Анод может находиться с противоположной стороны от катода, или торчать вбок из-под шайбы, которая есть на корпусе.

Два вида тиристоров — современные и советские, обозначение на схемах

Современные тиристоры выглядят по-другому. Это небольшой пластиковый прямоугольник с металлической пластиной сверху и тремя выводами-ножками снизу. В современном варианте есть одно неудобство: надо смотреть в описании какой из выводов анод, где катод и управляющий электрод. Как правило, первый — анод, затем катод и крайний правый — это электрод. Но это как правило, то есть, не всегда.

Принцип работы

По принципу действия, тиристор можно еще сравнить с диодом. Пропускать ток он будет в одном направлении — от анода к катоду, но происходить это будет только в состоянии «открыто». На схемах тиристор похож на диод. Также имеется анод и катод, но есть еще дополнительный элемент — управляющий электрод. Понятное дело, есть отличия и в выходном напряжении (если сравнивать с диодом).

В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто».

Принцип работы тиристора простыми словами

Рассмотрим принцип работы тиристора. Стартовое состояние элемента — закрыто. «Сигналом» к переходу в состояние «открыто» является появление напряжения между анодом и управляющим выводом. Вернуть тиристор в состояние «закрыто» можно двумя способами:

• снять нагрузку;
• уменьшить ток ниже тока удержания (одна из технических характеристик).

В схемах с переменным напряжением, как правило, сбрасывается тиристор по второму варианту. Переменный ток в бытовой сети имеет синусоидальную форму, когда его значение приближается к нулю и происходит сброс. В схемах, питающихся от источников постоянного тока, надо либо принудительно убирать питание, либо снимать нагрузку.

То есть, работает тиристор в схемах с постоянным и переменным напряжением по-разному. В схеме постоянного напряжения, после кратковременного появления напряжения между анодом и управляющим выводом, элемент переходит в состояние «открыто». Далее может быть два варианта развития событий:

• Состояние «открыто» держится даже после того, как напряжение анод-выход управления пропало. Такое возможно если напряжение, поданное на анод-управляющий вывод, выше чем неотпирающее напряжение (эти данные есть в технических характеристиках). Прекращается прохождение тока через тиристор, фактически только разрывом цепи или выключением источника питания. Причем выключение/обрыв цепи могут быть очень кратковременными. После восстановления цепи, ток не течет до тех пор, пока на анод-управляющий вывод снова не подадут напряжение.
• После снятия напряжения (оно меньше чем отпирающее) тиристор сразу переходит в состояние «закрыто».

Так что в схемах постоянного тока есть два варианта использования тиристора — с удержанием открытого состояния и без. Но чаще применяют по первому типу — когда он остается открытым.

Принцип работы тиристора в схемах переменного напряжения отличается. Там возвращение в запертое состояние происходит «автоматически» — при падении силы тока ниже порога удержания. Если напряжение на анод-катод подавать постоянно, на выходе тиристора получаем импульсы тока, которые идут с определенной частотой. Именно так построены импульсные блоки питания. При помощи тиристора они преобразуют синусоиду в импульсы.

Проверка работоспособности

Проверить тиристор можно либо при помощи мультиметра, либо создав простенькую проверочную схему. Если при прозвонке иметь перед глазами технические характеристики, можно заодно проверить сопротивление переходов.

Прозвонка мультиметром

Для начала разберем прозвонку мультиметром. Переводим прибор в режим прозвонки.

Обратите внимание, что величина сопротивления у разных серий разная — на это не стоит обращать особого внимания. Если хотите проверить и сопротивление переходов, посмотрите в технических характеристиках.

На рисунке представлены схемы испытаний. Крайний справа рисунок — усовершенствованный вариант с кнопкой, которую устанавливают между катодом и управляющим выводом. Для того чтобы мультиметр зафиксировал протекающий по цепи ток, кратковременно нажимаем на кнопку.

При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет)

Если мультиметра нет, можно проверить тиристор при помощи лампочки и источника питания. Подойдет даже обычная батарейка или любой другой источник постоянного напряжения. Вот только напряжение должно быть достаточным для того, чтобы засветить лампочку. Потребуется еще сопротивление или обычный кусок проволоки. Из этих элементов собирается простая схема:

• Плюс от источника питания подаем на анод.
• К катоду подключаем лампочку, второй ее вывод подключаем к минусу источника питания. Лампочка не горит, так как термистор заперт.
• Кратковременно (при помощи куска проволоки или сопротивления) соединяем анод и управляющий вывод.
• Лампочка загорается и продолжает гореть, хотя перемычка убрана. Термистор остается в открытом состоянии.
• Если выкрутить лампочку или выключить источник питания, то лампочка, естественно, погаснет.
• Если восстановить цепь/питание, она не загорится.

Заодно с проверкой, эта схема позволяет понять принцип работы тиристора. Ведь картинка получается очень наглядной и понятной.

Виды тиристоров и их особые свойства

Полупроводниковые технологии все еще разрабатываются и совершенствуются. За несколько десятилетий появились новые разновидности тиристоров, которые имеют некоторые отличия.

• Динисторы или диодные тиристоры. Отличаются тем, что имеют только два вывода. Открываются подачей на анод и катод высокого напряжения в виде импульса. Называют еще «неуправляемые тиристоры».
• Тринисторы или триодные тиристоры. В них есть управляющий электрод, но управляющий импульс может подаваться:
  • На управляющий выход и катод. Название — с управлением катодом.
  • На управляющий электрод и анод. Соответственно — управление анодом.

Есть также разные виды тиристоров по способу запирания. В одном случае достаточно уменьшения анодного тока ниже уровня тока удержания. В другом случае — подается запирающее напряжение на управляющий электрод.

По проводимости

Мы говорили, что проводят тиристоры ток только в одном направлении. Обратной проводимости нет. Такие элементы называют обратно-непроводящие, но существуют не только такие. Есть и другие варианты:

• Имеют невысокое обратное напряжение, называются обратно-проводящие.
• С ненормируемой обратной проводимостью. Ставят в схемах, где обратное напряжение возникнуть не может.
• Симисторы. Симметричные тиристоры. Проводят ток в обоих направлениях.

Тиристоры могут работать в режиме ключа. То есть при поступлении импульса управления подавать ток на нагрузку. Нагрузка, в этом случае, рассчитывается исходя из напряжения в открытом виде. Надо также учитывать наибольшую рассеиваемую мощность. Вот в этом случае лучше выбирать металлические модели в виде «летающей тарелки». К ним удобно приделывать радиатор — для более быстрого охлаждения.

Классификация по особым режимам работы

Еще можно выделить следующие подвиды тиристоров:

• Запираемые и незапираемые. Принцип работы тиристора незапираемого немного другой. Он находится в открытом состоянии когда плюс приложен к аноду, минус — на катоде. Переходит в закрытое состоянии при смене полярности.
• Быстродействующие. Имеют малое время перехода из одного состояния в другое.
• Импульсные. Очень быстро переходит из одного состояние в другое, используется в схемах с импульсными режимами работы.

Основное назначение — включение и выключение мощной нагрузки при помощи маломощных управляющих сигналов

Основная область использования тиристоров — в качестве электронного ключа, служащего для замыкания и размыкания электрической цепи. В общем много привычных устройств построены на тиристорах. Например, гирлянда с бегущими огнями, выпрямители, импульсные источники тока, выпрямители и многие другие.

Характеристики и их значение

Некоторые тиристоры могут коммутировать очень большие токи, в этом случае их называют силовыми тиристорами. Они изготавливаются в металлическом корпусе — для лучшего отвода тепла. Небольшие модели с пластиковым корпусом — это обычно маломощные варианты, которые используют в малоточных схемах. Но, всегда есть исключения. Так что для каждой конкретной цели подбирают требуемый вариант. Подбирают, понятное дело, по параметрам. Вот основные:

Есть еще динамический параметр — время перехода из закрытого в открытое состояние. В некоторых схемах это важно. Может еще указываться тип быстродействия: по времени отпирания или по времени запирания.

♦ Как мы уже выяснили – тиристор, это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического вентиля. Тиристор с двумя выводами (А — анод, К — катод)

, это динистор. Тиристор с тремя выводами (А – анод, К – катод, Уэ – управляющий электрод)

, это тринистор, или в обиходе его называют просто тиристор.

♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается в случае, если приложенное напряжение между анодом и катодом превысит величину U = Uпр

, то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор можно открыть и при напряжении меньше, чем Uпр

между анодом и катодом (U
, если подать импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

♦ В открытом состоянии тиристор может находиться сколько угодно долго, пока на него подано питающее напряжение.
Тиристор можно закрыть:

• — если уменьшить напряжение между анодом и катодом до U = 0

  ;

• — если снизить анодный ток тиристора до величины, меньше тока удержания Iуд

  .

• — подачей запирающего напряжения на управляющий электрод, (только для запираемых тиристоров).

Тиристор может также находиться в закрытом состоянии сколько угодно долго, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока.

Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.

Рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример применения динистора, это релаксационный генератор звуковых сигналов

.

В качестве динистора используем КН102А-Б.

♦ Работает генератор следующим образом.
При нажатии кнопки Кн

, через резисторы R1 и R2

постепенно заряжается конденсатор С

(+ батареи – замкнутые контакты кнопки Кн – резисторы – конденсатор С – минус батареи).
Параллельно конденсатору подключена цепочка из телефонного капсюля и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не протекает, так как динистор еще «заперт».
♦ При достижении на конденсаторе напряжения, при котором пробивается динистор, через катушку телефонного капсюля проходит импульс тока разряда конденсатора (С – катушка телефона – динистор — С). Слышен щелчок из телефона, конденсатор разрядился. Далее снова идет заряд конденсатора С и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов R1 и R2

.
♦ При указанных на схеме номиналах напряжения, резисторов и конденсатора, частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно менять в пределах 500 – 5000

герц. Телефонный капсюль необходимо использовать с низкоомной катушкой 50 – 100 Ом

, не более, например телефонный капсюль ТК-67-Н

.
Телефонный капсюль необходимо включать с соблюдением полярности, иначе не будет работать. На капсюле есть обозначение +(плюс) и – (минус).

♦ У этой схемы (рис 1) есть один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора КН102

(разное напряжение пробоя), в некоторых случаях, нужно будет увеличить напряжение источника питания до 35 – 45 вольт

, что не всегда возможно и удобно.

Устройство управления, собранное на тиристоре, для включения – выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис 2.

Устройство работает следующим образом.
♦ В исходном состоянии тиристор закрыт и лампочка не горит.
Нажмем на кнопку Кн в течении 1 – 2 секунды

. Контакты кнопки размыкаются, цепь катода тиристора разрывается.

В этот момент конденсатор С

заряжается от источника питания через резистор R1

. Напряжение на конденсаторе достигает величины U

источника питания.
Отпускаем кнопку Кн

.
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 – управляющий электрод тиристора – катод — замкнутые контакты кнопки Кн – конденсатор.
В цепи управляющего электрода потечет ток, тиристор «откроется»

.
Загорается лампочк

а по цепи: плюс батареи – нагрузка в виде лампочки – тиристор — замкнутые контакты кнопки – минус батареи.
В таком состоянии схема будет находиться сколько угодно долго

.
В этом состоянии конденсатор разряжен: резистор R2, переход управляющий электрод – катод тиристора, контакты кнопки Кн.
♦ Для выключения лампочки необходимо кратковременно нажать на кнопку Кн

. При этом основная цепь питания лампочки обрывается. Тиристор «закрывается»

. Когда контакты кнопки замкнутся, тиристор останется в закрытом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0

(конденсатор разряжен).

Мною опробованы и надежно работали в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208

.

♦ Как уже упоминалось, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог

.

Схема аналога тиристора состоит из двух транзисторов и изображена на рис 3

.
Транзистор Тр 1 имеет p-n-p

проводимость, транзистор Тр 2 имеет n-p-n

проводимость. Транзисторы могут быть как германиевые, так и кремниевые.

Аналог тиристора имеет два управляющих входа.
Первый вход: А – Уэ1

(эмиттер — база транзистора Тр1).
Второй вход: К – Уэ2

(эмиттер – база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А – анод, К — катод, Уэ1 – первый управляющий электрод, Уэ2 – второй управляющий электрод.

Если управляющие электроды не использовать, то это будет динистор, с электродами А — анод и К — катод

.

♦ Пару транзисторов, для аналога тиристора, надо подбирать одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем необходимо для работы устройства. Параметры аналога тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд)

, будут зависеть от свойств применяемых транзисторов.

♦ Для более устойчивой работы аналога в схему добавляют резисторы R1 и R2

. А с помощью резистора R3

можно регулировать напряжение пробоя Uпр

и ток удержания Iyд

аналога динистора – тиристора. Схема такого аналога изображена на рис 4

.

Если в схеме генератора звуковых частот (рис 1)

, вместо динистора КН102

включить аналог динистора, получится устройство с другими свойствами (рис 5)

.

Напряжение питания такой схемы составит от 5 до 15 вольт

. Изменяя величины резисторов R3 и R5

можно изменять тональность звука и рабочее напряжение генератора.

Переменным резистором R3

подбирается напряжение пробоя аналога под используемое напряжение питания.

Потом можно заменить его на постоянный резистор.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815

или любые другие.

♦ Интересна схема стабилизатора напряжения

с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рис 6)

.

Если ток в нагрузке превысит 1 ампер

, сработает защита.

Стабилизатор состоит из:

• — управляющего элемента– стабилитрона КС510

  , который определяет напряжение выхода;

• — исполнительного элемента–транзисторов КТ817А, КТ808А

  , исполняющих роль регулятора напряжения;

• — в качестве датчика перегрузки используется резистор R4

  ;

• — исполнительным механизмом защиты используется аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503

  .

♦ На входе стабилизатора в качестве фильтра стоит конденсатор С1

. Резистором R1

задается ток стабилизации стабилитрона КС510

, величиной 5 – 10 мА.

Напряжение на стабилитроне должно быть 10 вольт

.
Резистор R5

задает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом

, включен последовательно в цепь нагрузки.Чем больше ток нагрузки, тем больше на нем выделяется напряжение, пропорциональное току.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, аналог тиристора закрыт. Приложенного к нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) не хватает для пробоя. В этот момент падение напряжения на резисторе R4

почти равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, будет увеличиваться падение напряжения на резисторе R4

. При определенном напряжении на R4, аналог тиристора пробивается и установится напряжение, между точкой Тчк1

и общим проводом, равное 1,5 — 2,0 вольта
.

Это есть напряжение перехода анод — катод открытого аналога тиристора.

Одновременно загорается светодиод Д1

, сигнализируя об аварийной ситуации. Напряжение на выходе стабилизатора, в этот момент, будет равно 1,5 — 2,0 вольта

.
Чтобы восстановить нормальную работу стабилизатора, необходимо выключить нагрузку и нажать на кнопку Кн

, сбросив блокировку защиты.
На выходе стабилизатора вновь будет напряжение 9 вольт

, а светодиод погаснет.
Настройкой резистора R3

, можно подобрать ток срабатывания защиты от 1 ампера и более

. Транзисторы Т1 и Т2

можно ставить на один радиатор без изоляции. Сам же радиатор изолировать от корпуса.

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.

На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод.
Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.
Освежить память о p-n переходе можно .

Классификация

В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы

Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме.

В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.
Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора.
При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3).
В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения
— это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние.
2. Прямое напряжение
— это прямое падение напряжения при максимальном токе анода.
3. Обратное напряжение
— это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии.
4. Максимально допустимый прямой ток
— это максимальный ток в открытом состоянии.
5. Обратный ток
— ток при максимальной обратном напряжении.
6. Максимальный ток управления электрода

7. Время задержки включения/выключения

8. Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Заключение

Таким образом, в тиристоре существует положительная обратная связь по току — увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.
Тиристор — не полностью управляющий ключ. То есть перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход, если подается ток выше некоторой величины, то есть ток удержания.

ECSTUFF4U для инженера-электронщика

Основное различие между тиристором и симистором заключается в том, что тиристор является однонаправленным устройством, а симистор — двунаправленным устройством. Теперь давайте проверим информацию о разнице между тиристором и симистором, чтобы узнать об этом подробнее.

• Тиристор, также называемый SCR, означает кремниевый управляемый выпрямитель, а TRIAC означает триод для переменного тока.
• Тиристор имеет четыре выводных полупроводниковых прибора, в то время как TRIAC имеет трехвыводной полупроводниковый прибор.
• Основное различие между SCR и TRIAC заключается в том, что SCR — это однонаправленное устройство, а TRIAC — двунаправленное устройство.
• Тиристор надежнее, симистор менее надежен.

Тиристору

• нужны два радиатора, тогда как симистору нужен только один радиатор.
• Тиристор доступен с большим номиналом, а симистор доступен с меньшим номиналом.

Однопереходный транзистор

• используется для запуска в SCR, но в TRIAC для запуска используется DIAC.
• Тиристор управляет питанием постоянного тока, тогда как симистор управляет постоянным током, а также питанием переменного тока.
• У тиристора возможен только один режим работы, в то время как симистор имеет четыре различных режима работы.
• Тиристор может работать только в одной квадрантной вольтамперной характеристике, тогда как симистор может работать только в двухквадрантной вольтамперной характеристике.
• Тиристор может срабатывать только при положительном напряжении на затворе, симистор может срабатывать как при положительном, так и при отрицательном напряжении на затворе.
• Основным недостатком симистора по сравнению с тиристором является то, что он имеет меньшие возможности по току.

Узнать больше информации:

Основное различие между тиристором и симистором заключается в том, что тиристор является однонаправленным устройством, а симистор — двунаправленным устройством. Теперь давайте проверим информацию о разнице между тиристором и симистором, чтобы узнать об этом подробнее.

• Тиристор, также называемый SCR, означает кремниевый управляемый выпрямитель, а TRIAC означает триод для переменного тока.
• Тиристор имеет четыре выводных полупроводниковых прибора, в то время как TRIAC имеет трехвыводной полупроводниковый прибор.
• Основное различие между SCR и TRIAC заключается в том, что SCR — это однонаправленное устройство, а TRIAC — двунаправленное устройство.
• Тиристор надежнее, симистор менее надежен.

Тиристору

• нужны два радиатора, тогда как симистору нужен только один радиатор.
• Тиристор доступен с большим номиналом, а симистор доступен с меньшим номиналом.

Однопереходный транзистор

• используется для запуска в SCR, но в TRIAC для запуска используется DIAC.
• Тиристор управляет питанием постоянного тока, тогда как симистор управляет постоянным током, а также питанием переменного тока.
• У тиристора возможен только один режим работы, в то время как симистор имеет четыре различных режима работы.
• Тиристор может работать только в одной квадрантной вольтамперной характеристике, тогда как симистор может работать только в двухквадрантной вольтамперной характеристике.
• Тиристор может срабатывать только при положительном напряжении на затворе, симистор может срабатывать как при положительном, так и при отрицательном напряжении на затворе.
• Основным недостатком симистора по сравнению с тиристором является то, что он имеет меньшие возможности по току.

Узнать больше информации:

12 Разница между SCR и TRIAC (со сравнительной таблицей)

 Что такое кремниевый выпрямитель (SCR)?

 Силиконовый контролируемый
Выпрямитель представляет собой 3-контактное и 4-слойное полупроводниковое устройство управления током.
В основном используется в устройствах для управления большой мощностью.Кремний
Управляемый выпрямитель также называют SCR-диодом, 4-слойным диодом, 4-слойным диодом.
устройство или тиристор. Он состоит из силиконового материала, который контролирует высокие
мощность и преобразует большой переменный ток в постоянный (выпрямление).

Кремниевые управляемые выпрямители

используются для управления питанием.
приложений, таких как питание, подаваемое на электродвигатели, реле управления или
индукционные нагревательные элементы, где подаваемая мощность должна контролироваться.

Что вам нужно
Знайте о SCR

1. SCR представляет собой трехконтактное устройство.
2. SCR может проводить ток только в одном направлении;
   таким образом, его можно описать как однонаправленное устройство.
3. SCR может функционировать при положительном управляющем напряжении затвора
   Только.
4. SCR может работать только в одном режиме.
5. Имеет 4 слоя полупроводника.
6. SCR может управлять только положительным или отрицательным
   полупериода переменного тока на входе.
7. SCR управляет только питанием постоянного тока или может управлять
   смещенный в прямом направлении полупериод переменного тока на входе в нагрузку.
8. Надежнее.
9. Требуется два радиатора.
10. SCR имеет большие возможности по току и большинство SCR
    доступны в больших рейтингах.
11. Прямые характеристики SCR аналогичны
    к прямой и обратной характеристикам TRIAC.

Что такое триод
Для переменного тока (TRIAC)?

A Triac — высокоскоростной полупроводниковый
устройство, которое может переключать и управлять питанием переменного тока в любом направлении при срабатывании.
Его официальное название — двунаправленный триодный тиристор или двусторонний триод.
тиристор.Большинство TRIAC могут быть активированы
путем подачи положительного или отрицательного напряжения на затвор. После запуска,
Симисторы продолжают проводить, даже если ток затвора прекращается, до тех пор, пока основная
ток падает ниже определенного уровня, называемого Holding Current .

Двунаправленность симисторов делает их удобными
переключатели переменного тока (АС). Кроме того, применение триггера в
регулируемый фазовый угол переменного тока в главной цепи позволяет контролировать
средний ток, втекающий в нагрузку (управление фазой).

Маломощные симисторы используются во многих приложениях, таких как свет
диммеры, регуляторы скорости для электрических вентиляторов и других электродвигателей и в
современные компьютеризированные схемы управления многими бытовыми мелкими и крупными
Техника.

Что вам нужно
Знайте о TRIAC

1. TRIAC представляет собой трехконтактное устройство.
2. Симистор может работать в обоих направлениях; оно может
   таким образом, можно охарактеризовать как двунаправленное устройство.
3. Функция TRIAC как положительная, так и отрицательная
   напряжение управления затвором.
4. TRIAC может работать в четырех различных режимах.
5. Имеет 5 слоев полупроводника.
6. TRIAC может управлять как положительным, так и отрицательным
   полупериоды входного сигнала переменного тока.
7. TRIAC управляет питанием постоянного и переменного тока.
8. Менее надежен.
9. Требуется только один радиатор.
10. Как правило, большинство симисторов доступны в рейтингах
    менее 40 Ампер и при напряжении до 600 Вольт.
11. Прямая и обратная характеристики TRIAC
    аналогичны прямым характеристикам устройства SCR.

Разница между
SCR и TRIAC в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ	СКР	Триак
Описание	SCR представляет собой трехконтактное устройство.	TRIAC представляет собой трехконтактное устройство.
Проведение тока	SCR может проводить ток только в одном направлении; таким образом может быть описывается как однонаправленное устройство.	TRIAC может вести в обоих направлениях; таким образом, его можно охарактеризовать как двунаправленное устройство.
Напряжение управления воротами	SCR может работать только при положительном управляющем напряжении затвора.	TRIAC работает как с положительным, так и с отрицательным управляющим напряжением затвора.
Операция	SCR может работать только в одном режиме.	TRIAC может работать в четырех различных режимах.
Количество слоев	Он имеет 4 слоя полупроводника.	Он имеет 5 слоев полупроводника.
Возможности	SCR может контролировать только положительный или отрицательный полупериод переменного тока. Вход.	TRIAC может управлять как положительными, так и отрицательными полупериодами сигнала переменного тока. Вход.
Питание постоянного тока	SCR управляет только питанием постоянного тока или может управлять смещенной в прямом направлении половиной цикл ввода переменного тока в нагрузку.	TRIAC управляет постоянным током, а также мощностью переменного тока.
Надежность	Это более надежно.	Он менее надежен.
Радиатор	Ему нужен только один радиатор.	Ему нужен только один радиатор.
Текущие возможности	SCR имеет большие текущие возможности, и большинство SCR доступны в большие рейтинги.	Как правило, большинство симисторов доступны с номиналами менее 40 ампер и при напряжении до 600 Вольт.
Вперед и назад Характеристики	Прямые характеристики SCR аналогичны прямым и обратные характеристики TRIAC.	Прямая и обратная характеристики TRIAC аналогичны прямые характеристики устройства SCR.

Предыдущая статья7 Разница между конечной точкой и точкой эквивалентности при титрованииСледующая статья14 Разница между процессами горячей и холодной обработки

И ЧТО ТАМ

Что такое компенсатор?

0 ответов

Почему ротор вращается?

1 Ответ
Машинополимеры, OPTCL,

По какому основному принципу определяется уровень напряжения постоянного тока?
увеличивается больше, чем подаваемое переменное напряжение во время
преобразование. До уровня AC он управляется стрельбой
analge, но после максимального уровня, как это возможно. Пожалуйста
четкая картинка. ИЛИ мы должны поставить AC более высокого уровня?

0 ответов

2 т/ф, работающих параллельно, распределят нагрузку в соответствии с 2
их- а) реактивное сопротивление утечки, б) импеданс pu, в) эффективность, г)
рейтинг.

1 Ответ

Я работаю в одной частной компании в Гуджарате. я был готов
диплом по электротехнике в 2010 году от технического совета штата Гуджарат.сейчас я
хочу лицензию электрического супервайзера в Гуджарате, но я не
знать, когда я подаю заявку? пожалуйста, дайте мне адрес лицензии
офис отдела в Гуджарате. Гандинагар

0 ответов

что такое текущая перегрузка в стеке

0 ответов

какие методы энергосбережения существуют в
угольная электростанция?

1 Ответ

в чем разница между режимом droop и ischnorous
режим в ТЭЦ?

0 ответов
ГВК, Термакс,

в чем разница между ваттами и вольтами?

2 ответа

в момент пуска обратная ЭДС двигателя равна нулю. так как же
он начнет работать??

1 Ответ

почему поддерживается коэффициент мощности и как это можно контролировать
и вот как работают.

0 ответов
Муканд,

Эй, ребята, помогите мне…..каковы промышленные применения/функции форсунок в промышленности

0 ответов

Разница между транзистором и тиристором (со сравнительной таблицей)

И транзистор, и тиристор являются типами полупроводниковых устройств.Но существуют некоторые факторы, которые отличают их друг от друга. Принципиальное различие между транзистором и тиристором заключается в том, что транзистор представляет собой трехслойное устройство, которому для обеспечения проводимости требуется регулярный импульс тока.

Напротив, тиристор представляет собой 4-слойное устройство, которому требуется только один запускающий импульс для запуска и поддержания проводимости.

И транзистор, и тиристор являются 3 оконечными устройствами. Но три вывода транзистора — эмиттер, база и коллектор, а тиристора — анод, катод и затвор.

В следующем разделе этой статьи вы получите представление о других важных различиях между ними. Но перед этим взгляните на содержание, которое будет обсуждаться здесь.

Содержание: Транзистор против тиристора

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Основные отличия
4. Заключение

Сравнительная таблица

Параметр	Транзистор	Тиристор
Basic	Это трехслойное устройство, используемое для усиления.	Это 4-слойное устройство, используемое для выпрямления.
Количество соединений	Имеет 2 соединения.	Состоит из 3 соединений.
Устройство срабатывание	Для обеспечения правильной проводимости устройства на него должен подаваться регулярный импульс тока.	Требуется один импульс запуска в начальном состоянии, чтобы запустить и поддерживать проводимость.
Номинальная мощность	Номинальная мощность указана в ваттах.	Мощность указана в киловаттах.
Стоимость	Низкая стоимость	Это довольно дорого, чем транзистор.
Размер	Небольшой и менее громоздкий.	Он имеет сравнительно больший размер, поэтому более громоздкий, чем транзистор.
Номинальный ток	Обладает низким номинальным током.	Номинальный ток сравнительно высок в случае тиристора.
Время включения	Включается быстрее тиристора.	Этому устройству требуется больше времени для включения.
Цепь коммутации	Не требуется	Требуется
Потери мощности	Имеет высокие потери мощности.	Потери мощности сравнительно малы в случае тиристора, чем транзистора.
Пригодность для применения	Подходит для высокочастотных приложений, но не для приложений с высокой мощностью	Подходит для приложений с высокой мощностью, но не для высокочастотных приложений.

Определение транзистора

Транзистор представляет собой устройство из полупроводникового материала, состоящее из 3 слоев и 3 выводов. Слово транзистор является слиянием двух разных слов: транс сфер и ре систор . Это просто определяет работу транзистора. Это устройство, которое переносит сопротивление из одной области в другую, чтобы обеспечить проводимость, тем самым усиливая сигнал.

В основном кремний и германий являются полупроводниковыми материалами, которые используются для изготовления транзистора.

Здесь мы видим условное обозначение транзистора:

Транзисторы

в основном классифицируются как транзисторы NPN и PNP. Эта классификация полностью зависит от типа используемого материала и связанных с ним основных носителей заряда, отвечающих за проводимость.

На рисунке ниже показан NPN-транзистор со смещающим устройством:

Здесь мы ясно видим, что транзистор представляет собой устройство с 2-контактным переходом. Три вывода транзистора – эмиттер, база и коллектор.

Когда для устройства обеспечено надлежащее смещение, то большинство носителей заряда текут от одного конца к другому, что в результате вызывает проводимость.

Поскольку мы рассмотрели здесь NPN-транзистор, то основными носителями заряда, ответственными за протекание тока здесь, являются электроны.

Итак, когда прямое напряжение прикладывается к переходу эмиттер-база транзистора, электроны из области эмиттера дрейфуют через область базы после преодоления барьерного потенциала этого перехода.

Достигнув области тонкой базы, где основными носителями являются дырки, только часть электронов объединяется с дырками, а остальные движутся к области коллектора. Затем основная часть носителей заряда собирается на коллекторе.

Благодаря этому движению происходит проводимость через устройство и ток течет от коллектора к эмиттеру (противоположно направлению потока электронов) через транзистор.

Определение тиристора

Тиристор представляет собой полупроводниковый прибор, состоящий из 4 слоев и 3 выводов. Тиристор является слиянием слов тир атрон и транс истор . Так как выполняет выпрямление как тиратрон и управление как транзистор.

Это в основном альтернативное расположение полупроводниковых материалов p- и n-типа; это ясно представлено на рисунке ниже:

Также на рисунке ниже показано условное обозначение тиристора:

Тиристор представляет собой устройство, которое начинает проводить ток только тогда, когда на его вывод подается импульс запуска затвора.Когда на устройство подается прямое или обратное напряжение без импульса запуска затвора, устройство не проводит.

Необходимо подать прямое напряжение затвора, чтобы запустить и поддерживать проводимость через тиристор.

На рисунке ниже показано расположение смещения тиристора:

Здесь прямое напряжение подается на анод по отношению к катоду. Кроме того, вывод затвора смещен вперед по отношению к катоду.

Это приводит к тому, что все три перехода смещаются в прямом направлении, поэтому основные носители начинают дрейфовать от области эмиттера к области коллектора.Если потенциал затвора не приложен, то промежуточный переход останется в состоянии обратного смещения и заблокирует поток носителей.

После того, как приложенный потенциал затвора сместит среднее соединение в прямом направлении, это позволит обеспечить непрерывный ток. Даже после снятия импульса срабатывания затвора устройство продолжает проводить за счет кумулятивного действия.

Ключевые различия между транзистором и тиристором

1. Транзистор может выдерживать только малую выходную мощность , поэтому он измеряется в ваттах.Хотя тиристор демонстрирует лучшую способность управлять большой мощностью, чем транзистор, поэтому он оценивается в киловаттах.
2. Транзистор состоит из 3 слоев, а именно npn или pnp, а тиристор состоит из 4 слоев, то есть pnpn.
3. Когда силовые транзисторы используются в электронных схемах, это снижает общую стоимость системы. Тогда как использование тиристора в схемах увеличивает стоимость. Тем самым сделать его дорогим.

Транзистор

4. не обладает характеристикой по импульсному току и характеристикой , поэтому способен выдерживать только небольшую скорость изменения тока.В отличие от этого, тиристор демонстрирует характеристику импульсного тока и, следовательно, может выдерживать сравнительно большую скорость изменения тока, чем транзистор.
5. Транзистор включается быстро, поэтому его время включения меньше, чем у тиристора.
6. Транзисторная схема не требует схемы коммутации . Однако в случае с тиристорной коммутационной схемой необходима.
7. Внутренние потери мощности в случае транзистора большие по сравнению с тиристором.

Транзисторы

8. подходят для высокочастотных приложений, но не для приложений большой мощности. Напротив, тиристоры подходят для приложений большой мощности, но не для высокочастотных приложений.

Заключение

Таким образом, из приведенного выше обсуждения мы можем сделать вывод, что и транзистор, и тиристор имеют свои собственные преимущества в соответствующих приложениях. Но надежность тиристора несколько выше, чем у транзистора.

В чем разница между контактором, SSR или SCR — специалист №1 в Великобритании

Контроль власти

Сегодня больше, чем когда-либо, инженеры проектируют электрические системы технологического нагрева с использованием SCR (тиристорных) регуляторов мощности. Преимущества использования SCR многочисленны; более точное управление процессом нагрева, увеличенный срок службы нагревателя, улучшенное качество продукции при более высоких скоростях производства и сниженные затраты на техническое обслуживание.

SCR — это полупроводниковое переключающее устройство, которое обеспечивает быстрое пропорциональное регулирование электрической мощности с бесступенчатой ​​регулировкой. В отличие от механического реле или контактора, регулятор мощности SCR не имеет механических частей, подверженных износу. SCR не образует дуги и не подвергается воздействию загрязненных контактов. Механическое реле придется заменить через определенное количество циклов. Из-за медленного времени цикла, присущего механическим реле, управление может быть плохим, поэтому процесс нагрева может быть поврежден, а срок службы нагревателя может сократиться из-за теплового удара.

Реле смещения Mercury могут переключаться быстрее, чем механические реле. Однако при перегреве из-за чрезмерно быстрого цикла или перегрузки ртутное реле взорвется.

Это приводит к проблемам с опасными материалами, а из-за ужесточения государственных норм транспортировка и утилизация ртутных реле также становятся все более сложными.

Твердотельные реле (ТТР)

являются популярной альтернативой контакторам, но они обычно не поставляются с выводами, обеспечивающими надежное соединение для более высоких уровней мощности. Кроме того, они не всегда продаются с радиаторами, защитой от напряжения или предохранителями, необходимыми для защиты и безопасной работы реле.

Обратите внимание на номинальные значения

Дополнительные проблемы также могут возникнуть из-за рейтингов SSR. Почти все SSR рассчитаны на 25 ℃. В реальных условиях эксплуатации, когда внутренняя температура электрического шкафа превышает 40℃, твердотельное реле может выйти из строя при использовании на полную мощность. У большинства производителей есть таблица снижения номинальных характеристик, чтобы компенсировать это несоответствие. К сожалению, многие пользователи полагаются только на максимальный рейтинг при выборе SSR, что приводит к неудачному выбору для их приложения.Большинство контроллеров мощности SCR рассчитаны на температуру окружающей среды 45 ℃ при полной номинальной мощности.

Стоит отметить, что в реальных жизненных ситуациях использование Тиристорного блока или твердотельного реле от CD Automation может помочь сократить время простоя до 95 % и снизить общую стоимость покупки до 90 %. в течение всего срока службы изделия по сравнению с использованием традиционного механического контактора . Это огромная экономия средств, которую нельзя игнорировать, если вы серьезно хотите запустить эффективный процесс.

Дальнейшее чтение

Вы также можете найти интересный материал в формате PDF «5 ошибок, допущенных при оптимизации производительности машины». Это показывает, как правильное использование тиристорного (SCR) регулятора мощности может сэкономить ваше время и деньги, когда дело доходит до оптимизации вашей электрической тепловой машины. Нажмите ниже, чтобы получить копию.

Что такое тиристор? Различные типы тиристоров..

Содержание

• • • • • • #Ttechnian Evences- Изучение 11
  • Введение
    • Введение
      • CILICON Управляемый выпрямитель (SCR):
        • Запуск SCR:
        • Отключение SCR:
        • Текущий прерывание:
        • Принудительная связь:
        • VI характеристики SCR:
        • Разница между FET и SCR:
        • Двунаправленный тиристор:
        • DIAC:
        • TRIAC:

        27

        4

        #Технические исследования — исследование 11

        Введение

        Тиристор представляет собой однонаправленный полупроводниковый прибор. Это
        позволяет току течь только в одном направлении, как диоды. SCR и TRIAC
        главные тиристоры. Он работает только в двух состояниях: открытый или закрытый, как
        защелка. Так что его можно использовать для переключения приложений.

        На приведенном ниже рисунке показана эквивалентная схема тиристора.

        Эквивалентная схема тиристора

        В схеме Т1 — транзистор PNP, а Т2 — транзистор NPN. База Т1 подключена к коллектору Т2, а база Т2 подключена к коллектору Т1.

        Чтобы включить эту схему, нам нужно применить большое
        Vcc к T1. Это создаст ток в коллекторе T1. Из-за этого база
        ток T2 увеличится. Когда срабатывает база T2, он обеспечивает обратную связь.
        до Т1. Поэтому оба транзистора переходят в режим насыщения. Этот процесс
        включения тиристора называется методом пробоя.

        Чтобы отключить эту цепь, нам нужно уменьшить питание
        напряжение до нуля. Это приведет транзистор в режим отсечки.Этот процесс
        отключение тиристора называется методом слаботочного отключения.

        Тиристор

        также называют четырехслойным диодом, рисунок ниже.
        показана конструкция тиристора.

        Структура тиристора Символ тиристора

        Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR):

        Чаще всего используется выпрямитель с кремниевым управлением

        .
        тиристор. Он используется в приложениях переключения очень больших токов. Мы учились
        что тиристор можно включать методом пробоя и выключать
        с использованием слаботочного метода отключения.

        Мы можем иметь второй способ включения тиристора, добавляя клемму к базе второго транзистора тиристора для запуска. Это то, что называется SCR, означает, что SCR представляет собой четырехслойный диод с триггерной клеммой. Этот терминал называется воротами. Таким образом, SCR имеет три клеммы: триггерный затвор, анод и катод.

        См. приведенный ниже рисунок для лучшего понимания.

        Эквивалентная схема SCRСтруктура SCRСимвол SCR

        Срабатывание SCR:

        Запуск SCR

        См. рисунок выше; триггерный сигнал подается на затвор.Это увеличивает базовый ток T2 и запускается положительная обратная связь.
        Таким образом, устройство направляется в
        насыщенность. Это включает SCR.

        Поскольку терминал ворот подключен к базе
        Транзистор минимум 0,7 В требуется для срабатывания SCR.

        Выключение SCR:

        При подаче триггерного сигнала на SCR он включается, но
        когда триггерный сигнал выключен, SCR не переходит в выключенное состояние. Так что
        требует дополнительных усилий для переключения SCR.

        За счет уменьшения Vcc можно уменьшить ток анод-катод.
        ниже тока удержания (низкое значение тока, при котором транзистор управляет
        насыщение до отсечки). Это отключит SCR.

        Есть еще два способа выключения SCR.

        1. Прерывание тока
        2. Принудительная связь

        Прерывание тока:

        В этом методе мы можем либо разомкнуть последовательный переключатель над анодом, либо замкнуть параллельный переключатель на анод и катод.

        Выключение SCR путем размыкания последовательного выключателя Выключение SCR путем замыкания параллельного выключателя

        Принудительная связь:

        В этом методе SCR подключается с обратным смещением. Это уменьшает удерживающий ток, и SCR выключается.

        Отключение тиристора с помощью принудительной связи

        VI характеристики тиристора:

        График тока и напряжения SCR

        На приведенном выше рисунке показано соотношение между током и напряжением в SCR.

        Разница между FET и SCR:

        ФЕТ	СКР
        Напряжение затвора может включать и выключать устройство.	Напряжение затвора может только включить устройство.
        Когда вход высокий, выход низкий, а когда вход низкий, выход высокий.	Когда вход высокий, выход низкий, а когда вход низкий, выход остается низким.
        Аналогичен кнопочному выключателю.	Аналогичен однополюсному проходному выключателю.

        Двунаправленный тиристор:

        SCR является однонаправленным устройством. DIAC и TRIAC
        двунаправленные тиристоры. Эти устройства могут управлять в обоих направлениях.

        ДИАК:

        На приведенном выше рисунке показана эквивалентная схема DIAC.Это устройство представляет собой комбинацию двух четырехслойных диодов в обратно-параллельном соединении. Как и четырехслойные диоды, DIAC также включается методом пробоя.

        DIAC Символ Эквивалентная схема DIAC

        TRIAC:

        TRIAC представляет собой комбинацию двух тиристоров, включенных в обратную параллель.
        связь. Он может контролировать ток в обоих направлениях.

        TRIAC Эквивалентная схема TRIAC Symbol

        Пожалуйста, напишите в поле для комментариев ниже, если у вас есть какие-либо вопросы.

        Поделись этим:

        • Нажмите, чтобы поделиться в Twitter (Открывается в новом окне)
        • Нажмите, чтобы поделиться в Facebook (Откроется в новом окне)
        • Нажмите, чтобы поделиться в LinkedIn (Откроется в новом окне)
        • Нажмите, чтобы поделиться в Pinterest (Открывается в новом окне)
        • Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
        • Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Откроется в новом окне)
        • Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Откроется в новом окне)

        Нравится:

        Нравится Загрузка…

        Родственные

        Разница между тиристором и транзистором (со сравнительной таблицей)

        Тиристор представляет собой полупроводниковое устройство, которое обладает высокими значениями напряжения и тока, а также способно работать с большой мощностью. Напротив, транзистор не может работать с большой мощностью, эквивалентной мощности тиристора. Кроме того, номинальный ток и напряжение транзисторов также довольно низкие. Таким образом, мощность отличает оба этих устройства.

        Несмотря на то, что тиристор и транзистор оба являются важными устройствами для коммутационных приложений, но все же из-за различий в их характеристиках они имеют свою собственную область применения.

        Еще одно отличие тиристора от транзистора, проявляющееся в его конструктивной особенности, заключается в том, что тиристор образован четырьмя слоями материала P-типа и N-типа, расположенными альтернативным образом. С другой стороны, транзистор формируется путем прослоения слоя полупроводникового материала P-типа или N-типа между слоями материала N-типа и P-типа соответственно.

        Теперь вы, должно быть, получили общее представление о различиях между тиристором и транзистором. Но на этом различия не заканчиваются; есть много других различий между вышеупомянутым четырехслойным и трехслойным устройством. Мы обсудим все это с помощью таблицы сравнения .

        Но прежде, чем я дам сравнительную таблицу, давайте быстро взглянем на дорожную карту этой статьи.

        Содержание: Тиристор против транзистора

        1. Сравнительная таблица
        2. Определение
        3. Основные отличия
        4. Заключение

        Сравнительная таблица

        Параметры	Тиристор	Транзистор
        Определение	Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор, который используется для выпрямления и переключения.	Транзистор представляет собой трехслойное полупроводниковое устройство, которое используется в основном для усиления и переключения.
        Допустимая мощность	Больше по сравнению с транзистором.	Меньше по сравнению с тиристорами.
        Номинальные значения тока и напряжения	Номинальные значения тока и напряжения.	Низкое номинальное значение тока и напряжения
        Внутренние потери	Меньше по сравнению с транзисторами.	Больше по сравнению с тиристорами.
        Время включения и выключения	Требуется больше времени для включения и выключения.	Включение и выключение занимает очень мало времени.
        Стоимость	Это дорого.	Недорого и, следовательно, экономично использовать несколько приложений.
        Вес	Громоздкий.	Легкий по весу.
        Процедура запуска	Для переключения в состояние проводимости достаточно одного импульса.	Ему постоянно нужен ток, чтобы поддерживать его в состоянии проводимости.
        Высокочастотное применение	Не подходит.	Подходит
        Применение высокой мощности	Подходит для применения высокой мощности.	Не подходит для применения с высокой мощностью.

        Определение

        Транзистор

        Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, состоящий из трех выводов: эмиттера, базы и коллектора.Его можно использовать в качестве усилителя или переключателя в зависимости от смещения транзисторного перехода. Эмиттер и базовый вывод составляют переход эмиттер-база , а коллектор и базовый вывод составляют переход коллектор-база.

        Терминал эмиттера сильно легирован и, таким образом, состоит из большого количества носителей заряда. Эти носители текут к коллектору через базовую область, и благодаря этому в транзисторе течет ток. Транзистор работает в трех областях активной области, области насыщения и области отсечки .

        Характеристики активной области транзисторов используются для усиления слабого сигнала, в то время как характеристики области насыщения и отсечки транзисторов используются в приложениях переключения.

        Тиристор

        Тиристор образован четырьмя слоями полупроводникового материала. Он состоит из трех катодных выводов , анодного и затворного вывода . Вывод затвора тиристора используется как управляющий вывод.Тиристор переключается в состояние ВКЛ путем подачи начального тока на транзистор, после чего он остается в состоянии ВКЛ.

        Это похоже на два транзистора PNP и NPN, соединенных вместе через клемму база-коллектор. Коллектор PNP подключается к базе NPN, и, таким образом, транзистор NPN переходит в состояние ВКЛ, а коллектор NPN подключается к базе транзистора PNP. Таким образом, оба транзистора останутся включенными только при первоначальном срабатывании, подаваемом на PNP-транзистор.

        Ключевые различия между тиристором и транзистором

        1. Номинальные значения высокого напряжения и тока: Важнейшим свойством, создающим основное различие между тиристором и транзистором, являются номинальные значения напряжения и тока. Номинальные напряжение и ток тиристора высоки из-за его изготовления и архитектуры конструкции, в то время как номинальные напряжение и ток транзистора низки по сравнению с тиристором.
        2. Допустимая мощность: Допустимая мощность тиристора и транзистора отличается друг от друга.Тиристоры обладают большей пропускной способностью, чем транзисторы. Номинальная мощность тиристоров всегда составляет кВт (киловатт) , а мощность транзистора всегда составляет Вт (ватт).
        3. Проектирование: Тиристор и транзистор имеют различную процедуру проектирования. Тиристор образован четырьмя слоями полупроводникового материала, в которых материал P-типа и материал N-типа соединены альтернативным образом, в то время как транзистор образован путем соединения трех слоев полупроводников.
        4. Вывод: Тиристор и транзистор имеют по три вывода, но три вывода транзисторов – это эмиттер, база и коллектор, а три вывода тиристоров – катод, анод и вывод затвора. Тиристор состоит из управляющей клеммы, то есть клеммы затвора, в то время как транзисторы не требуют управляющей клеммы.
        5. Внутренние потери: Тиристоры обладают меньшими внутренними потерями по сравнению с транзисторами. Внутренние потери в устройстве снижают его эффективность.Таким образом, тиристоры считаются гораздо более эффективными, чем транзисторы, в случае применения большой мощности.
        6. Размер схемы: Размеры тиристорной и транзисторной схемы также отличаются друг от друга. Тиристорная схема более громоздкая, чем транзисторная. Таким образом, если вам нужна небольшая схема для высокочастотного применения, вам необходимо использовать силовые транзисторы, поскольку силовые транзисторы имеют небольшие размеры.
        7. Стоимость схемы: Силовые транзисторы маленькие и дешевые.Таким образом, схемы, использующие силовой транзистор, будут менее затратными, чем схемы, использующие тиристор.
        8. Требование схемы коммутации: Схема коммутации не требуется в случае транзистора, но требуется в случае тиристора, что делает тиристорную схему громоздкой.
        9. Время включения и выключения : Транзистор может быть выключен немедленно, но тиристор не может быть выключен мгновенно. Таким образом, тиристоры обладают большим временем выключения, что не подходит для высокочастотных приложений.Кроме того, транзистор может включаться быстрее, чем тиристор. Поэтому транзисторы предпочтительнее тиристоров для высокочастотного переключения.
        10. Высокая мощность Применение: Тиристоры из-за их высокой пропускной способности считаются лучшими для приложений большой мощности. Напротив, транзистор используется для маломощных приложений.
        11. Запуск: Запуск, необходимый для тиристора, представляет собой одиночный импульс, после подачи которого он остается в состоянии проводимости.Напротив, транзисторы требуют непрерывной подачи тока, чтобы поддерживать их в состоянии проводимости.

        Заключение

        Тиристор и транзистор, оба являются переключающими устройствами, но тиристор не подходит для высокочастотного применения, а транзистор не подходит для применения с высокой мощностью. В высокочастотном приложении мы должны использовать транзистор из-за его небольшого времени включения , и выключения. Но в приложениях с большой мощностью следует использовать тиристор из-за его высокой пропускной способности по току.

        Что делать, если вы будете использовать тиристор для высокочастотного переключателя приложений? Это приведет к плохой эффективности полученной цепи. Поэтому мы можем использовать устройства в соответствующем приложении только тогда, когда мы знакомы с различиями между ними.

        .