Thyristors - đây là những gì? Nguyên tắc hoạt động và đặc điểm của thyristors

Thyristors - một cường quốc công tắc điện tử điều khiển bởi không đầy đủ. Thông thường, sách kỹ thuật, bạn có thể nhìn thấy một tên gọi khác của thiết bị này - đơn mục đích thyristor. Nói cách khác, dưới ảnh hưởng của một tín hiệu điều khiển, nó được chuyển giao cho một nhà nước - tiến hành. Nếu cụ thể hơn, nó bao gồm một chuỗi. Rằng nó đã được tắt, nó là cần thiết để tạo điều kiện đặc biệt mà cung cấp thả dòng điện một chiều trong mạch bằng không.

Các tính năng thyristors

phím thyristor dẫn điện chỉ theo hướng về phía trước, và nó có thể chịu được không chỉ trực tiếp ở vị trí khép kín, nhưng điện áp ngược. Cấu trúc của thyristor bốn lớp, có ba kết luận:

1. Các anode (biểu thị bằng chữ A).
2. Catot (chữ C hoặc K).
3. Các điện cực cổng (U hoặc G).

Trong thyristors có một gia đình toàn bộ đặc điểm hiện tại áp, chúng có thể được sử dụng để đánh giá tình trạng của phần tử. Thyristors - một chìa khóa điện rất mạnh, họ có thể thực hiện các mạch chuyển đổi, một điện áp có thể đạt 5.000 volt và cường độ dòng điện - 5000 ampe (tần số không phải là lớn hơn 1000 Hz).

thyristors làm việc tại DC

thyristor bình thường được kích hoạt bằng cách cung cấp một xung vãng lai cho các thiết bị đầu cuối kiểm soát. Hơn nữa, nó phải là dương tính (đối với cathode với). Thời hạn của thiên nhiên phụ thuộc tải thoáng qua (quy nạp, hoạt động), biên độ và tốc độ gia tăng của xung hiện tại trong mạch điều khiển, nhiệt độ của tinh thể bán dẫn và điện áp và mạch hiện có sẵn thyristors. Đặc mạch phụ thuộc trực tiếp vào loại của phần tử bán dẫn.

Trong đó mạch, trong đó thyristor là, không thể chấp nhận tỷ lệ xảy ra cao của điện áp tăng. Cụ thể, như một giá trị mà tại đó các phần tử chuyển mạch tự phát (ngay cả khi không có tín hiệu trong mạch điều khiển). Nhưng cùng lúc trong tín hiệu điều khiển phải có độ dốc rất cao.

cách tắt

Hai loại chuyển đổi thyristor là:

1. Tự nhiên.
2. Cưỡng bức.

Và bây giờ một cách chi tiết hơn về mỗi. Tự nhiên nảy sinh khi các thyristor hoạt động trong một mạch AC. Và không ân giảm này khi hiện tại rơi xuống zero. Tuy nhiên, để thực hiện việc chuyển đổi bắt buộc có thể có rất nhiều cách khác nhau. thyristor gì kiểm soát để chọn một nhà phát triển để giải quyết các mạch, nhưng nên nói về từng loại riêng biệt.

Cách thông thường nhất là để kết nối các tụ ân giảm buộc đó đã bị buộc tội trước bằng cách sử dụng một nút (key). LC-mạch được bao gồm trong các mạch điều khiển thyristor. chuỗi này chứa một tụ điện sạc đầy. biến động thoáng qua xảy ra trong mạch tải hiện hành.

ân phương pháp buộc

Có một số loại của khối đảo mạch cưỡng bức. Thường được sử dụng mạch, trong đó sử dụng một tụ điện chuyển mạch có một phân cực đảo ngược. Ví dụ, các tụ điện có thể được chuyển vào mạch bằng phương tiện của một thyristor phụ trợ. Điều này sẽ gây ra việc xả đến chính thyristor (làm việc). Điều này sẽ dẫn đến các tụ hiện nay hướng về các thyristor chính trực tiếp hiện nay, sẽ làm giảm hiện tại trong mạch xuống không. Do đó, sẽ có tắt thyristor. Điều này xảy ra với lý do rằng thiết bị thyristor có những đặc điểm riêng của mình là duy nhất với anh.

Ngoài ra còn có các chương trình trong đó LC-kết nối chuỗi. Chúng được thải ra (và với các biến thể). Vào đầu xả dòng chảy về phía người lao động, và giá trị của họ sau khi điều chỉnh tắt thyristor. Sau chuỗi dao động dòng điện chạy qua thyristor trong các diode bán dẫn. Vì vậy, miễn là dòng điện chạy đến thyristor được áp dụng một điện áp. Nó modulo bằng với điện áp rơi trên diode.

thyristors làm việc trong mạch AC

Nếu một thyristor bao gồm trong một mạch AC, có thể được thực hiện các hoạt động đó:

1. Bật hoặc tắt mạch điện với động-điện trở hoặc điện trở tải.
2. Thay đổi trung bình và rms hiện tại mà đi qua tải, với khả năng kiểm soát một tín hiệu điều khiển cung cấp.

Trong khóa thyristor, có một tính năng - họ tiến hành hiện nay chỉ theo một hướng. Do đó, nếu trong mạch cần thiết để sử dụng dòng điện xoay chiều, cần phải áp dụng kết nối truy cập song song. giá trị hiện tại hiện tại và trung bình có thể thay đổi tùy theo thực tế là thời gian của tín hiệu trên thyristors khác nhau. Trong trường hợp này, sức mạnh thyristor phải đáp ứng các yêu cầu tối thiểu.

Phương pháp điều khiển pha

Khi giai đoạn kiểm soát phương pháp loại với điều chỉnh tải chuyển mạch buộc phải xảy ra bằng cách thay đổi góc giữa các giai đoạn. chuyển mạch nhân tạo có thể được thực hiện bằng các phương tiện của các mạch đặc biệt, nếu không bạn phải sử dụng một quản lý hoàn toàn thyristors (có khóa). Trên cơ sở của họ, thường được làm sạc Thiết bị thyristor, cho phép bạn điều chỉnh sức mạnh của hiện tại , tùy thuộc vào mức độ sạc pin.

kiểm soát độ rộng xung điều chế

Nó cũng được gọi là điều chế PWM. Trong việc mở tín hiệu điều khiển cung cấp cho các thyristors. Chuyển tiếp được mở, và có một điện áp tải. Trong đóng (trong quá trình chuyển đổi toàn bộ) được đưa một tín hiệu điều khiển, do đó thyristors không tiến hành hiện nay. Trong việc thực hiện kiểm soát giai đoạn đường cong hiện nay là không sin, một sự thay đổi trong hình thức tín hiệu điện áp. Do đó, có cũng được phá vỡ những người tiêu dùng rất nhạy cảm với rối loạn tần số cao (tương thích xuất hiện). thiết kế đơn giản có một bộ điều chỉnh thyristor, cho phép không có vấn đề để thay đổi giá trị mong muốn. Và nó không phải là cần thiết để áp dụng ồ ạt Latro.

thyristors có thể khóa

Thyristors - đây là một công tắc điện tử rất mạnh mẽ được sử dụng để chuyển đổi điện áp cao và dòng chảy. Nhưng ở đó họ có một lỗ hổng rất lớn - kiểm soát đầy đủ. Và nếu đặc biệt, dường như để tắt thyristor là cần thiết để tạo điều kiện theo đó các dòng điện một chiều sẽ được giảm xuống bằng không.

Đây là tính năng này áp đặt một số hạn chế đối với việc sử dụng các thyristors, và làm phức tạp mạch dựa trên chúng. Để thoát khỏi những hạn chế như vậy, việc thiết kế đặc biệt của thyristors, được khóa tín hiệu trên một điện cực kiểm soát đã được phát triển. Họ được gọi là dvuhoperatsionnymi, hoặc bị khóa, thyristors.

Thiết kế của thyristor turn-off

cấu trúc bốn lớp của p-n-p-n từ thyristor có những đặc điểm riêng của mình. Họ cung cấp cho họ khác nhau từ thyristors thông thường. Bây giờ đi đến các yếu tố đầy đủ tầm kiểm soát. Dòng điện áp đặc trưng (tĩnh) cho hướng về phía trước giống như của thyristors bình thường. Đây chỉ là một thyristor dòng điện một chiều có thể truyền xa hơn bằng giá trị. Nhưng chặn chức năng điện áp ngược cao trong thyristors khóa không được cung cấp. Do đó, nó phải được kết nối trong chống song song với diode bán dẫn.

Một tính năng đặc trưng của cổng thyristor turn-off - giảm đáng kể trong điện áp về phía trước. Để ngắt kết nối, khi nộp đơn cần được đầu ra cho sự kiểm soát của một xung hiện tại mạnh mẽ (tiêu cực, trong một tỷ lệ 1: 5 đến một giá trị dòng điện một chiều). Nhưng chỉ độ rộng xung nên càng nhỏ càng tốt - 10 ... 100 ms. thyristors có thể khóa có giá trị giới hạn dưới của điện áp và dòng điện hơn bình thường. Sự khác biệt là khoảng 25-30%.

loại thyristors

Trên được coi là có thể khóa, nhưng vẫn còn rất nhiều loại thyristors bán dẫn, đó cũng là điều đáng nói. Trong công trình xây dựng khác nhau nhất (sạc, công tắc, điều chỉnh điện) sử dụng một số loại thyristors. Một nơi nào đó cần thiết để kiểm soát thực hiện bằng cách cung cấp thông lượng ánh sáng, sau đó, sử dụng optotiristors. Tính năng của nó là các tinh thể bán dẫn được sử dụng trong các mạch điều khiển, đó là nhạy cảm với ánh sáng. Thông số thyristors là khác nhau, tất cả các tính năng mà là duy nhất đối với họ. Vì vậy nó là cần thiết ít nhất là trong ý tưởng chung của những loại chất bán dẫn, có và nơi họ có thể được sử dụng. Vì vậy, đây là danh sách toàn bộ và các đặc điểm chính của từng loại:

1. Diode thyristor. Tương đương với yếu tố này - các thyristor được kết nối trong diode bán dẫn chống song song.
2. diode Shockley (diode thyristor). Ông có thể đi vào trạng thái dẫn đầy đủ, nếu chúng vượt quá một mức điện áp nhất định.
3. Triac (sym thyristor). Tương đương - hai thyristors trong chống song song.
4. Thyristor biến tần khác nhanh tốc độ chuyển đổi cao (5 ... 50 ms).
5. Thyristors điều khiển FET. Bạn thường có thể tìm thấy việc xây dựng dựa trên MOS transistor.
6. thyristors quang, kiểm soát dòng chảy của ánh sáng.

Việc thực hiện các yếu tố an ninh

Thyristors - là các thiết bị rất quan trọng với tỷ lệ tăng của điện áp chuyển tiếp hiện nay và về phía trước. Đối với họ, như đối với các điốt bán dẫn, đặc trưng bởi hiện tượng dòng chảy của ngược lại phục hồi hiện nay, mà là rất nhanh và mạnh rơi xuống zero, thêm vào đó là khả năng tăng. quá áp này là do thực tế là nhanh chóng dừng hiện trong tất cả các yếu tố của mạch, trong đó có điện cảm (thậm chí cực điện cảm thấp đặc trưng của hội đồng - dây, theo dõi thẻ). Để thực hiện công tác bảo vệ cần thiết để sử dụng các chương trình khác nhau để cho phép chế độ năng động bảo vệ chống điện áp cao và dòng chảy.

Thông thường, trở kháng quy nạp của nguồn điện áp, được bao gồm trong một hoạt động mạch thyristor, có giá trị như vậy mà nó là quá đủ để đảm bảo rằng không có thêm bao gồm thêm một số điện cảm mạch. Vì lý do này, trong thực tế thường xuyên sử dụng hình chuỗi chuyển đổi con đường làm giảm đáng kể tỷ lệ và mức độ tăng trong mạch khi thyristor bị tắt. Dung-điện trở dây chuyền thường được sử dụng cho những mục đích. Chúng bao gồm một thyristor song song. Có khá một vài loại sửa đổi mạch của mạch như vậy, cũng như các kỹ thuật tính của họ, các thông số hoạt động của thyristors ở các chế độ và điều kiện khác nhau. Nhưng con đường hình thành chuỗi chuyển turn-off thyristor là giống như của các bóng bán dẫn.