Thyristors - wat is dit? Het principe van de werking en de kenmerken van thyristors

Thyristors - een vermogen elektronische schakelaars gecontroleerd door onvolledig. single-purpose thyristor - vaak technische boeken, kunt u een andere naam van dit apparaat te zien. Met andere woorden, onder invloed van een stuursignaal wordt overgebracht naar een staat - geleidend. Als er meer specifiek, het omvat een keten. Dat werd uitgeschakeld, moet bijzondere omstandigheden die zorgen dalen gelijkstroom in de schakeling tot nul te maken.

features thyristors

Thyristor sleutels geleiden elektriciteit alleen in voorwaartse richting, en het kan niet alleen direct te weerstaan in de gesloten positie, maar het omgekeerde spanning. De structuur van de vierlaagse thyristor, zijn er drie conclusies:

1. De anode (aangeduid met de letter A).
2. De kathode (letter C of K).
3. De poortelektrode (U of G).

In thyristors hebben een hele familie van de huidige spanning kenmerken, kunnen ze worden gebruikt om de toestand van het element te beoordelen. Thyristors - een zeer krachtige elektronische sleutels, zij kunnen schakeleenheden uit te voeren, kan een spanning 5000 volt en het amperage bereikt - 5000 ampère (frequentie niet groter is dan 1000 Hz).

Werk thyristors in DC

Normale thyristor wordt geactiveerd door het toevoeren van een stroompuls aan de stuuraansluiting. Bovendien zij positief (ten opzichte van de kathode) zijn. De duur van de transiënt lastafhankelijke natuur (inductief, actief), de amplitude en de stijgsnelheid van de stroompuls in de stuurschakeling, de temperatuur van het halfgeleiderkristal en de aangelegde spanning en stroom circuit beschikbare thyristoren. Kenmerken circuit is direct afhankelijk van de aard van het halfgeleiderelement.

In dat circuit, waarbij de thyristor is onaanvaardbaar hoog occurentiepercentage spanningstoenamesnelheden. Namelijk zulk een waarde waarbij de spontane schakelelement (zelfs als er geen signaal in de stuurschakeling). Maar op hetzelfde moment in het stuursignaal moet zeer hoge helling zijn.

manieren off

Twee types van switching thyristors zijn:

1. Natural.
2. Gedwongen.

En nu in meer detail over elk. Natuurlijk ontstaat wanneer de thyristor werkt in een AC-circuit. En doet dit commutatie wanneer de stroom daalt tot nul. Maar het uitvoeren van de gedwongen schakelen kan een heleboel verschillende manieren. Wat thyristorbesturing om een ontwikkelaar te selecteren om het circuit op te lossen, maar moeten afzonderlijk praten over elk type.

De meest typische manier is de geforceerde kommuteringskondensator die vooraf is geladen met een knop (key) aansluiten. LC-kring is opgenomen in de thyristor regelcircuit. Deze keten bevat een volledig geladen condensator. Voorbijgaande fluctuaties optreden in de stroombelasting circuit.

Werkwijzen geforceerde commutatie

Er zijn verschillende soorten van gedwongen commutatie. Vaak gebruikt stroomkring met een schakelende condensator met een omgekeerde polariteit gebruikt. Bijvoorbeeld kan de condensator in het circuit worden geschakeld door middel van een hulpthyristor. Hierdoor wordt de afvoer aan de primaire (werk) thyristor veroorzaken. Dit zal resulteren in dat de kondensatorstroom gericht naar de gelijkstroom hoofdthyristor, zal de stroom in de schakeling te reduceren tot nul. Bijgevolg zal er off thyristor. Dit gebeurt om de reden dat de thyristor apparaat heeft zijn eigen kenmerken die uniek zijn voor hem.

Er zijn ook regelingen waarbij LC-keten is verbonden. Ze worden afgevoerd (en met variaties). Begin ontladingsstroom vloeit naar de arbeider en hun waarden na de correctie uitgeschakeld thyristor. Na keten van oscillerende stroom door de thyristor in de halfgeleiderdiode. Aldus zolang stroom naar de thyristor wordt een spanning. Het modulo gelijk aan de spanningsval over de diode.

Werk thyristors in AC circuits

Als een thyristor in een AC-circuit opgenomen, kunnen dergelijke operaties worden uitgevoerd:

1. In- of uitschakelen elektrisch circuit met actieve-resistieve of ohmse belasting.
2. gemiddelde en effectieve verandering stroom die door de belasting loopt, met de mogelijkheid om het aanbod te beheersen signaal.

In thyristor toetsen, is er een functie - ze geleiden stroom in slechts één richting. Indien derhalve in de circuits die nodig zijn om te gebruiken wisselstroom nodig contra-parallelschakeling toe te passen. Actuele en gemiddelde stroomwaarden te compenseren voor het feit dat de tijd van het signaal op verschillende thyristoren. In dit geval moet de thyristor stroom voldoen aan de minimale eisen.

De fase besturingswerkwijze

Wanneer de fase regelwerkwijze type met een geforceerde schakellast aanpassing vindt plaats door verandering van de hoek tussen de fasen. Kunstmatige omschakeling kan worden gedaan door middel van speciale circuits, of anders moet u een volledig beheerde (afsluitbaar) thyristors gebruiken. Op hun basis, meestal gemaakt apparaat oplader thyristor, waarmee u het aan te passen kracht van de huidige , afhankelijk van het niveau van de acculading.

Pulsbreedtegemoduleerde control

Het wordt ook wel PWM modulatie. Tijdens de opening van de thyristors toegevoerde stuursignaal. Overgangen geopend en heeft een belastingsspanning. Tijdens het sluiten (in hele overgangsproces) wordt gevoed met een stuursignaal, waardoor thyristors geen stroom geleiden. Tenuitvoerlegging van de fasecontrole stroomkromme niet sinusvormig, een verandering in spanning signaalvorm. Dientengevolge is er ook een verstoring van consumenten die gevoelig zijn voor hoogfrequente verstoringen (incompatibiliteit weergegeven) zijn. Eenvoudig ontwerp heeft een thyristorregelaar, waardoor geen probleem om de gewenste waarde te wijzigen. En het is niet nodig om enorme latro toe te passen.

thyristors afsluitbaar

Thyristors - dit is een zeer krachtige elektronische schakelaars gebruikt voor het schakelen van hoge spanningen en stromen. Maar daar hebben zij een grote fout - onvolledige controle. En als bijzonder blijkt dat de thyristor uitschakelen moet aan omstandigheden waaronder de gelijkstroom wordt teruggebracht tot nul te maken.

Het is deze functie legt een aantal beperkingen op het gebruik van thyristors, en compliceert het circuit op basis van hen. Om zich te ontdoen van deze nadelen, hebben het speciale ontwerp van de thyristoren, die zijn vergrendeld signaal op één stuurelektrode ontwikkeld. Ze heten dvuhoperatsionnymi of vergrendeld, thyristors.

Het ontwerp van de thyristor turn-off

Vierlaagse structuur van p-n-p-n van de thyristor heeft zijn eigen kenmerken. Ze geven hen verschillend van conventionele thyristors. Het gaat nu om de volledige controle-element. De stroom-spanningskarakteristiek (statisch) van de voorwaartse richting is dezelfde als die van de gewone thyristoren. Hier zijn slechts een gelijkstroom thyristor kan veel meer overbrengen van waarde. Maar blokkeert hoge sperspanning functie geblokkeerd thyristors is niet voorzien. Derhalve moet in anti-parallel verbonden de halfgeleiderdiode.

Kenmerkend voor de gate turn-off thyristor - een aanzienlijke daling van de voorwaartse spanningen. Om verbreken, dient het depot uitgang aan de controle van een sterke stroompuls (negatief, in een verhouding van 1: 5 tot directe stroomwaarde) zijn. Maar alleen de pulsbreedte moet zo klein mogelijk zijn - 10 ... 100 ms. Afsluitbaar thyristors een ondergrenswaarde van spanning en stroom dan gebruikelijk. Het verschil is ongeveer 25-30%.

typen thyristors

Boven werden afsluitbare beschouwd, maar er zijn nog vele soorten halfgeleiders thyristors, die ook het vermelden waard zijn. In de meest verschillende constructies (laders, schakelaars, stroom regelaars) gebruiken bepaalde thyristors. Ergens moeten zeggenschap uitgevoerd door in de lichtstroom, dan gebruikt optotiristors. Het kenmerk is dat het halfgeleiderkristal wordt gebruikt in de besturingsschakeling, die gevoelig is voor licht. Parameters thyristors zijn verschillend, alle functies die uniek zijn voor hen. Daarom is het noodzakelijk in ieder geval in het algemene idee van wat voor soort halfgeleiders, er zijn en waar ze kunnen worden gebruikt. Dus, hier is de volledige lijst en de belangrijkste kenmerken van elk type:

1. Diode-thyristor. Gelijk aan dit element - de thyristor is geschakeld antiparallel halfgeleiderdiode.
2. Shockley diode (diodethyristor). Hij kan gaan in een staat van volledige geleiding, als ze een bepaalde spanning overschrijden.
3. Triac (sym thyristor). Equivalent - twee thyristoren in anti-parallel.
4. Thyristor inverter snelle hoge schakelsnelheid verschilt (5 ... 50 ms).
5. Thyristors controle FET. U kunt vaak de bouw op basis van MOS transistors.
6. Optische thyristoren, waarbij de lichtstroom regelt.

De uitvoering van de security element

Thyristoren - zijn apparaten die kritisch zijn voor de mate van stijging van de doorlaatstroom en doorlaatspanning zijn. Voor hen, als voor de halfgeleider diodes, gekenmerkt door het fenomeen van de stroming van reverse recovery stroom, die zeer snel en scherp daalt tot nul, het toevoegen wordt de kans op surge. Dit overspanning omdat die snel in alle onderdelen van de schakeling die inductantie hebben (zelfs zeer lage inductantie kenmerk van de montage - draden, spoor kaart) stopt de stroom. De bescherming noodzakelijk verschillende schema's gebruiken om dynamische modus tegen hoge spanningen en stromen voeren.

Gewoonlijk de inductieve impedantie van de spanningsbron, die is opgenomen in een thyristorschakeling besturingssysteem, een zodanige waarde heeft dat het meer dan voldoende om te voorkomen dat verder een aantal extra circuit inductantie. Daarom, in de praktijk veelvuldig ketenvorming schakelpad die aanzienlijk vermindert de snelheid en mate van stijging van de schakeling bij de thyristor is uitgeschakeld. Capacitieve-resistieve keten meestal gebruikt voor deze doeleinden. Ze omvatten een thyristor parallel. Er zijn nogal wat soorten elektronische modificaties van dergelijke ketens, alsook technieken voor de berekening, parameters voor de werking van thyristors in verschillende standen en omstandigheden. Maar de ketenvorming pad schakelen turn-off thyristor is gelijk aan die van de transistors.