Тиристор принцип роботи, схеми управління тиристорами, докладні відео розбір теми, фото
Перед тим як розбиратися з темою «тиристор - принцип роботи», необхідно зрозуміти, що собою являє цей невеликий прилад. По суті, це силовий ключ, тільки він завжди знаходиться у відкритому стані. Тому його часто називають не повністю керований ключ.
Необхідно відзначити, що з своїм устроєм тиристор нагадує звичайний транзистор або діод. Правда, є і суттєві відмінності. Наприклад, діод - це напівпровідниковий двошаровий елемент на кремінної основі (PN), транзистор - тришаровий (PNP або NPN), тиристор - чотирьохшаровий (PNPN). Тобто, у нього три переходу p-n. Саме тому діодні випрямлячі перед тиристорн є менш ефективними. Це добре видно на схемі управління тиристорами.
Де застосовуються тиристори
Область застосування тиристорів обширна. Наприклад, з них взяток інвертор для зварювання або зарядний автомобільний пристрій. Деякі умільці своїми руками збирають навіть генератори. Найважливіше, що тиристори можуть через себе пропускати струми і високочастотні, і низькочастотні. Тому, зібравши міст з цих приладів, можна виготовити трансформатор і для зварювального апарату.
Конструкція і принцип дії
Складається тиристорний ключ з трьох частин:
Останній складається з трьох переходів p-n. При цьому перемикання переходів проводиться з дуже великою швидкістю. Взагалі, принцип роботи тиристора можна пояснити краще, якщо розглянути схему зв'язки двох транзисторів, пов'язаних паралельно, як вимикачі комплементарно регенеративного дії.
Отже, сама найпростіша схема двох транзисторів, суміщених так, щоб при пуску струм колектора надходив на NPN другого приладу через канали NPN першого. А в цей же час ток проходить зворотний шлях через перший транзистор на другий. По суті, виходить досить проста зв'язка, де база-емітер одного з транзисторів, в нашому випадку другого, отримує струм від колектора-емітера іншого пристрою, тобто, першого.
Ланцюг постійного струму
У ланцюзі постійного струму тиристор працює за принципом подачі імпульсу позитивної полярності, звичайно, щодо катода. На тривалість переходу з одного стану в інший має великий вплив ряд характеристик. А саме:
- Вид навантаження (індуктивний, активний та інше).
- Швидкість наростання імпульсу і його амплітуда, мається на увазі струм навантаження.
- Величина самої струмового навантаження.
- Напруга в ланцюзі.
- Температура самого приладу.
Тут найважливіше, щоб в мережі, де встановлений даний прилад, не відбулося різке зростання напруги. В цьому випадку може статися мимовільне включення тиристора, а сигнал управління буде в цей час відсутні.
Ланцюг змінного струму
У цій мережі тиристорний ключ працює трохи по-іншому. Цей прилад дає можливість проводити кілька видів операцій. Наприклад:
- Включення і відключення ланцюга, в яке діє активна або активно-реактивна навантаження.
- Можна змінювати значення діючого навантаження і її середньої величини за рахунок можливості змінювати (регулювати) подачу самого сигналу управління.
Але майте на увазі, що тиристорний ключ може пропускати сигнал тільки в одному напрямку. Тому самі тиристори встановлюються в ланцюг, так би мовити, у зустрічно-паралельному включенні.
управління тиристорами
У силових електронних апаратах частіше використовується або фазное, або широтно-імпульсна управління тиристором.
У першому випадку регулювати струмовий навантаження можна за рахунок зміни кутів або α, або θ. Це відноситься до примусової навантаженні. Штучну навантаження можна регулювати тільки за допомогою керованого тиристора, який також називається замикається.
При ШІМ (широтно-імпульсної модуляції) під час Тоткр сигнал подається, а, значить, сам прилад знаходиться у відкритому стані, тобто, струм подається з напругою Uн. В період часу Тзакр сигнал відсутній, а сам прилад знаходиться непроводящем стані.
тиристорні світлодіоди
Зазвичай тиристор і світлодіод в одному світильнику не встановлюються. Його місце замінює діод, який працює і на включення, і на відключення, як звичайний ключ. Це пов'язано з різними причинами, де основна - це конструкція і принцип дії самого приладу, що завжди знаходиться у відкритому стані. В даний час вчені винайшли так званий тиристорний світлодіод.
По-перше, тиристорний світлодіод в своєму складі крім кремнію має: галій, алюміній, індій, миш'як і сурму. По-друге, спектр випромінювання при n-переходах між матеріалами створює хвилю довжиною 1,95 мкм. А це досить велика оптична потужність, якщо її порівнювати з доданими елементом, який виробляє світлові хвилі в тому ж діапазоні.
Розбираємося як перевірити тиристор мультиметром
Частотний регулятор для асинхронного двигуна - будову та принцип роботи
Способи, як перевірити симистор